多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统及控制方法，所述系统包括上位机模块、主控制器模块、仿形喷雾模块以及药液回路；所述仿形喷雾模块为两个，两个仿形喷雾模块为对称设置，每个仿形喷雾模块包括底座、拉紧放松机构、至少两个支架以及至少两个施药机构；所述上位机模块与主控制器模块连接，所述主控制器模块分别与施药机构、药液回路连接，所述药液回路与施药机构连接；主控制器模块根据上位机模块下达的风送变量喷雾施药控制指令，完成多脉冲风送变量调制功能，实现各个施药机构以不同或相同的风力输出以及流量输出。本发明专利技术可以提高果树智能化施药水平，精量化药液均匀度和沉积量，降低了劳动强度，提高了施药效率。

【技术实现步骤摘要】
多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统及控制方法
本专利技术涉及一种多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统及控制方法，属于自动化控制以及智能化控制

技术介绍
风送式仿形变量喷雾是提高雾滴覆盖率、减少药液浪费的重要途径，对精准农业的实现具有重要意义。目前，雾化效果差、利用率低、作业强度大的担架式、背负式、手动式喷雾机在我国仍占据主导地位。其采用大容量粗雾喷洒技术，自动化程度低，防治效果差，难以适应规模化果园的病虫害防治。随着各项技术的发展和进步，变量喷雾技术，仿形喷雾技术等均已在研发进程中，但是截至目前为止，国内已经投入使用的施药机械自动化程度低，效果差，仿形结构复杂化，适应效果差，且很少出现远程遥控控制，容易造成皮肤接触药液中毒现象。因此，提供一种多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多变量风送喷雾施药控制系统，该系统可以实现多组脉冲同时调制的变量、智能化喷雾施药，能够有效地解决现有技术中果园变量施药控制系统实现方面的难题，可以提高果树智能化施药水平，精量化药液均匀度和沉积量，降低了劳动强度，提高了施药效率。本专利技术的另一目的在于提供一种多变量风送喷雾施药控制方法，该方法基于上述多变量风送喷雾施药控制系统实现。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到：一种多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统，所述系统搭载在喷雾机上，包括上位机模块、主控制器模块、仿形喷雾模块以及药液回路；所述仿形喷雾模块为两个，两个仿形喷雾模块为对称设置，每个仿形喷雾模块包括底座、拉紧放松机构、至少两个支架以及至少两个施药机构，所述底座通过拉紧放松机构与每个支架连接，所述支架与施药机构一一对应，每个施药机构设置在对应的支架上，至少两个支架从上到下依次铰接，且最下方的支架与底座铰接；所述上位机模块与主控制器模块连接，所述主控制器模块分别与施药机构、药液回路连接，所述药液回路与施药机构连接；主控制器模块根据上位机模块下达的风送变量喷雾施药控制指令，完成多脉冲风送变量调制功能，实现各个施药机构以不同或相同的风力输出以及流量输出。进一步的，每个施药机构包括风机、扇叶以及喷药组件，所述风机设置在对应的支架上，所述扇叶设置在风机的内部，并与风机的电机轴固定连接，所述喷药组件设置在风机的前部，至少两个施药机构的风机构成风机组。进一步的，所述喷药组件包括喷圈以及多个喷头，多个喷头均匀分布在喷圈的圆周位置上，所述喷圈固定在风机的前部，且喷圈的输入端与药液回路连接。进一步的，所述药液回路包括药箱、药泵、第一药管、第二药管、第三药管、多路分流器以及多个电磁阀，所述药泵的输入端通过第一药管与药箱连接，药泵的输出端与多路分流器连接，所述分流器的路数、电磁阀的数量、风机的数量和喷药组件的数量均为一一对应，分流器的每个输出口通过第二药管与对应电磁阀的输入端连接，每个电磁阀的输出端通过第三药管与对应喷药组件连接，多个电磁阀构成电磁阀组。进一步的，所述主控制器模块包括主控制器和电气元器件，所述电气元器件包括稳降压模块、继电器组和高频脉冲发生器，所述继电器组包括风机继电器组和电磁阀继电器组，所述主控制器分别与稳降压模块、风机继电器组、电磁阀继电器组连接，所述风机继电器组通过高频脉冲发生器与风机组连接，所述电磁阀继电器组与电磁阀组连接；所述稳降压模块能够将电源输入端电压稳定在电控系统工作电压值下，并且能够足额供应外硬件电路使用；所述高频脉冲发生器用于输出高频脉冲控制风机的转速。进一步的，所述主控制器为可编程逻辑控制器。进一步的，所述上位机模块包括无线遥控接收器和工控触摸屏；所述无线遥控接收器与主控制器模块连接，用于接收遥控器的遥控信号，向主控制器模块下达风送变量喷雾施药控制指令；所述工控触摸屏通过串口通讯模块与主控制器模块连接，用于实现当前工作状态的显示、错误报警以及数据采集存盘。进一步的，所述拉紧放松机构包括电机、第一绕线盘、第二绕线盘和钢丝绳，所述电机和第一绕线盘设置在底座上，电机用于带动第一绕线盘转动，所述第一绕线盘固定钢丝绳的第一端，且缠绕一定长度的钢丝绳，所述第二绕线盘设置在每个支架上，所述底座的上部、每个支架的上部和下部均开有可使钢丝绳定位和穿过的通孔；在最上面支架的第二绕线盘上固定钢丝绳的第二端，在各个支架上的第二绕线盘均缠绕一定长度的钢丝绳。进一步的，所述拉紧放松机构还包括联轴器、第一转轴和第二转轴，所述电机设置在底座的一侧，且电机的电机轴通过联轴器与第一转轴连接，所述第一绕线盘与第一转轴连接，所述第二转轴的两端分别设置在每个支架的两侧，所述第二绕线盘与第二转轴连接。本专利技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：一种多脉冲调制变量风送喷雾施药控制方法，基于上述的多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统实现，所述方法包括：启动喷雾机开始行走，当到达待喷施农药的位置后，通过无线遥控完成主控制器模块的主控制器输入端触发，完成多脉冲调制，实现药液回路的电磁阀开启/关闭，使施药机构实现农药变量喷施；在喷雾模式下，若选择调整风速，通过无线遥控完成选择风机转速，控制主控制器模块中高频脉冲发生器来输出高频脉冲控制施药机构的风机转速；若选择对靶变量农药喷施，在变量、变风速模式下，通过无线遥控完成每个施药机构的风机、药液回路的每个电磁阀的单独控制；根据实际施药控制需求，通过工控触摸屏调节的方式，实现多组脉冲同时调制的变量、智能化施药、实时监控和数据存储。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果：本专利技术的主控制器模块可以根据上位机模块下达的风送变量喷雾施药控制指令，完成多脉冲风送变量调制功能，实现仿形喷雾模块的各个施药机构以不同或相同的流量输出，可以提高果树智能化施药水平，精量化药液均匀度和沉积量，降低了劳动强度，提高了施药效率。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，下面描述中的附图仅仅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示出的结构获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统简易原理框图。图2为本专利技术实施例的多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统具体原理框图。图3为本专利技术实施例的仿形喷雾模块的正视结构图。图4为图3中A处的放大图。图5为图3中B处的放大图。图6为本专利技术实施例的仿形喷雾模块的后视结构图。图7为本专利技术实施例的仿形喷雾模块的左视结构图。图8为本专利技术实施例的仿形喷雾模块其中一个角度的立体结构图。图9为本专利技术实施例的仿形喷雾模块另一个角度的立体结构图。图10为本专利技术实施例的底座与铰链的相互关系结构图。图11为本专利技术实施例的药液回路的结构框图。其中，1-上位机模块，2-主控制器模块，3-仿形喷雾模块，301-底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统，其特征在于，所述系统搭载在喷雾机上，包括上位机模块、主控制器模块、仿形喷雾模块以及药液回路；/n所述仿形喷雾模块为两个，两个仿形喷雾模块为对称设置，每个仿形喷雾模块包括底座、拉紧放松机构、至少两个支架以及至少两个施药机构，所述底座通过拉紧放松机构与每个支架连接，所述支架与施药机构一一对应，每个施药机构设置在对应的支架上，至少两个支架从上到下依次铰接，且最下方的支架与底座铰接；/n所述上位机模块与主控制器模块连接，所述主控制器模块分别与施药机构、药液回路连接，所述药液回路与施药机构连接；主控制器模块根据上位机模块下达的风送变量喷雾施药控制指令，完成多脉冲风送变量调制功能，实现各个施药机构以不同或相同的风力输出以及流量输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统，其特征在于，所述系统搭载在喷雾机上，包括上位机模块、主控制器模块、仿形喷雾模块以及药液回路；
所述仿形喷雾模块为两个，两个仿形喷雾模块为对称设置，每个仿形喷雾模块包括底座、拉紧放松机构、至少两个支架以及至少两个施药机构，所述底座通过拉紧放松机构与每个支架连接，所述支架与施药机构一一对应，每个施药机构设置在对应的支架上，至少两个支架从上到下依次铰接，且最下方的支架与底座铰接；
所述上位机模块与主控制器模块连接，所述主控制器模块分别与施药机构、药液回路连接，所述药液回路与施药机构连接；主控制器模块根据上位机模块下达的风送变量喷雾施药控制指令，完成多脉冲风送变量调制功能，实现各个施药机构以不同或相同的风力输出以及流量输出。


2.根据权利要求1所述的多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统，其特征在于，每个施药机构包括风机、扇叶以及喷药组件，所述风机设置在对应的支架上，所述扇叶设置在风机的内部，并与风机的电机轴固定连接，所述喷药组件设置在风机的前部，至少两个施药机构的风机构成风机组。


3.根据权利要求2所述的多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统，其特征在于，所述喷药组件包括喷圈以及多个喷头，多个喷头均匀分布在喷圈的圆周位置上，所述喷圈固定在风机的前部，且喷圈的输入端与药液回路连接。


4.根据权利要求2所述的多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统，其特征在于，所述药液回路包括药箱、药泵、第一药管、第二药管、第三药管、多路分流器以及多个电磁阀，所述药泵的输入端通过第一药管与药箱连接，药泵的输出端与多路分流器连接，所述分流器的路数、电磁阀的数量、风机的数量和喷药组件的数量均为一一对应，分流器的每个输出口通过第二药管与对应电磁阀的输入端连接，每个电磁阀的输出端通过第三药管与对应喷药组件连接，多个电磁阀构成电磁阀组。


5.根据权利要求4所述的多脉冲调制变量风送喷雾施药控制系统，其特征在于，所述主控制器模块包括主控制器和电气元器件，所述电气元器件包括稳降压模块、继电器组和高频脉冲发生器，所述继电器组包括风机继电器组和电磁阀继电器组，所述主控制器分别与稳降压模块、风机继电器组、电磁阀继电器组连接，所述风机继电器组通过高频脉冲发生器与风机组连接，所述电磁阀继电器组与电磁阀组连接；
所述稳降压模块能够将电源输入端电压稳定在电控系统工作电压值...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洲，蒋寅龙，丁允贺，段洁利，李君，徐兴，申东英，吴博欣，余家祥，张汉尧，王昭锐，谢博伟，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44