一种林业病虫害监测防治的专用无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无人机，具体涉及一种可实现病虫害监测防治的专用无人机。
【背景技术】
[0002]森林病虫害是我国森林的主要灾害之一，不仅具有水灾、火灾那样严重的危害性和毁灭性，还具有生物灾害的特殊性和治理上的长期性、艰巨性。林业病虫害的监测与防治是国家减灾工程的重要组成部分，也是林业工作的重要组成部分。大力开展森林病虫害防治，对巩固造林绿化成果，保护森林资源，促进生态环境建设和经济社会可持续发展具有十分重要的意义。
[0003]针对林业病虫害这种大面积的病虫害监测，目前有使用无人机进行监测的方法。这种无人机多采用人工手动操控进行林业病虫害的监测，人工手动操控存在效率低、难度大、易产生某区域监测遗漏等缺陷。因林区面积较大，在同一时间在不同区域可能会存在不同的病虫害，例如在一区域爆发食叶类害虫灾害，而在另一区域爆发钻蛀类害虫灾害，这两种病虫害需要不同种类的农药进行喷洒防治，若用于林业病虫害防治的无人机只能携带一种农药，势必不能满足不同病虫害农药的喷洒需求，需多次航行进行喷洒，存在效率低下的缺点。目前还没有一种无人机可以同时实现林业病虫害的监测与防治，尤其是可以实现在指定区域自动进行监测和防治的无人机，也没有可以实现携带多种病虫害农药对不同区域进行自动喷洒的病虫害防治设备。
[0004]综上，亟需提供一种可以同时实现林业病虫害的自动检测与防治，并且可以对指定的多个区域自动喷洒不同农药的设备，以解决上述问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种林业病虫害监测防治的专用无人机。所述专用无人机可以自动对指定区域进行病虫害监测工作，并可在一次航行中对多个指定区域的林业病虫害自动进行不同种类的农药喷洒，达到防治病虫害的目的。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。
[0007]—种林业病虫害监测防治的专用无人机，所述专用无人机包括中央处理模块、动力系统、旋翼、无线通讯系统、存储系统和GPS定位系统，还包括图像采集系统、信号预处理系统、监测区域\喷洒区域设置系统、农药选择系统、农药喷洒装置和自检保护系统。
[0008]进一步，图像采集系统分别与信号处理系统、中央处理模块连接；动力系统、监测区域\喷洒区域设置系统、存储系统、GPS定位系统、自检保护系统、无线通讯系统、农药选择系统与中央处理模块连接；农药喷洒装置与农药选择系统连接。
[0009]进一步，所述图像采集系统包括高清摄像机和红外线热像仪两部分。
[0010]进一步，所述监测区域\喷洒区域设置系统支持手动GPS数据输入和外部GPS数据导入两种形式。
[0011]进一步，所述农药选择系统包括控制模块、执行模块和农药存放箱；其中，农药存放箱有4个相互独立的空间，可存放4种应对不同病虫害的农药。
[0012]本实用新型具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案，所述专用无人机通过高清摄像机和红外线热像仪对指定区域进行监测，准确判断找出该区域中存在病虫害的地方，并将结果通过无线通讯系统传回地面控制系统，达到对指定区域自动监测的目的，节约人工成本，提高效率；所述专用无人机的农药存放箱可存放4种应对不同病虫害的农药，可在一次航行中对多个指定区域的林业病虫害自动进行不同种类的农药喷洒，达到防治病虫害的目的，提升作业效率。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。具体实施时:如图所示，一种林业病虫害监测防治的专用无人机，包括中央处理模块、动力系统、旋翼、无线通讯系统、存储系统和GPS定位系统，还包括图像采集系统、信号预处理系统、监测区域\喷洒区域设置系统、农药选择系统、农药喷洒装置和自检保护系统。
[0015]作为优选的实施方式，图像采集系统分别与信号处理系统、中央处理模块连接；动力系统、监测区域\喷洒区域设置系统、存储系统、GPS定位系统、自检保护系统、无线通讯系统、农药选择系统与中央处理模块连接；农药喷洒装置与农药选择系统连接。
[0016]作为优选的实施方式，当进行林业病虫害监测时，采用手动输入GPS数据的方式或外部GPS数据导入的方式，通过监测区域\喷洒区域设置系统对所需监测区域进行设定。监测区域可以为圆形，也可以为四边形；当为圆形时，需要输入中心坐标位置及监测半径；当为四边形时，需要输入四个点的坐标位置。中央处理模块会根据输入的GPS数据，计算出最佳监测路线。无人机起飞后，中央处理模块会与GPS定位系统进行数据交互，通过控制动力系统实现无人机按照既定监测路线进行航行。同时，中央处理模块会给图像采集系统开始监测的指令。图像采集系统中的高清摄像机和红外线热像仪会进行数据采集工作，并将数据传输到信号预处理系统，信号预处理系统对数据进行预处理后传输给中央处理模块，中央处理模块将数据与默认数据进行对比。若中央处理模块判断此区域无病虫害，会将数据发送到存储系统进行存储；若中央处理模块判断此区域有病虫害，会调用此时的GPS数据，连同处理后的数据通过无线通讯系统实时传输到地面控制系统，由地面人员进行判定，派出巡护人员到该区域进行查看。当进行林业病虫害防治时，采用手动输入GPS数据的方式或外部GPS数据导入的方式，通过监测区域\喷洒区域设置系统对所需喷洒区域进行设定。与监测区域的设定一样，喷洒区域也可以为圆形或四边形。监测区域\喷洒区域设置系统可以输入多个农药喷洒区域，并可设定每个喷洒区域所对应的农药存放箱中的农药种类。农药存放箱有4个相互独立的空间，无人机可携带最多4种不同的几种针对病虫害的农药。无人机起飞后，中央处理模块会与GPS定位系统进行数据交互，通过控制动力系统使无人机飞至喷洒区域。中央处理模块根据监测区域\喷洒区域设置系统的输入信息，判断喷洒农药存放箱中的农药种类，发送指令给农药选择系统，农药选择系统中收到指令后，农药选择系统中的控制模块和执行模块共同作用，释放指定农药到农药喷洒装置进行喷洒。该区域喷洒完成后，无人机飞至下一个喷洒区域，重复上述农药喷洒过程。
[0017]作为优选的实施方式，所述自检保护系统会一直监测无人机动力系统的油量、农药存放箱中的农药数量、GPS数据等状态信息，将监测数据发送到中央处理模块，中央处理模块通过无线通讯系统传到地面控制系统。当出现紧急情况时，中央处理模块会按照默认程序控制无人机缓慢降落，防止产生农药污染水源或其他意外情况。
[0018]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.在此一种林业病虫害监测防治的专用无人机，其特征在于，所述专用无人机包括中央处理模块、动力系统、旋翼、无线通讯系统、存储系统和GPS定位系统，还包括图像采集系统、信号预处理系统、监测区域\喷洒区域设置系统、农药选择系统、农药喷洒装置和自检保护系统；图像采集系统分别与信号处理系统、中央处理模块连接；动力系统、监测区域\喷洒区域设置系统、存储系统、GPS定位系统、自检保护系统、无线通讯系统、农药选择系统与中央处理模块连接；农药喷洒装置与农药选择系统连接。2.如权利要求1所述的一种林业病虫害监测防治的专用无人机，其特征在于，所述图像采集系统包括高清摄像机和红外线热像仪两部分。3.如权利要求1所述的一种林业病虫害监测防治的专用无人机，其特征在于，所述监测区域\喷洒区域设置系统支持手动GPS数据输入和外部GPS数据导入两种形式。4.如权利要求1所述的一种林业病虫害监测防治的专用无人机，其特征在于，所述农药选择系统包括控制模块、执行模块和农药存放箱；其中，农药存放箱有4个相互独立的空间，可存放4种应对不同病虫害的农药。
【专利摘要】本实用新型公开了一种林业病虫害监测防治的专用无人机，所述专用无人机包括中央处理模块、监测区域\喷洒区域设置系统、图像采集系统、信号预处理系统、无线通讯系统、农药选择系统、农药喷洒装置、存储系统、GPS定位系统、自检保护系统、动力系统和旋翼。本实用新型可对指定区域的林业病虫害进行自动监测，并可在一次航行中对多个指定区域的林业病虫害自动进行不同种类的农药喷洒，达到防治病虫害的目的。本实用新型在林业病虫害的监测和防治上可发挥重要作用。
【IPC分类】B64D47/08, B64D1/18, H04N7/18
【公开号】CN205045004
【申请号】CN201520802047
【发明人】丁琳, 刘勇, 郝震寰, 李增顺, 刘乙淼, 赵鹏飞, 孙冰, 刘江慧, 杨森, 孙丽
【申请人】河北中科遥感信息技术有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月19日