一种综合治理典型农业面源污染的系统的制作方法

1.本发明应用于环境保护背景，名称是一种综合治理典型农业面源污染的系统。


背景技术：

2.农村面源污染是指农村生活和农业生产活动中，溶解的或固体的污染物，如农田中的土粒、氮素、磷素、农药重金属、农村禽畜粪便与生活垃圾等有机或无机物质，从非特定的地域，在降水和径流冲刷作用下，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏，使大量污染物进入受纳水体(河流、湖泊、水库、海湾)所引起的污染，其中农膜是较为常见的污染物，因其能促进农作物的生长而被广泛利用，种植不同的农作物也需要不同颜色的农膜进行针对性的防护，但因其不可降解的特性也极易造成污染，为此也曾积极呼吁对其进行回收，然而大多数农民的环保意识较差，不愿意耗费时间处理零散的农膜，甚至随手进行焚烧对空气造成污染。
3.故，有必要提供一种综合治理典型农业面源污染的系统，可以达到自动检测收集的作用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种综合治理典型农业面源污染的系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种综合治理典型农业面源污染的系统，包含搜寻回收装置和农业污染治理系统，所述搜寻回收装置包括田埂，所述田埂的中心固定安装有支架，所述支架的上端设置有无人机，所述支架的内部固定安装有回收箱，所述支架的外侧设置有收集车，所述无人机的下端固定安装有灰度传感器，所述无人机的下端固定安装有摄像头，所述支架的四周设置有红外传感器，所述回收箱的下端固定安装有称重传感器，所述支架的上端固定安装有报警器。
6.在一个实施例中，所述农业污染治理系统包括侦测搜寻模块、定位标记模块和自动回收模块，所述侦测搜寻模块包括区域扫描模块、信息存储模块和分析判断模块，所述区域扫描模块包括红外发射单元、红外接收单元、轮廓识别单元和人脸识别单元，所述定位标记模块包括分析扫描模块和坐标定位模块，所述自动回收模块包括路线规划模块和定量反馈模块，所述侦测搜寻模块、定位标记模块和自动回收模块各自通过无线电连接，所述侦测搜寻模块用于确定扫描区域的农膜颜色，方便之后精确分辨，所述定位标记模块用于对搜寻到的农膜进行定位标记，方便进行收集，所述自动回收模块用于对标记的农膜进行收集，节省人力资源；
7.所述区域扫描模块与红外传感器和摄像头信号连接，所述分析判断模块与报警器信号连接，所述分析扫描模块与灰度传感器信号连接，所述定量反馈模块与称重传感器信号连接。
8.在一个实施例中，所述区域扫描模块用于检测进入农田区域的生物并利用无人机
对农田区域在有生物经过之后对农田进行图像扫描，所述红外发射单元用于对农田区域进行红外扫描，所述红外接收单元用于接收检测到生物的红外信号，所述轮廓识别单元用于根据检测到的生物轮廓判断该生物的种类，所述信息存储模块用于将扫描完成后的图像存储到农业污染治理系统当中，所述分析判断模块用于根据扫描对比出种植的产品的种类后判断其所用的农膜的颜色，所述人脸识别单元用于对进入农田的身份进行确认，所述分析扫描模块利用无人机对农田进行扫描，根据判断出的农膜的颜色进行对比找出零散农膜，所述坐标定位模块用于通过坐标定位标记出零散农膜的具体位置，所述路线规划模块用于规划出最优的路线，利用收集车将扫描出的农膜收集起来，所述定量反馈模块用于在农膜收集到一定重量时反馈给农业污染治理系统，提醒人们统一回收。
9.在一个实施例中，所述农业污染治理系统的运行包含以下步骤：
10.s1、通过红外线实时扫描农田区域的情况，当接收到生物信号时，分析生物种类，做出相应的措施，并扫描农田内具体情况；
11.s2、通过扫描对比找出农田里零散的农膜；
12.s3、将农膜的具体位置标记出来；
13.s4、根据零散农膜的位置给与收集车规划收集路线；
14.s5、实时检测收集到的农膜的重量进行反馈信息；
15.s6、重复s1-s5，可以实现对农业污染的治理。
16.在一个实施例中，所述s1中区域扫描模块、信息存储模块、分析判断模块和人脸识别单元的方法如下：
17.s11、通过红外传感器实时对该农田区域进行扫描，当接收到生物信号时，通过扫描的生物轮廓判断该生物是不是人类；
18.s12、若判断该生物为动物，将发出警报将动物吓走，防止其破坏农作物，若判断有人进入时，无人机启动通过摄像头对进入者进行拍摄，对其进行人脸识别，判断其是否为该区域管理者，若不是发出警报并上传图像信息至管理者手机进行提醒，防止有外人进入破坏农作物；
19.s13、若判断其为管理者时，无人机将拍摄其所到区域并拍摄该区域的农作物与系统中存储的图像进行对比，判断其种类，从而根据不同种类的农作物需覆盖不同颜色的农膜从而判断该处农膜的颜色。
20.在一个实施例中，所述s2-s3中分析扫描模块坐标定位模块的方法如下：
21.s31、在检测到管理者走后，无人机再次对管理者所到区域进行全局扫描，通过判断出的农膜颜色将参数设置到灰度传感器中，对该区域判断出的颜色进行精确的扫描，快速的找到零散的农膜，避免被杂物干扰遗漏农膜；
22.s32、以回收箱为坐标原点，田埂为坐标方向建立直角坐标系，以无人机为移动坐标点，当无人机通过灰度传感器感应到其正下方位置有零散农膜时，记录该处坐标至系统，当扫描结束后，得出该区域所有零散农膜的具体坐标位置。
23.在一个实施例中，所述s4中路线规划模块的方法如下：
24.s41、以回收箱为圆心以每一个零散农膜为半径形成圆形路径，直至囊括所有的零散农膜；
25.s42、设收集车单次能够收集的农膜数量为n，收集车从回收箱位置移动到最近的
农膜位置的距离为半径形成圆形路径，设该圆形路径上的农膜数量为m，当m≤n时，收集车将自动收集该圆路径上的农膜，当m＞n时，将下一农膜形成的圆形路径纳入此次收集目标，直至m≤n，确保收集车单次收集满载，并且不会有遗漏。
26.在一个实施例中，所述s5中定量反馈模块的方法如下：
27.通过收集车将零散的农膜不断的运送至回收箱内，通过称重传感器对回收箱内的农膜进行称重，设置其额定存储量为q，其实际存储量为w，当w≥q且此次收集回收结束，系统将会提醒管理者对收集的农膜进行运输处理，当w＜q或w≥q但此次收集回收未结束时，将会继续回收或等待此次收集回收结束后通知管理者，实现对零散农膜的统一处理，节省时间。
28.在一个实施例中，所述支架的内侧下端固定安装有电机，所述电机的下端固定安装有电机轴，所述电机轴的外侧固定安装有多组刀片，所述回收箱的内侧底部固定安装有挤压槽，所述挤压槽的内侧活动连接有挤压活塞，所述挤压活塞的上端固定安装有内存箱，所述电机的右侧固定安装有电阻槽，所述电阻槽的内侧上端固定安装有电阻弹簧，所述电阻弹簧的下端固定安装有电阻块，所述电阻槽的上端固定安装有接触块，所述接触块与电机导线连接，所述电阻块导线连接有电源，所述电阻槽的下端与挤压槽的下端管路连接。
29.在一个实施例中，所述支架的内侧下端固定安装有暂存箱，所述暂存箱的下端管路连接有限流槽，所述限流槽的内侧连接有限流块，所述限流槽的下端与电阻槽的下端管路连接。
30.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有搜寻回收装置和农业污染治理系统，能够达到通过对农膜的自动精确识别，利用收集车将农田中的零散的农膜收集到一起，方便统一处理。
附图说明
31.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
32.在附图中：
33.图1是本发明的整体结构示意图；
34.图2是本发明的局部剖面示意图；
35.图3是本发明的a区域放大示意图；
36.图4是本发明的整体系统结构示意图；
37.图中：1、田埂；2、支架；3、回收箱；4、无人机；5、收集车；6、电机；7、内存箱；8、挤压槽；9、挤压活塞；10、电机轴；11、刀片；12、电阻槽；13、电阻块；14、接触块；15、电阻弹簧；16、暂存箱；17、限流槽；18、限流块。
具体实施方式
38.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。此外，本技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
39.请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种综合治理典型农业面源污染的系统，包含搜寻回收装置和农业污染治理系统，其特征在于：搜寻回收装置包括田埂1，田埂1的中心固定安装有支架2，支架2的上端设置有无人机4，支架2的内部固定安装有回收箱3，支架2的外侧设置有收集车5，无人机4的下端固定安装有灰度传感器，无人机4的下端固定安装有摄像头，支架2的四周设置有红外传感器，回收箱3的下端固定安装有称重传感器，支架2的上端固定安装有报警器，通过无人机4对农田区域进行扫描拍摄，根据农作物的类别从而精确的寻找到对应的零散的农膜，通过收集车5将这些农膜收集起来统一堆放，减少了农业面源污染；
40.农业污染治理系统包括侦测搜寻模块、定位标记模块和自动回收模块，侦测搜寻模块包括区域扫描模块、信息存储模块和分析判断模块，区域扫描模块包括红外发射单元、红外接收单元、轮廓识别单元和人脸识别单元，定位标记模块包括分析扫描模块和坐标定位模块，自动回收模块包括路线规划模块和定量反馈模块，侦测搜寻模块、定位标记模块和自动回收模块各自通过无线电连接，侦测搜寻模块用于确定扫描区域的农膜颜色，方便之后精确分辨，定位标记模块用于对搜寻到的农膜进行定位标记，方便进行收集，自动回收模块用于对标记的农膜进行收集，节省人力资源；
41.区域扫描模块与红外传感器和摄像头信号连接，所述分析判断模块与报警器信号连接，分析扫描模块与灰度传感器信号连接，定量反馈模块与称重传感器信号连接；
42.区域扫描模块用于检测进入农田区域的生物并利用无人机4对农田区域在有生物经过之后对农田进行图像扫描，红外发射单元用于对农田区域进行红外扫描，红外接收单元用于接收检测到生物的红外信号，轮廓识别单元用于根据检测到的生物轮廓判断该生物的种类，信息存储模块用于将扫描完成后的图像存储到农业污染治理系统当中，分析判断模块用于根据扫描对比出种植的产品的种类后判断其所用的农膜的颜色，人脸识别单元用于对进入农田的身份进行确认，分析扫描模块利用无人机4对农田进行扫描，根据判断出的农膜的颜色进行对比找出零散农膜，坐标定位模块用于通过坐标定位标记出零散农膜的具体位置，路线规划模块用于规划出最优的路线，利用收集车5将扫描出的农膜收集起来，定量反馈模块用于在农膜收集到一定重量时反馈给农业污染治理系统，提醒人们统一回收；
43.农业污染治理系统的运行包含以下步骤：
44.s1、通过红外线实时扫描农田区域的情况，当接收到生物信号时，分析生物种类，做出相应的措施，并扫描农田内具体情况；
45.s2、通过扫描对比找出农田里零散的农膜；
46.s3、将农膜的具体位置标记出来；
47.s4、根据零散农膜的位置给与收集车5规划收集路线；
48.s5、实时检测收集到的农膜的重量进行反馈信息；
49.s6、重复s1-s5，可以实现对农业污染的治理；
50.s1中区域扫描模块、信息存储模块、分析判断模块和人脸识别单元的方法如下：
51.s11、通过红外传感器实时对该农田区域进行扫描，当接收到生物信号时，通过扫描的生物轮廓判断该生物是不是人类；
52.s12、若判断该生物为动物，将发出警报将动物吓走，防止其破坏农作物，若判断有人进入时，无人机4启动通过摄像头对进入者进行拍摄，对其进行人脸识别，判断其是否为该区域管理者，若不是发出警报并上传图像信息至管理者手机进行提醒，防止有外人进入破坏农作物；
53.s13、若判断其为管理者时，无人机4将拍摄其所到区域并拍摄该区域的农作物与系统中存储的图像进行对比，判断其种类，从而根据不同种类的农作物需覆盖不同颜色的农膜从而判断该处农膜的颜色；
54.s2-s3中分析扫描模块坐标定位模块的方法如下：
55.s31、在检测到管理者走后，无人机4再次对管理者所到区域进行全局扫描，通过判断出的农膜颜色将参数设置到灰度传感器中，对该区域判断出的颜色进行精确的扫描，快速的找到零散的农膜，避免被杂物干扰遗漏农膜；
56.s32、以回收箱3为坐标原点，田埂1为坐标方向建立直角坐标系，以无人机4为移动坐标点，当无人机4通过灰度传感器感应到其正下方位置有零散农膜时，记录该处坐标至系统，当扫描结束后，得出该区域所有零散农膜的具体坐标位置；
57.s4中路线规划模块的方法如下：
58.s41、以回收箱3为圆心以每一个零散农膜为半径形成圆形路径，直至囊括所有的零散农膜；
59.s42、设收集车5单次能够收集的农膜数量为n，收集车5从回收箱3位置移动到最近的农膜位置的距离为半径形成圆形路径，设该圆形路径上的农膜数量为m，当m≤n时，收集车5将自动收集该圆路径上的农膜，当m＞n时，将下一农膜形成的圆形路径纳入此次收集目标，直至m≤n，确保收集车5单次收集满载，并且不会有遗漏；
60.s5中定量反馈模块的方法如下：
61.通过收集车5将零散的农膜不断的运送至回收箱3内，通过称重传感器对回收箱3内的农膜进行称重，设置其额定存储量为q，其实际存储量为w，当w≥q且此次收集回收结束，系统将会提醒管理者对收集的农膜进行运输处理，当w＜q或w≥q但此次收集回收未结束时，将会继续回收或等待此次收集回收结束后通知管理者，实现对零散农膜的统一处理，节省时间；
62.支架2的内侧下端固定安装有电机6，电机6的下端固定安装有电机轴10，电机轴10的外侧固定安装有多组刀片11，回收箱3的内侧底部固定安装有挤压槽8，挤压槽8的内侧活动连接有挤压活塞9，挤压活塞9的上端固定安装有内存箱7，电机6的右侧固定安装有电阻槽12，电阻槽12的内侧上端固定安装有电阻弹簧15，电阻弹簧15的下端固定安装有电阻块13，电阻槽12的上端固定安装有接触块14，接触块14与电机6导线连接，电阻块13导线连接有电源，电阻槽12的下端与挤压槽8的下端管路连接，当收集车5将收集的农膜利用机械爪放入回收箱3内，农膜落入内存箱7内，农膜的重量附加在内存箱7上使其整体质量增加，使其对挤压活塞9产生压力，在挤压槽8内向下移动，挤压活塞9挤压其下端挤压槽8内的油液通过管路流向电阻槽12的下端，油液压力对电阻块13产生向上的力，电阻块13受压向上移动，初始状态下电阻块13受电阻弹簧15的弹力处于电阻槽12的下端，电阻槽12内侧的导电液体使得电阻块13与接触块14之间形成一个较大的电阻，电机6无法得电，当电阻块13向上移动时，电阻块13与接触块14之间的距离减小，电阻减小，使得电机6得以与电源接通，电机
6得电转动带动电机轴10转动，带动刀片11转动将内存箱7内的农膜搅碎，从而方便对农膜的存储以及后期的处理。
63.支架2的内侧下端固定安装有暂存箱16，暂存箱16的下端管路连接有限流槽17，限流槽17的内侧连接有限流块18，限流槽17的下端与电阻槽12的下端管路连接，当农膜放入内存箱7内，内存箱7整体质量增加，使其对挤压活塞9产生压力向下移动，挤压挤压槽8内的油液，使得挤压槽8下端的油液受压力影响通过管路分别流向电阻槽12的下端和暂存箱16内，油液流向暂存箱16时受限流槽17内限流块18的影响，使其进入暂存箱16的流量较小，因瞬时流量较大使得大部分油液进入电阻槽12的下端，从而使得电机6通电对农膜进行搅碎，当挤压活塞9停止移动时，电阻块13失去压力受电阻弹簧15的弹力向下移动，电阻块13下端的油液通过管路及限流槽17缓慢进入暂存箱16内，直至电阻块13移动至电阻槽12的内部底端，电机6断电，从而实现在农膜放入时进行通电搅碎，搅碎过一段时间后自动停机，节省能源消耗，并且能够根据放入农膜的多少自动调节搅碎的时间，保证搅碎的质量。
64.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的。
65.以上对本技术实施例所提供的一种清洗装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。