一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统技术方案

本发明专利技术提供了一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统，包括：用于向协调设备发送设定参数信号、接收协调设备发送的状态参数信号的配置终端；用于向协调设备发送确认参数信号、接收协调设备发送的广播询问信号的采样设备；用于分别与配置终端和采样设备进行通信的协调设备；所述协调设备通过无线通信的方式分别与所述配置终端和采样设备进行通信。本发明专利技术提供的一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统，实现采样设备在雾滴运动方向上投影面积最大的最优采集方式，在多个采集设备同时工作时，采用本发明专利技术的技术方案还可以实现采集设备的协同工作，令所有采样方向和角度保持相同，确保采集样品的一致性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测
，具体涉及一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统。
技术介绍
航空植保由于具备效率高、速度快、不受地理因素制约等优势，已成为规模化农业生产的重要手段。但是其实际作业质量包括雾滴粒径分布、喷洒幅宽、雾滴漂移率很难确定，需要通过严格的实验进行评价和验证。实验时，在待测区域部署若干采样点，采样点上安放水敏试纸、镁片、表面皿、传感器等敏感材料。飞行器作业后根据敏感材料物理性状的变化或传感器采集到的数据评价作业质量。敏感材料能够接收到雾滴的数量实际上是其在雾滴下落方向的投影面积成正比的。敏感材料水平部署较为容易，但是其承接的雾滴在特定情况下可能只有倾斜45度部署时承接雾滴的五分之一或更低。而且小雾滴会更少，影响雾滴分布谱的测定。但是，当敏感材料倾斜45度部署时，则要求敏感材料与风向垂直，由于风速风向在实验中经常变换，且常用敏感材料水敏试纸为76mmx26mm，如果雾滴下落方向与水敏试纸短边夹角较小，可能导致雾滴下落方向上的投影面积较水平部署时更小、承接的雾滴也就更少的问题。而且雾滴下落方向与敏感材料夹角过小，雾滴就会在纸面上滚动，形成条带状沉积图斑，存在干扰分析系统判断雾滴直径的准确性的问题。此外也很难要求实验人员在部署样品时将所有样品调整到相同角度、方向。这种方式下如果有一部分样点采集到的沉积雾滴较少，在分析时很难确定是喷洒设备的问题还是样点部署的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统，通过配置终端向采样设备发送设定参数，调节采样设备采样的方向和角度，实现采样设备在雾滴运动方向上的投影面积最大的最优采集方式。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统，所述系统包括：用于向协调设备发送设定参数信号、接收协调设备发送的状态参数信号的配置终端；用于向协调设备发送确认参数信号、接收协调设备发送的广播询问信号的采样设备；用于分别与配置终端和采样设备进行通信的协调设备；所述协调设备通过无线通信的方式分别与所述配置终端和所述采样设备进行通信；所述协调设备向所述采样设备发送广播询问信号，所述采样设备接收广播询问信号后向所述协调设备发送确认参数信号；所述协调设备向所述配置终端发送状态参数；所述配置终端通过所述协调设备向所述采样设备发送设定参数，所述采样设备根据所述设定参数调整采样的方向和角度，使采样设备上的采样板在雾滴下降方向上的投影面积最大化。所述采样设备包括：第一控制器、第一微电机、第二微电机、水平旋转机构、垂直旋转机构和采样板；所述水平旋转机构上设有垂直旋转机构，所述垂直旋转机构上设有采样板；所述第一微电机与所述水平旋转机构采用同步带连接、直连连接或齿轮连接；所述第二微电机与所述垂直旋转机构采用同步带连接、直连连接或齿轮连接；所述第一控制器通过第一微电机使水平旋转机构在水平方向上转动；所述第一控制器通过第二微电机使垂直旋转机构旋转进而改变垂直旋转机构与水平旋转机构之间的角度。所述采样设备还包括：编码盘、水平仪、指南针、球形云台、支架和固定件；所述编码盘包括：用于确定水平旋转机构的旋转角度的水平编码盘和用于确定垂直旋转机构的旋转角度的垂直编码盘；所述球形云台的顶部与所述水平旋转机构的底部相连；所述球形云台的底部所述支架相连接，所述支架上设置有固定件；所述球形云台上设有水平仪和指南针。所述第一控制器包括：定位模块，用于确定位置和同步网络通信时间；第一无线通信模块，用于接收和发送数据；电源模块，用于提供电源；处理模块，用于处理数据并输出控制信号；所述处理模块分别与第一无线通信模块、定位模块和电源模块相连。所述采样板上设置有水敏试纸、镁片、玻璃采集板或雾滴沉积感知传感器。所述协调设备包括：第二控制器、控制器支架和支架固定件；所述控制器支架上设置有用于调节控制器支架高度的支架固定件和用于调节控制器支架水平的支架球形云台，所述第二控制器设置在所述支架球形云台上。所述协调设备还包括设置在所述控制器支架上的第二水平仪和第二指南针。所述第二控制器包括：传感器模块，用于采集风速风向参数、空气温湿度参数和气压参数；通讯模块，用于与配置终端通信；第二无线通信模块，用于与第一无线通信模块之间进行数据的接收和处理；GPS模块，用于确定协调设备所在位置；第二处理模块，用于处理数据并输出控制信号；电池模块，用于提供电源。所述配置终端为手持移动设备或计算机。由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统，采用配置终端向采样设备发送设定参数，采样设备根据接收的设定参数调节采样的方向和角度，实现采样设备在雾滴运动方向上投影面积最大的最优采集方式，在多个采集设备同时工作时，采用本专利技术的技术方案还可以实现采集设备的协同工作，令所有采样方向和角度保持相同，确保采集样品的一致性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的采样设备的结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的协调设备的结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的采样设备和协调设备的状态示意图；图5是本专利技术实施例提供的采样设备处理数据帧的示意图；图6是本专利技术实施例提供的协调设备与采样设备之间数据传输的示意图；图7是本专利技术实施例提供的协调设备采集气象信息的示意图；图8是本专利技术实施例提供的采样设备计算雾滴运动方向的流程图。其中，1-第一控制器，2-第一微电机，3-第二微电机，4-水平旋转机构，5-垂直旋转机构，6-水平编码盘，7-垂直编码盘，8-采样板，9-水平仪，10-指南针，11-球形云台，12-支架，13-固定件，14-采样设备天线；201-支架球形云台，202-控制器支架，203-支架固定件，204-第二指南针，205-第二水平仪，206-协调设备天线，207-第二控制器，208-风速风向传感器，209-空气温湿度和气压传感器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。航空植保由于具备效率高、速度快、不受地理因素制约等优势，已成为规模化农业生产的重要手段。但是其实际作业质量包括雾滴粒径分布、喷洒幅宽、雾滴漂移率很难确定，需要通过严格的实验进行评价和验证。实验时，敏感材料水平部署，其承接的雾滴在特定情况下可能只有倾斜45度部署时承接雾滴的五分之一或更低，影响雾滴分布谱的测定。敏感材料倾斜45度部署时，则要求敏感材料与风向垂直，由于风速风向在实验中经常变换，可能导致雾滴下落方向上的投影面积较水平部署时更小、承接的雾滴也就更少的问题。而且雾滴下落方向与敏感材料夹角过小，雾滴就会在纸面上滚动，形成条带状沉积图斑，存在干扰分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统，其特征在于，所述系统包括：用于向协调设备发送设定参数信号、接收协调设备发送的状态参数信号的配置终端；用于向协调设备发送确认参数信号、接收协调设备发送的广播询问信号的采样设备；用于分别与配置终端和采样设备进行通信的协调设备；所述协调设备通过无线通信的方式分别与所述配置终端和所述采样设备进行通信；所述协调设备向所述采样设备发送广播询问信号，所述采样设备接收广播询问信号后向所述协调设备发送确认参数信号；所述协调设备向所述配置终端发送状态参数；所述配置终端通过所述协调设备向所述采样设备发送设定参数，所述采样设备根据所述设定参数调整采样的方向和角度，使采样设备上的采样板在雾滴下降方向上的投影面积最大化。

【技术特征摘要】
1.一种采集航空施药雾滴沉积的网络系统，其特征在于，所述系统包括：用于向协调设备发送设定参数信号、接收协调设备发送的状态参数信号的配置终端；用于向协调设备发送确认参数信号、接收协调设备发送的广播询问信号的采样设备；用于分别与配置终端和采样设备进行通信的协调设备；所述协调设备通过无线通信的方式分别与所述配置终端和所述采样设备进行通信；所述协调设备向所述采样设备发送广播询问信号，所述采样设备接收广播询问信号后向所述协调设备发送确认参数信号；所述协调设备向所述配置终端发送状态参数；所述配置终端通过所述协调设备向所述采样设备发送设定参数，所述采样设备根据所述设定参数调整采样的方向和角度，使采样设备上的采样板在雾滴下降方向上的投影面积最大化。2.根据权利要求1所述的网络系统，其特征在于，所述采样设备包括：第一控制器、第一微电机、第二微电机、水平旋转机构、垂直旋转机构和采样板；所述水平旋转机构上设有垂直旋转机构，所述垂直旋转机构上设有采样板；所述第一微电机与所述水平旋转机构采用同步带连接、直连连接或齿轮连接；所述第二微电机与所述垂直旋转机构采用同步带连接、直连连接或齿轮连接；所述第一控制器通过第一微电机使水平旋转机构在水平方向上转动；所述第一控制器通过第二微电机使垂直旋转机构旋转进而改变垂直旋转机构与水平旋转机构之间的角度。3.根据权利要求2所述的网络系统，其特征在于，所述采样设备还包括：编码盘、水平仪、指南针、球形云台、支架和固定件；所述编码盘包括：用于确定水平旋转机构的旋转角度的水平编码盘和用于确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刚，陈立平，张瑞瑞，唐青，伊铜川，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11