2022-09-05 10:47
農業領域的“戰斗機”
在農業科技高速發展的浪潮中,航空施藥設備因其節水節藥能力強、省時省力效率高,成為田間地頭的“新寵”,在我國呈井噴式發展,是科技賦能農作物管理環節的重要方式之一。

植保無人機作業
經過農業航空設備百花齊放般發展后,現如今,行業更關注的是縱深研究,施藥的噴霧質量就是其中之一,包括霧滴沉積密度、覆蓋率和均勻性等,這些因素決定了施藥作業的病蟲害防治效果和農藥利用效率。
當前我國農業航空施藥地面藥液沉積監測技術較為落后,缺乏施藥質量管控設備和專用儀器,人工統計霧滴粒徑費時費力精度較低。構建藥液沉積監測網絡,實現藥液快速精準檢測,對于加速農業航空智能化、數字化創新,為農業航空高質量發展提供不小的助力。
重磅!農業航空裝備數字化、智能化轉型——航空精準施藥霧滴沉積檢測系統成功應用!
北京農業智能裝備技術研究中心研究員張瑞瑞,研究突破了變介電常數傳感器技術、圖像處理技術和基于熒光分析的連續采樣檢測技術,研發了“航空施藥質量檢測系統”,可以高效檢測霧滴覆蓋密度、粒徑譜、噴施率、均勻度等關鍵參數指標,為藥液沉積質量綜合評價提供了完備技術手段,并成功進行了大范圍應用。

航空精準施藥霧滴沉積檢測系統的四個組成部分:
1、在測試區域布置霧滴沉積監測傳感器網絡,采集沉積點上霧滴沉積量,分析霧滴沉積/蒸發過程,實時獲取地面噴施率,網絡容量大于200,沉積最小分辨率達到0.02 μL/ha。采用基于平板電容器變介電常數原理的藥液沉積參數實時測量方法,創制了藥液沉積監測傳感器網絡,現場部署后可實時采集霧滴沉積過程,解決了航空施藥難以現場監測霧滴沉積實時發現漏噴和錯噴區域,事后補噴成本較高的問題。此外,傳感器網絡可以大面積實時監測藥液霧滴沉積/蒸發全過程,也為藥效評估和施藥過程控制提供有效的數據支持。

藥液沉積實時檢測傳感器網絡
2、使用基于圖像處理的樣點霧滴沉積參數檢測軟件處理水敏試紙,根據采樣點上承載的沉積痕跡,利用iDAS PRO(霧滴沉積分析系統),采用圖像形態學技術用侵蝕操作分離霧滴,在測量霧滴粒徑時通過灰階深度為像素賦權,提高了霧滴粒徑檢測精度,可準確檢測霧滴覆蓋密度、地面噴施率、面積覆蓋率、Dv.1、Dv.5、Dv.9、(這些英文字母代表什么意思?)擴散比、粒徑譜寬度等航空施藥關鍵指標參數,解決了現有施藥沉積痕跡圖像處理系統難以分離重疊霧滴、霧滴粒徑檢測精度較低等問題

iDAS PRO霧滴沉積分析系統

3、使用霧滴沉積連續采樣分析儀掃描采樣帶,根據特征波段熒光光譜強度獲取1cm分辨率霧滴覆蓋密度,還原風場和飛行器流場帶來的霧滴沉積高頻分量。針對航空施藥下洗氣流致使霧滴運動軌跡多變,致使小尺度空間霧滴沉積密度波動劇烈,現有采樣方法無法有效檢測霧滴沉積高頻分量問題,研制了熒光示蹤霧滴沉積模式分析儀。利用藥液熒光示蹤技術,建立霧滴覆蓋密度、噴施率與特征波段光譜強度的多元線性回歸模型,實現了1.5cm分辨率霧滴覆蓋密度和噴施率的快速測量。

霧滴沉積連續采樣分析儀


應用霧滴沉積連續采樣分析儀獲取連續霧滴覆蓋密度

熒光示蹤藥液漂移沉積質量連續采樣工作原理
4、設計數據分析系統根據均勻度(樣點間變異系數)和噴施率等級自動計算航空施藥單噴幅作業有效噴幅寬度,并集成了8種常見多噴幅作業仿真模型,分析施藥飛行器多種作業模式下施藥質量,為航空施藥質量檢測提供量化衡量依據。

智慧農業
2021年《中共中央國務院關于全面推進鄉村振興加快農業農村現代化的意見》即中央一號文件指出,發展智慧農業,并強調強化創新驅動發展,實施農業關鍵核心技術攻關行動,培育一批農業戰略科技創新力量。
現代科技賦能智慧農業,也正在一步步將農民從田間地頭解放出來。在助力鄉村振興的道路上,智慧農業必將發揮重要作用。
逐步使農村具備基本現代生活條件
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