本发明专利技术涉及农作物药液喷洒技术领域，公开了一种用于葡萄园的自走变量喷药装置及其喷药方法，该喷药装置包括行走机身以及分别安装在所述行走机身上的液压系统、药液箱、门式喷杆、GPS接收器和控制系统；所述GPS接收器通过串口将卫星的定位信息字符串发送给控制系统，所述位置传感器、速度传感器和流量传感器分别将采集到的位置信号、速度信号和流量信号发送到控制系统，控制系统将接收到的信号转化成控制信号传送给液压系统控制转向机构的转向和行走路径。本发明专利技术实现无人自走变量喷药，提高了葡萄园喷药装置的自动化程度，减少了人工因素的影响，喷药同一性、稳定性好；并可实现夜间作业，保证行走轨迹按照设定的轨迹前进。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农作物药液喷洒
，特别是涉及一种用于葡萄园行间的自走变量喷药装置和喷药方法。
技术介绍
病虫害频发引起的葡萄等藤架式和行间式农作物产量和品质锐减，一直是一个困扰葡萄生产行业的一个严重的问题。霜霉病、白粉病、黑痘病、炭疽病等病菌对葡萄的品质和产量的威胁很大，药物喷洒很难达到均衡，目前葡萄园专用的喷药器相对落后，大多需要使用人工背负手动喷药器打药；或者采用简陋的拖拉机式进行喷药作业，大面积葡萄园作业时效同一性差，作业不均匀，防治不到位，无法及时、彻底的防治病虫害。与此同时，我国 近年来酿酒葡萄种植发展势头迅猛，但是酿酒葡萄对植保的要求更加严格，加之，在酿酒葡萄集中采收的7-8月期间，又恰逢多雨季节，因此经常因为喷药不及时，防治不到位，引起葡萄大面积减产，甚至绝收。葡萄植保专用植保机械的落后已经严重制约了葡萄稳产和增收。因为植保机械相对落后，病虫害防治不到位引发的大面积霜霉病等高发病害每年对葡萄生产造成的损失占到葡萄产值的50%以上。同时由劳动力缺乏，具有经验水平较高的喷药设备操作人员更少，操作水平因为经验的不同喷药操作时均匀性和同一性也得不到保证。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是如何解决现有的喷药装置自动化程度低，喷药时效同一性差，作业不均匀，防治不到位，无法及时、彻底的防治病虫害的问题。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于葡萄园的自走变量喷药装置，包括行走机身以及分别安装在所述行走机身上的液压系统、药液箱、门式喷杆、GPS接收器和控制系统；所述控制系统的输出端通过继电器与所述液压系统的输入端连接，所述液压系统的输出端与所述行走机身的转向机构连接；所述门式喷杆的竖向喷杆上安装有喷头，所述喷头通过药液管与安装在所述药液箱出药口处的喷药压力泵的高压出药口连接；所述GPS接收器通过串口将卫星的定位信息字符串发送给控制系统；在所述行走机身上位于所述门式喷杆的一侧安装有位置传感器，所述高压出药口处安装有流量传感器，所述行走机身上位于所述转向机构的一侧安装有速度传感器；所述位置传感器、速度传感器和流量传感器分别将采集到的位置信号、速度信号和流量信号通过采集器发送到控制系统；控制系统将接收到的定位信息字符串、位置信号、速度信号和流量信号转化成控制信号传送给液压系统以控制转向机构的转向和行走路径。其中，所述控制系统包括车载农田计算机、人机界面、地理信息系统和下位控制器，所述车载农田计算机通过串口与所述下位控制器双向连接，所述下位控制器的输出端与所述液压系统的输入端连接，所述人机界面将预设的参数发送到所述车载农田计算机执行，所述GPS接收器通过串口将卫星的定位信息字符串发送到所述车载农田计算机，所述位置传感器、速度传感器和流量传感器分别将位置信号、速度信号和流量信号通过采集器发送到所述下位控制器，所述下位控制器将转化后控制信号传送给液压系统。其中，还包括手机短信预警模块，所述手机短信预警模块与所述下位控制器连接。其中，所述下位控制器内设流量监测控制单元，所述流量传感器将流量信号发送到流量监测控制单元；所述流量监测控制单元连接有报警指示灯和报警蜂鸣器。其中，还包括药液回收系统，所述药液回收系统包括通过药管依次连接的回收槽、过滤器、回液压力泵和药液回收箱，以及安装在所述门式喷杆两侧的防护罩，所述回收槽安装在所述竖向喷杆的底部，所述过滤器、回液压力泵和药液回收箱分别安装在所述行走机身的后部，所述药液回收箱与所述喷药压力泵连接。 其中，所述门式喷杆通过可水平伸缩的调节杆与所述行走机身上的立柱连接，所述门式喷杆为可自动折叠喷杆，所述竖向喷杆为可伸缩喷杆。其中，所述门式喷杆设置为两组，分别位于所述立柱的两侧。其中,所述喷头具有多个，分别分布在所述竖向喷杆上。本专利技术还提供一种用于葡萄园的自走变量喷药装置的喷药方法，药液准备的同时，通过人机界面对控制系统预设行走机身的行走路径，启动行走开关，行走机身在GPS接收器的引导下按照指定的路径行走，同时安装在行走机身上位于门式喷杆一侧的位置传感器、安装在高压出药口处的流量传感器和安装在行走机身上位于转向机构一侧的速度传感器分别采集位置信号、流量信号和速度信号并发送给控制系统进行信号处理和转化，转化后的控制信号传送给液压系统以控制行走机身的转向机构的转向，当位置检测单元检测到葡萄架时，门式喷杆进行作物对靶，待对靶完成后，启动喷药开关，药液从药液箱中在喷药压力泵的抽放作用下经喷头从葡萄架的两侧开始进行喷药。其中，在喷药过程中，当喷头堵塞时，流量传感器检测到流量信息发送到流量监测控制单元，当流量值波动> 8%时，流量监测控制单元启动报警蜂鸣器，同时报警指示灯打开；当GPS接收器的数据异常，该GPS接收器会自动纠错，如果纠错异常，手机短信预警模块执行紧急停车指令，同时远程无线发送预警信息通知管理人员到达现场进行处理。(三)有益效果上述技术方案提供的一种，采用GPS自动导航系统、位置传感器、速度传感器和流量传感器实现无人自走变量喷药，提高了葡萄园喷药装置的自动化程度，减少了人为因素的影响，喷药同一性、稳定性好；同时可实现夜间作业，保证行走轨迹按照设定的轨迹前进，缩短施药的周期，保证施药的快捷有效。进一步地，增加了具有防护罩的药液回收系统，减少了药液浪费，同时减少了在施药过程中对人体和环境造成的伤害。附图说明图I是本专利技术一种用于葡萄园的自走变量喷药装置喷药过程的结构示意图；图2是本专利技术一种用于葡萄园的自走变量喷药装置的结构示意图；图3是本专利技术自走变量喷药控制原理图4是本专利技术药液回收系统原理图；图5为本专利技术喷药过程的路径原理图。其中，I、行走机身；1_1、转向机构；1_2、立柱；1_3、方向盘；1_4、驾驶仓；2、液压系统；3、药液箱；4、门式喷杆；4-1、竖向喷杆；4-2、调节杆；4-3、加强筋；5、GPS接收器；7、喷头；8-1、回收槽；8-2、过滤器；8-3、回液压力泵；8-4、药液回收箱；8_5、防护罩；8_6、挡板；9、葡萄架。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。 如图I、图2和图3，本专利技术一种用于葡萄园的自走变量喷药装置，包括行走机身I以及分别安装在行走机身I上的液压系统2、药液箱3、门式喷杆4、GPS接收器5和控制系统。行走机身I采用柴油发动机提供动力；药液箱3安装在行走机身I的后部；控制系统的输出端通过继电器与液压系统2的输入端连接，液压系统2的输出端与行走机身I的转向机构1-1连接；门式喷杆4安装在行走机身的尾部的立柱1-2上,该门式喷杆4的竖向喷杆4-1上安装有喷头7，该喷头7通过药液管与安装在药液箱出药口处的喷药压力泵的高压出药口连接。GPS接收器5可用强力磁铁吸盘吸附在驾驶仓1-4的顶部，控制系统安装在驾驶仓1-4内，GPS接收器5通过串口与控制系统连接。在行走机身I上位于门式喷杆4的一侧安装有位置传感器，用于采集位置信号；在高压出药口处安装有流量传感器，用于采集药液的流量信号；在行走机身I的前部位于转向机构1-1的一侧安装有速度传感器，用于采集速度信号；位置传感器、速度传感器和流量传感器分别将采集到的位置信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马伟，王秀，邹伟，周建军，翟长远，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。