一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车技术方案

本发明专利技术提供一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车，包括AGV地面控制系统、AGV车载控制系统、AGV导引控制系统、AGV植保车、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块。与现有技术相比，具有如下优点：（1）本发明专利技术采用“自产自喷”和“边产边喷”的“药剂”为强效防治的臭氧水溶液，“药剂”由空气和水制成，从源头上实现了“无农药”作业，借助臭氧触杀之后，水溶液中剩余臭氧能够自行分解为氧气，实现“无农残”作业；（2）本发明专利技术采用风送雾化机雾化程度高，雾滴更易黏附作物表面上，穿透强，深入作物内部，对于稠密作物病虫害有很好的防治效果；（3）本发明专利技术采用AGV系统植保车，可以实现无人自动化农业植保管理作业。

A High Voltage Ionized Air Supply Vehicle with Water and Pesticide-Free AGV System for Plant Protection

The invention provides a plant protection vehicle of high-voltage ionized air-fed AGV system with water and no pesticide, including AGV ground control system, AGV vehicle control system, AGV guidance control system, AGV plant protection vehicle, airborne power supply module, airborne oxygen production module, airborne liquid production module and airborne spraying module. Compared with the existing technology, the invention has the following advantages: (1) The \medicament\ of \self-produced self-spraying\ and \side-production and side-spraying\ is an ozone water solution with strong prevention and control. The \medicament\ is made of air and water, and the \pesticide-free\ operation is realized from the source. With the help of ozone contact, the residual ozone in the water solution can be decomposed into oxygen by itself, thus realizing the \non-agricultural residue\ operation; (2) The invention adopts the air-driven atomizer with high atomization degree, the fog droplets are easier to adhere to the surface of crops, strong penetration and penetration into the inside of crops, which has good control effect on dense crops diseases and insect pests; (3) The invention adopts the AGV system plant protection vehicle, which can realize the unattended automatic agricultural plant protection management operation.

【技术实现步骤摘要】
一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车
本专利技术涉及一种完全摆脱对农药依赖的一体化AGV植保车作业系统，尤其是在农业有害细菌、真菌、病毒等微生物防治过程中，利用植保实时制备、喷施具有广谱、强效消杀作用的臭氧水溶液，以实现“无农药”、“无农残”基础上的精准、绿生态作业。更特别地说，是指一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车。
技术介绍
随着人民对蔬菜、瓜果、粮食等农产品的质量安全要求越来越高，近年来国家对相关农产品的田间管理环节提出了“化肥农药双减”目标。但不可否认的是，未来很长一段时期内，植保作业环节要想完全摆脱对农药的依赖，仍有很长一段路要走。臭氧为农业摆脱对农药依赖提供了良好的解决方案。研究表明，仅仅以空气、水等为原料就可以制备出具有强氧化能力的臭氧或臭氧水溶液，其对农业有害微生物（如细菌、真菌、病毒）和部分害虫（如红蜘蛛、蚜虫、粉虱）具有广谱、强效的消杀作用，且臭氧制备过程中的附属氮氧产物还具有明显的促生和增产效果。例如，臭氧水溶液能有效防治番茄、香瓜、黄瓜、葡萄的霜霉病、灰霉病等，并能去除茄子、蘑菇类、盆花等的霉杂菌及蚜虫，目前已作为防治病虫害并避免农药残留、降低环境污染的一个有效方式广泛应用于有机农业生产领域。同时，以AGV系统为核心的电磁导引AGV小车最初应用在物流仓储业领域，随着物流系统的迅速发展，AGV系统的应用范围拓展到工业、军事、交通运输、电子等领域,其具有良好的环境适应能力、很强的抗干扰能力和目标识别能力。AGV控制系统包含地面控制系统、车载控制系统及导航系统，三者系统结合，能够实现对AGV系统下的所有AGV小车进行任务分配、车辆管理、交通路径管理、通讯管理等，应用在农业植保作业中可以实现无人自动化管理作业。目前，就适用于臭氧或臭氧水溶液的喷施作业系统而言，目前主要有固定式臭氧水喷、滴灌系统，背负式臭氧水喷雾器和车载喷杆式，且均已在棚室内和田间得到部分推广应用。例如，专利号为201820238006.6的技术专利公开了一种背负式低压水解臭氧喷雾器及其臭氧发生器；专利号为201620259970.8的技术专利公开了一种臭氧水喷雾器；专利号为201620800233.4的技术专利公开了一种臭氧水移动式喷雾器；专利号为201721911280.7的技术专利公开了一种水污染治理用臭氧消毒船；专利号为201721826514.8的技术专利公开了一种喷杆式臭氧水植保拖拉机。然而，能够适用于大田作物尤其是露天蔬菜、果园、粮田和园林，基于臭氧水溶液喷施这种“无农药”、“无农残”植保新技术且作业方式更加灵活、高效、精准的一体化AGV植保车作业系统尚未见报道。特别是，将具有高工效、精准作业能力的AGV植保车用于臭氧水溶液的实时制备和地面喷施，进而开发一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车，将是一个值得探索且具有远大前景的新方向。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车，以解决现有大田作物尤其是露天蔬菜、果园、粮田和园林植保作业中缺乏基于臭氧水溶液喷施且作业方式更加绿色、高效、精准的一体化AGV植保作业系统的现实问题。在农业有害细菌、真菌、病毒等微生物防治过程中，利用高压电离风送式AGV系统植保车实时制备、精准喷施具有广谱、强效消杀作用的臭氧水溶液并进行地面实时喷施，可以实现“无农药”、“无农残”基础上的精准、绿色、生态作业。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车，包括AGV地面控制系统、AGV车载控制系统、AGV导引控制系统、AGV植保车、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块，所述AGV车载控制系统、AGV导引控制系统、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块均搭载、固定于AGV植保车上；所述AGV地面控制系统对多台AGV植保车进行任务分配、车辆管理、工作路线管理、通讯管理等；所述AGV车载控制系统用于植保车辆的驱动、工作路径的行驶和臭氧溶液的制取与喷施；所述AGV导引控制系统用于环境信息的采集、工作路径地形的反馈和植保车的导航行驶；所述机载电源模块包括逆变器、变压器，逆变器的输入端与AGV植保车上的专用电池的输出端相连接，逆变器的输出端与变压器的输入端相连接，变压器的输出端与机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块中各用电器件的输入端相连接；所述机载制氧模块包括气源罐、臭氧发生器、冷却器，气源罐的出气口与臭氧发生器的入气口相连通，臭氧发生器用于以气源罐中的压缩气体为原料制取臭氧气体，气源罐中装有压缩氧气，冷却器固定于臭氧发生器外壳体上，冷却器用于制氧过程中给臭氧发生器冷却降温；所述机载制液模块包括净水罐、气液混合器、药箱，净水罐用于提供净水给气液混合器，净水罐中装有蒸馏水，气液混合器用于将臭氧发生器产生的臭氧气体与净水相混合，以实时调配、制备地面植保用臭氧水溶液，药箱用于临时存储气液混合器所实时调配出的地面植保用臭氧水溶液，气液混合器的入气口与臭氧发生器的出气口相连通，气液混合器的入水口与净水罐的出水口相连通，气液混合器的出液口与药箱的入液口相连通；所述机载喷施模块包括液泵、风送雾化机，液泵的抽液管伸入药箱底部，液泵的排液管与风送雾化机的入液口相连通，液泵工作时将药箱中的地面植保用臭氧水溶液依次泵入风送雾化机构，并通过风送雾化机将臭氧水溶液雾化为雾滴；所述风送雾化机套在旋转轴上，旋转轴固定在AGV植保车后部。进一步的，所述的任务管理包括AGV地面控制系统根据AGV导引系统反馈信息对工作环境的分析和路径的分析，根据任务的优先级进行AGV植保车的调度运行，和根据任务对AGV植保车的各种指令操作。进一步的，所述的车辆管理包括AGV地面控制系统根据任务请求分配调度AGV植保车执行任务，优化AGV植保车的工作路径并控制指挥AGV植保车的行走过程。进一步的，所述的交通管理包括AGV地面控制系统根据AGV植保车的物理尺寸大小、运行状态和路况情况，提供AGV植保车互相自动避让的措施。进一步的，所述的通讯管理是指AGV地面控制系统与AGV植保车之间建立一个无线网络进行无线电通讯，从而保证AGV地面控制系统对AGV植保车的控制与监测。进一步的，所述的AGV导引控制系统是直接坐标导引、电磁导引、磁带导引、光学导引、激光导引、惯性导引、视觉导引、GPS导引方法中的一种，其中优选视觉导引和GPS卫星导引。进一步的，所述臭氧发生器是高压电离式臭氧发生器。进一步的，所述臭氧发生器的臭氧产量为100g/h～1000g/h。进一步的，所述冷却器是水冷型冷却器、气冷型冷却器中的一种。进一步的，所述气液混合器是文丘里射流混合器、气液强力混合腔、气液混合泵中的一种。进一步的，所述净水是蒸馏水、去离子水、纯水中的一种。进一步的，所述药箱中地面植保用臭氧水溶液的质量百分比浓度为0.2mg/L～0.5mg/L。一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车，其工作过程为：根据工作任务需要，AGV地面控制系统发出启动指令，AGV植保车启动，车载AGV导引系统进行工作环境信息采集、工作地形采集和导航信息反馈给AGV地面控制系统；AGV地面控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车，其特征在于，包括：AGV地面控制系统、AGV车载控制系统、AGV导引控制系统、AGV植保车（10）、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块，所述AGV车载控制系统、AGV导引控制系统、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块均搭载、固定于AGV植保车（10）上；所述AGV地面控制系统对多台AGV植保车（10）进行任务分配、车辆管理、工作路线管理、通讯管理等；所述AGV车载控制系统用于植保车辆的驱动、工作路径的行驶和臭氧溶液的制取与喷施；所述AGV导引控制系统用于环境信息的采集、工作路径地形的反馈和植保车的导航行驶；所述机载电源模块包括逆变器（1）、变压器（2），逆变器（1）的输入端与AGV植保车（10）上的专用电池的输出端相连接，逆变器（1）的输出端与变压器（2）的输入端相连接，变压器（2）的输出端与机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块中各用电器件的输入端相连接；所述机载制氧模块包括气源罐（3）、臭氧发生器（4）、冷却器（5），气源罐（3）的出气口与臭氧发生器（4）的入气口相连通，臭氧发生器（4）用于以气源罐（3）中的压缩气体为原料制取臭氧气体，气源罐（3）中装有压缩氧气，冷却器（5）固定于臭氧发生器（4）外壳体上，冷却器（5）用于制氧过程中给臭氧发生器（4）冷却降温；所述机载制液模块包括净水罐（6）、气液混合器（7）、药箱（8），净水罐（6）用于提供净水给气液混合器（7），净水罐（6）中装有蒸馏水，气液混合器（7）用于将臭氧发生器（4）产生的臭氧气体与净水相混合，以实时调配、制备地面植保用臭氧水溶液，药箱（8）用于临时存储气液混合器（7）所实时调配出的地面植保用臭氧水溶液，气液混合器（7）的入气口与臭氧发生器（4）的出气口相连通，气液混合器（4）的入水口与净水罐（6）的出水口相连通，气液混合器（7）的出液口与药箱（8）的入液口相连通；所述机载喷施模块包括液泵（9）、风送雾化机（11），液泵（9）的抽液管伸入药箱（8）底部，液泵（9）的排液管与风送雾化机（11）的入液口相连通，液泵（9）工作时将药箱（8）中的地面植保用臭氧水溶液依次泵入风送雾化机构（11），并通过风送雾化机（11）将臭氧水溶液雾化为雾滴；所述风送雾化机（11）套在旋转轴（12）上，旋转轴（12）固定在AGV植保车（10）后部。...

【技术特征摘要】
1.一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV系统植保车，其特征在于，包括：AGV地面控制系统、AGV车载控制系统、AGV导引控制系统、AGV植保车（10）、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块，所述AGV车载控制系统、AGV导引控制系统、机载电源模块、机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块均搭载、固定于AGV植保车（10）上；所述AGV地面控制系统对多台AGV植保车（10）进行任务分配、车辆管理、工作路线管理、通讯管理等；所述AGV车载控制系统用于植保车辆的驱动、工作路径的行驶和臭氧溶液的制取与喷施；所述AGV导引控制系统用于环境信息的采集、工作路径地形的反馈和植保车的导航行驶；所述机载电源模块包括逆变器（1）、变压器（2），逆变器（1）的输入端与AGV植保车（10）上的专用电池的输出端相连接，逆变器（1）的输出端与变压器（2）的输入端相连接，变压器（2）的输出端与机载制氧模块、机载制液模块、机载喷施模块中各用电器件的输入端相连接；所述机载制氧模块包括气源罐（3）、臭氧发生器（4）、冷却器（5），气源罐（3）的出气口与臭氧发生器（4）的入气口相连通，臭氧发生器（4）用于以气源罐（3）中的压缩气体为原料制取臭氧气体，气源罐（3）中装有压缩氧气，冷却器（5）固定于臭氧发生器（4）外壳体上，冷却器（5）用于制氧过程中给臭氧发生器（4）冷却降温；所述机载制液模块包括净水罐（6）、气液混合器（7）、药箱（8），净水罐（6）用于提供净水给气液混合器（7），净水罐（6）中装有蒸馏水，气液混合器（7）用于将臭氧发生器（4）产生的臭氧气体与净水相混合，以实时调配、制备地面植保用臭氧水溶液，药箱（8）用于临时存储气液混合器（7）所实时调配出的地面植保用臭氧水溶液，气液混合器（7）的入气口与臭氧发生器（4）的出气口相连通，气液混合器（4）的入水口与净水罐（6）的出水口相连通，气液混合器（7）的出液口与药箱（8）的入液口相连通；所述机载喷施模块包括液泵（9）、风送雾化机（11），液泵（9）的抽液管伸入药箱（8）底部，液泵（9）的排液管与风送雾化机（11）的入液口相连通，液泵（9）工作时将药箱（8）中的地面植保用臭氧水溶液依次泵入风送雾化机构（11），并通过风送雾化机（11）将臭氧水溶液雾化为雾滴；所述风送雾化机（11）套在旋转轴（12）上，旋转轴（12）固定在AGV植保车（10）后部。2.根据权利要求1所述的一种只加水不加农药的高压电离风送式AGV...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩鑫，余浩，花春艳，孙维佳，韦会来，兰玉彬，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37