一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法及系统技术方案

本申请涉及一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法，将茶叶种植区域划分为若干个温控单元区域无人机依次经过所述温控单元区域，针对温控单元区域的温度情况，无人机调整飞行高度对茶叶上方不同高度的气流进行扰动，直至所述温控单元区域回到预设温度T

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法及系统
本申请涉及农业气象灾害监测与控制领域，尤其是涉及一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法及系统。
技术介绍
茶树是一种喜温暖气候条件的叶用植物，冻害是茶树最常见的一种自然灾害，也是茶树的一种生理性病害，特别在山区茶树冻害发生的频率特别高。因此，了解霜冻的发生原因及其对茶树的危害规律，采取积极的防御措施，对有效战胜冻害，保证茶叶的安全生产有较大的意义。为解决茶叶的霜冻问题，申请号为201820739032.7、主题名称为一种茶园防霜风扇的中国技术专利提出一种可以实现360度旋转的茶园防霜风扇。针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在的缺陷有：该申请是通过风扇的风力可以对茶园上空的空气起到搅拌作用，原处于上方的热空气就可以与底层的冷空气进行交换吹风减缓霜冻，尽管风扇能够360°全方位的旋转吹风，但由于风力的衰减，靠近风扇的植株风力大，远离风扇的植株风力小，远离风扇的植株防霜冻效果不佳；且风扇与地面是存在夹角的，并不能够不上方的暖空气准确的吹向茶树植株，现有的风扇防霜技术在使用中发现，园林的面积较广，风扇的使用范围较窄，防冻效果不佳，不适应于普遍推广。
技术实现思路
为了解决茶树植株均匀而有效地受到上方暖空气吹拂，本申请提供一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法及系统。一方面，本申请提供的一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法采用如下的技术方案：一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法，将茶叶种植区域划分为若干个温控单元区域无人机依次经过所述温控单元区域，针对温控单元区域的温度情况，无人机调整飞行高度对茶叶上方不同高度的气流进行扰动，直至所述温控单元区域回到预设温度T0。通过采用上述技术方案，本申请利用无人机的螺旋桨扰动茶叶上空气流，无人机可控地按照预定轨迹飞行，自动化程度更高，且不需要另设动力源，提高节能性，无人机与同一片温控单元区域内的茶叶之间的间距均匀一致，提高了防霜冻效果，避免了传统风扇远近风力不一致到导致防霜冻效果不佳的问题。本申请进一步设置为：无人机记录温控单元区域初始温度T1，在当前所述温控单元区域回到预设温度的情况下，无人机记录当前所在位置温度T2，形成温控单元区域初始温度与无人机当前位置温度一一对应的集合T(T1，T2)，集合T储存并形成数据库；当数据库中集合T数量达到一定数量时，无人机首先获取温控单元区域内的温度T1，在所述数据库中集合中映射得到T2，无人机相应的进行高度调节飞行至温度为T2位置上。通过采用上述技术方案，茶叶的初始温度不同，为茶叶温度回升，需要暖气流的温度也是不一样的，本申请针对不同的温控单元区域的茶叶初始温度，调整无人机飞行高度以实现向下吹风的温度能够确保茶叶温度回升至预设温度，提高了茶叶防霜冻的有效性。本申请进一步设置为：无人机按照预定轨迹依次经过所述温控单元区域；所述预定轨迹呈螺旋式轨迹，所述螺旋式轨迹覆盖到整个茶叶种植区域。通过采用上述技术方案，螺旋式轨迹飞行更加广泛地适应茶叶种植环境。本申请进一步设置为：所述预定轨迹呈S型轨迹，所述S型轨迹覆盖到整个茶叶种植区域。通过采用上述技术方案，S型轨迹飞行更加广泛地适应茶叶种植环境。本申请进一步设置为：所述温控单元区域的面积小于或等于无人机扰动气流面积。通过采用上述技术方案，温控单元区域内的所有茶叶完全被无人机扰动气流面积覆盖，确保上方暖空气向下吹拂到当前温控单元区域的所有茶叶。另一方面，本申请提供一种基于无人机的茶叶防霜冻的系统采用如下的技术方案：一种基于无人机的茶叶防霜冻的系统，包括无人机和若干个茶叶霜冻检测装置，所述茶叶霜冻检测装置设置于茶树植株树冠，每个所述茶叶霜冻检测装置形成一个温控单元区域；所述无人机用于按照预定轨迹依次经过所述温控单元区域，并针对温控单元区域的温度情况，调整无人机飞行高度对茶叶上方不同高度的气流进行扰动。通过采用上述技术方案，本申请设置有茶叶霜冻检测装置，针对不同的温控单元区域的茶叶初始温度，调整无人机飞行高度以实现向下吹风的温度能够确保茶叶温度回升至预设温度，提高了茶叶防霜冻的有效性。本申请进一步设置为：所述无人机是指系留无人机，包括无人机本体和螺旋桨，所述螺旋桨用于扰动温控单元区域上方气流；所述无人机本体内置第一网络模块和控制器，所述第一网络模块用于与所述茶叶霜冻检测装置数据连通，所述控制器用于控制无人机飞行。通过采用上述技术方案，利用无人机的螺旋桨扰动茶叶上空气流，无人机可控地按照预定轨迹飞行，自动化程度更高，且不需要另设动力源，提高节能性。本申请进一步设置为：所述茶叶霜冻检测装置包括设置于茶树植株树冠层的若干第一温度传感器和第二网络模块，所述第一温度传感器均匀分布于茶树植株的树冠层，所述第一温度传感器用于检测树冠层的温度，所述第二网络模块用于发送第一温度传感器的温度数据至所述第一网络模块。通过采用上述技术方案，均匀分布在树冠层，检测到的茶叶温度更加真实准确，温度数据通过网络模块及时传送，确保数据有效性。本申请进一步设置为：所述无人机本体上设置有温度传感模块，所述温度传感模块包括第二温度传感器和储存器，所述第二温度传感器用于检测无人机当前高度的温度值，所述储存器用于记录当前温控单元区域的初始温度和无人机当前高度的温度值的集合T(T1，T2)。通过采用上述技术方案，本申请通过记录茶叶的初始温度和能够使茶叶回升时无人机的位置的温度一一对应的记录形成数据库，在后续飞行中，无人机只要获得茶叶的初始温度T1，再调整高度至温度T2的位置即可，提高防冻霜实施效率。综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1、本申请利用无人机的螺旋桨扰动茶叶上空气流，无人机可控地按照预定轨迹飞行，自动化程度更高，且不需要另设动力源，提高节能性；2、无人机与同一片温控单元区域内的茶叶之间的间距均匀一致，提高了防霜冻效果，避免了传统风扇远近风力不一致到导致防霜冻效果不佳的问题；3、由于茶叶的初始温度不同，为茶叶温度回升，需要暖气流的温度也是不一样的，本申请设置有茶叶霜冻检测装置，针对不同的温控单元区域的茶叶初始温度，调整无人机飞行高度以实现向下吹风的温度能够确保茶叶温度回升至预设温度，提高了茶叶防霜冻的有效性；4、由于每次茶叶的初始温度是不一样的，每次都需要无人机飞行调整高度使得茶叶回温，本申请通过记录茶叶的初始温度和能够使茶叶回升时无人机的位置的温度一一对应的记录形成数据库，在后续飞行中，无人机只要获得茶叶的初始温度T1，再调整高度至温度T2的位置即可，提高防冻霜实施效率。附图说明图1是本申请所述无人机的茶叶防霜冻的系统示意图。图2是本申请所述无人机的茶叶防霜冻的系统模块示意图。图3是本申请所述预定轨迹的第一种示意图。图4是本申请所述预定轨迹的第二种示意图。附图标记说明：100、无人机；200、第一温度传感器；300、温控单元区域。具体实施方式...

【技术保护点】
1.一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法，其特征在于，将茶叶种植区域划分为若干个温控单元区域（300），无人机（100）依次经过所述温控单元区域（300），针对温控单元区域（300）的温度情况，无人机（100）调整飞行高度对茶叶上方不同高度的气流进行扰动，直至所述温控单元区域（300）回到预设温度T

【技术特征摘要】
1.一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法，其特征在于，将茶叶种植区域划分为若干个温控单元区域（300），无人机（100）依次经过所述温控单元区域（300），针对温控单元区域（300）的温度情况，无人机（100）调整飞行高度对茶叶上方不同高度的气流进行扰动，直至所述温控单元区域（300）回到预设温度T0。


2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法，其特征在于，无人机（100）记录温控单元区域（300）初始温度T1，在当前所述温控单元区域（300）回到预设温度的情况下，无人机（100）记录当前所在位置温度T2，形成温控单元区域（300）初始温度与无人机（100）当前位置温度一一对应的集合T(T1，T2)，集合T储存并形成数据库；当数据库中集合T数量达到定数量时，无人机（100）首先获取温控单元区域（300）内的温度T1，在所述数据库中集合中映射得到T2，无人机（100）相应的进行高度调节飞行至温度为T2位置上。


3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法，其特征在于，无人机（100）按照预定轨迹依次经过所述温控单元区域（300）；所述预定轨迹呈螺旋式轨迹，所述螺旋式轨迹覆盖到整个茶叶种植区域。


4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法，其特征在于，所述预定轨迹呈S型轨迹，所述S型轨迹覆盖到整个茶叶种植区域。


5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的茶叶防霜冻的方法，其特征在于，所述温控单元区域（300）的面积小于或等于无人机（100）扰动气流面积。
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡克飞，
申请(专利权)人：浙江极客桥智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33