一种植保无人机的喷洒系统的制作方法

本发明涉及无人机植保技术领域，特别是涉及一种植保无人机的喷洒系统。

背景技术：

现有植保无人机雾化效果差，储存量读取不精确，没有雾化效果的监测，也不能根据喷洒效果来调节电泵输出功率。飞行数据和喷洒药物数据不能长时间存储。现有技术是通过加装单项装置来解决上述部分问题，没有形成一个由监测到控制的闭环系统。之前技术缺点：1、设备模块电量消耗大，稳定性差。2、雾化效果和电泵输出功率匹配不佳，并且不能监测电泵输出功率和自动调节输出功率来改变雾化效果。3、药水余量监测是通过安装液位记读取储液量，当机体在飞行过程中倾斜时和液位计探头有杂质时导致液位记读取的数据不精确。4、飞行数据和喷洒数据只能回传到飞机地面站或遥控器上进行短时间的数据存储。

技术实现要素：

为提高植保无人机喷洒系统的稳定性、喷药质量和雾化效果，高精度的指示药水的剩余量，以及监控和调节喷雾效果，同时把飞行作业数据回传到后台服务器中进行大数据分析和长时间存储，本发明提供了一种植保无人机的喷洒系统。

一种植保无人机的喷洒系统，包括喷洒系统、无线控制系统、总控制模块和后台服务器；

所述喷洒系统包括水路系统和电路系统；

所述水路系统包括药水箱、药水流量监测模块、数据回传模块和喷头；

所述药水流量监测模块用于检测无人机飞行作业时药水的流量；所述数据回传模块用于将飞行和作业数据信息回传到后台服务器；

所述电路系统包括电池、电压调节器、电子调速器、电泵和输出功率监测模块；

所述电压调节器用于对电压进行稳压并过滤掉所有的干扰信号；所述电子调速器用于调节电泵的转速；所述输出功率监测模块用于在线监测电泵的实际输出功率并根据电泵的实际输出功率控制电压调节器和电子调速器，及检测药水箱中药水的剩余量和药水的喷雾质量；

所述无线控制系统包括无线遥控器和无线接收模块；所述无线遥控器用于发送控制信号给所述无线接收模块，通过所述无线接收模块控制无人机飞行和药水喷洒；

所述总控制模块用于控制喷洒系统和无线接收模块；

所述后台服务器用于接收飞行作业数据信息、用于数据分析和长时间存储、还用于后台人和机器的监管。

优选的，所述输出功率监测模块包括电流传感器，所述电流传感器用于实时检测电泵的工作电流。

优选的，所述输出功率监测模块还包括报警模块，所述报警模块用于对药水雾化效果差和药水不足的情况进行报警。

优选的，所述药水流量监测模块包括流量传感器，所述流量传感器用于实时检测喷洒过程中药水每分钟的实际流量。

优选的，所述数据回传模块是gps/gsm模块。

优选的，所述总控制模块是stm32f103c8t6微处理器。

本发明提供的一种植保无人机的喷洒系统的有益效果：

1、本发明实现了药物喷洒过程中高质量、高稳定的闭环控制，不仅能够高精度的指示药水的剩余量以及监控和调节喷雾效果，还可以对药水量不足以及雾化和喷洒效果不好的的情况进行报警，大大提高了无人机的作业质量和效率。

2、本发明能够将相应的药水喷洒数据和无人机飞行数据上传到特有的后台服务器进行大数据的分析和长时间存储，便于用户了解无人机的作业情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明的整体系统框图；

图2为本发明的喷洒系统框图；

图3为本发明的无线控制系统框图；

图4为本发明闭环控制的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1-3，本发明实施例中提供了一种植保无人机的喷洒系统，包括喷洒系统、无线控制系统、总控制模块和后台服务器；

所述喷洒系统包括水路系统和电路系统；

所述水路系统包括药水箱、药水流量监测模块、数据回传模块和喷头；

所述药水流量监测模块用于检测无人机飞行作业时药水的流量；所述数据回传模块用于将飞行和作业数据信息回传到后台服务器；

所述电路系统包括电池、电压调节器、电子调速器、电泵和输出功率监测模块；

所述电压调节器用于对电压进行稳压并过滤掉所有的干扰信号；所述电子调速器用于调节电泵的转速；所述输出功率监测模块用于在线监测电泵的实际输出功率并根据电泵的实际输出功率控制电压调节器和电子调速器，及检测药水箱中药水的剩余量和药水的喷雾质量；

所述无线控制系统包括无线遥控器和无线接收模块；所述无线遥控器用于发送控制信号给所述无线接收模块，通过所述无线接收模块控制无人机飞行和药水喷洒；

所述总控制模块用于控制喷洒系统和无线接收模块；

所述后台服务器用于接收飞行作业数据信息、用于数据分析和长时间存储、还用于后台人和机器的监管。

进一步的，所述输出功率监测模块包括电流传感器，所述电流传感器用于实时检测电泵的工作电流，所述电流传感器型号为dz0.01ω。

进一步的，所述输出功率监测模块还包括报警模块，所述报警模块用于对药水雾化效果差和药水不足的情况进行报警。

进一步的，所述药水流量监测模块包括流量传感器，所述流量传感器用于实时检测喷洒过程中药水每分钟的实际流量，所述流量传感器型号是yf-s201。

进一步的，所述数据回传模块是gps/gsm模块。

进一步的，所述总控制模块是stm32f103c8t6微处理器。

如图4所示，电池为整个电路系统供电，电池提供15v-45v的电压；电压调节器将15v-45v的电压稳定到12v-18v并且过滤掉所有的干扰信号；电子调速器对电泵的转速进行调节，从而实现雾化效果和喷药质量调节；其中，电泵采用定制的8-18v宽电压直流电泵；输出功率监测模块是通过电流传感器在线检测电泵的工作电流信号，输出功率监测模块通过电泵的工作电流计算出电泵的实际输出功率，根据电泵的输出功率来检测药水箱中的药水剩余量和药水的喷雾质量。其中，药水箱中的药水剩余量与电泵的输出功率对应，电泵不同的输出功率对应着药水箱中药水的剩余量，即实现对药水箱中药水剩余量的监测；同时输出功率监测模块根据电泵的输出功率输出信号给电子调速器和电压调节器，通过电子调速器和电压调节器共同作用来控制电泵，使得电泵工作在最佳状状态，从而使药水的雾化效果达到最佳。

药水箱采用10l、16l、22l定制的药水箱，可根据实际喷洒面积进行选择；药水箱中的药水通过电泵的高速旋转将水压增加至3-8公斤压力，由喷头将水雾化；药水流量监测模块通过流量传感器对药水每分钟的实际流量数据进行采集，药水流量监测模块然后通过gps/gsm模块将流量数据回传到后台服务器，后台服务器对接收到的流量数据进行分析、处理和保存。本喷洒系统使用的水管直径为1cm，喷头数量为4个，布置格局上成一字排列，由于喷洒的药水成分不同，喷头分为2-3mm口径的喷头，可根据实际喷洒的药水成分进行选择。

一种植保无人机的喷洒系统的工作原理：进行农药喷洒时，操作手通过无线遥控器上的摇杆控制无人机飞行到指定农药喷洒区，打开无线遥控器上的喷洒控制开关，喷洒系统开始工作，电泵将药水箱中的药水加压后，通过喷头将药水雾化喷出。药水流量监测模块对喷洒过程中药水每分钟的实际流量进行检测，输出功率监测模块对电泵的实际输出功率、药水的剩余量和药水的喷雾质量进行检测，数据回传模块将无人机的飞行作业数据信息回传到后台服务器，通过后台服务器进行数据分析、处理和长时间的储存，用户可以通过智能手机、平板电脑、pc机等接收端进入后台服务器对无人机作业数据进行查看。当输出功率监测模块检测到药水剩余量不足时，数据回传模块将药水剩余量不足的信息上传给后台服务器，通知操作手药水箱需要添加药水。当输出功率监测模块检测到作业过程中药水的喷雾效果不佳时，输出功率监测模块输出信号，控制电子调速器和电压调节器对电泵进行调节，同时数据回传模块将喷雾效果不佳的信息上传给后台服务器，通过后台服务器将该信息反馈给操作手，便于操作手及时对问题进行解决。

此外，本发明提供的一种植保无人机的喷洒系统不仅适用于农药喷洒作业，也适用于其它液体的喷洒作业，应用领域广泛。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。