[发明专利]一种基于无人机的农药残留实时检测和精确去除的系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的农药残留实时检测和精确去除的系统和方法。该系统包括自主导航无人机、农药残留检测模块、农药残留去除模块。该方法主要包括以下步骤：使用搭载光谱遥感装置的自主导航无人机对待测植被进行遥感检测；图像处理后获取受测植物的农药残留特征光谱与地理位置信息；与现有已知的农药光谱进行对比，判断农药种类和浓度；大数据库自动生成农药残留去除处方并由无人机自动配置；地面计算机自主规划最优飞行航线；无人机按航线自主喷洒;完成后复检飞行。本发明的系统与方法，农药残留分析准确、操作智能、检测成本低、无遗漏、误差小，大大降低了过量施药对食用类农林作物的污染，在较大程度上减轻了其食用后对人体的危害。

技术领域

本发明涉及一种基于无人机的农药残留实时检测和精确去除的系统和方法，属于植保领域。

背景技术

农药残留对生态环境、生物健康及进出口贸易都构成相当大的威胁，从科学客观的角度来讲，目前还没有哪种产品能高效地去除植物农药残留，因此，植物农药残留的及时检测和农药残留去除就显得十分重要。

传统农残检测采用对待测样本中微量农药残留进行定性和定量分析的方法,对残留农药进行检测和分析，而上述方式对于检测样本的实验室的环境要求较高并且对区域面积较大的种植区来说检测成本较高，且效率低下。

目前减少植物农药残留的方法主要是二次去除法，是先用少量水或去除载体将农药制剂去除成母液或母粉，然后再去除到所需浓度。上述方式仅仅在施药前对母液进行去除，不能彻底根治农药残留。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于无人机的农药残留实时检测和精确去除的系统和方法，该系统和方法通过无人机自主飞行，通过光谱与数据库获得农残数据与农残去除处方，通过无人机喷洒农残去除药液。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种基于无人机的农药残留实时检测和精确去除的系统，包括自主导航无人机和地面计算机，所述无人机包括无人机载物架、固定在载物架四周的旋翼、电机以及设置在载物架下的起落架，本发明所述自主导航无人机上还装载有GPS定位模块、无线传输模块、农药残留检测模块、农药残留去除模块；所述地面计算机用于控制无人机飞行航线的规划。

进一步地，所述GPS定位模块直接安装在无人机内部,所述GPS定位模块用于无人机按指定航线飞行以及定位农药残留待测植物位置，便于拍摄分析被测植物光谱。

进一步地，所述无线传输模块直接安装在无人机内部，无线传输模块用于将测得的植物光谱数据传输到地面计算机，以及地面计算机向无人机传输航线指令和农药去除试剂配置指令。

进一步地，所述农药残留检测模块至少包括光谱相机与电路板；所述光谱相机安装在所述无人机底部；所述电路板安装在载物架内部，所述农药残留检测模块用于根据采集到的植物光谱数据，检测被测植物的农药残留种类及浓度。

进一步地，农药残留去除模块至少包括药箱，喷头，微型水泵，锂电池，微控制器、喷头进药电磁阀、输药管；所述药箱与微型水泵安装在无人机机身上方的固定台板上；所述喷头固定安装在无人机旋翼正下方；所述锂电池安装在无人机腹部上；所述输药管安装在无人机的机臂下方并连接药箱与喷头；所述微控制器固定安装在无人机内；所述农药残留去除模块，用于指令无人机进行农药残留去除剂的喷洒。

进一步地，所述地面计算机安装在地面操作空间，所述地面计算机通过无线传输模块对无人机下达地面计算机智能规划的无人机飞行航线以及对农药残留去除模块下达农药残留去除剂的配方指令。