[发明专利]一种支持追溯管理和生物量探测的喷雾机

说明书

技术领域

本发明属于农业植保机械领域，涉及喷雾机，特别涉及一种支持追溯管理和生物量探测的喷雾机。

背景技术

果园果树病虫害多，根据不同的需求多次施药，每年喷药的次数多达数十次。但是目前我国施药技术和自动施药机具严重落后，喷洒的农药只有少部分能附着在要防治的靶标上，农药利用率极低，同时为保证病虫害的防治效果，往往会过量喷施农药，造成了严重的农药浪费和环境污染。我国现有的对靶喷雾机主要依据防治靶标的树形进行喷雾范围的调节实现对靶喷药，但针对防治靶标生物量的大小实现变量喷雾的技术与机具还属起步阶段。而针对喷雾机作业过程的位置管理方面，目前大部分采用GPS进行定位，但是在果园作业的过程中，由于树木等的遮挡等原因，从而使GPS定位精度不高，同时GPS设备成本高，使其不适用于果园喷雾机的定位管理。目前我国农业的可追溯管理程度较低，这是制约整个农业产业链化发展的瓶颈，为农产品的后期跟踪管理带来问题。针对我国植保机械施药技术及农业机械可追溯管理的严重落后现状，急需研究提高农药利用率，减少农药污染，具有作业可追溯管理的技术与机具。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种支持追溯管理和生物量探测的喷雾机，采用生物量探测装置及RFID定位装置，可根据防治靶标的生物量大小控制电动球阀的开度及喷头电磁阀的开关频率实现变量喷雾，提高农药利用率、减少农药污染和化学农药对人身安全的危害，同时根据RFID定位装置对喷雾机的定位实现对喷雾机作业过程的位置式可追溯管理。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种支持追溯管理和生物量探测的喷雾机，主要包括RFID定位装置、生物量探测装置、喷雾监控系统、喷雾机械系统以及上位机4，其特征在于：

所述RFID定位装置包括设置于拖拉机5前端两侧的若干个连接至上位机4的RFID读卡器和设置于每行果树中的RFID卡47，RFID读卡器配置有RFID读卡器天线1；

所述生物量探测装置包括带有定位孔的竖直支架38、多个生物量探测传感器42及对应的带有数据接口56的信号处理装置52、多个移动固定机构以及多个保护筒装置，所述生物量探测传感器42和信号处理装置52安装在保护筒装置中，保护筒装置通过管卡6与移动固定机构连接固定，所述移动固定机构固定在竖直支架38上，移动固定机构带动保护筒装置与生物量探测传感器42上下移动，所述生物量探测传感器42连接信号处理装置52，信号处理装置52通过数据接口56与上位机4连接；

所述喷雾监控系统包括设置在喷雾管道上的电动球阀22、流量传感器20、压力传感器21以及电磁阀17，所述电动球阀22、流量传感器20、压力传感器21、电磁阀17以及设置在行走轮27上的速度传感器29的监测或控制信号连接至上位机4，上位机4实时监测喷雾信息，上位机4整合生物量探测传感器42的生物量信息，控制电动球阀的开度与电磁阀17的开关频率实现变量喷雾。

所述RFID读卡器天线1安装于天线调节装置上，所述天线调节装置包括内管2、外管45、转向调节外套50、转向调节内套49、轴向调节杆44、内外管连接器46以及轴向调节固定螺栓43，所述RFID读卡器天线1设置在转向调节外套50上，转向调节外套50安装在转向调节内套49的托盘上，转向调节内套49安装在内管2上，并用螺丝紧固，通过拧松转向调节外套50上的螺栓，转动天线实现多角度转向调节，所述内管2通过内外管连接器46连接外管45，所述内管2表面两侧有设有卡槽和齿条3，所述轴向调节杆44上固定齿轮，旋转轴向调节杆44通过齿轮与齿条3啮合产生轴向的推力，使内管2沿轴向运动，实现多个RFID读卡器天线1的高度调节。

所述RFID定位装置通过RFID读卡器天线1读取设置于果园行的RFID卡47的信息，通过上位机4的分析判断得出喷雾机的位置与运动方向，结合速度传感器29实现基于速度的移动位移监测，获得喷雾作业的具体位置。

所述生物量探测传感器42通过螺纹连接套管55，所述信号处理装置52设置在固定盒40中，所述固定盒40固定在套管55上，所述套管55穿过内法兰53后与外法兰48通过螺纹连接，所述内法兰53与内保护筒8连接，所述外法兰48与外保护筒7连接，所述内保护筒8通过套管55嵌在外保护筒7中，所述内保护筒8内壁上设置有吸收层9，所述内保护筒8外壁上设置有刻度，外保护筒7的一端有开口槽，通过管卡6固定外保护筒7实现外保护筒7和内保护筒8的固定及整个保护筒装置的固定。