一种基于纳米农药的一体化装置及控制方法

技术领域

本发明涉及纳米农药技术领域，尤其涉及一种基于纳米农药的一体化装置及控制方法。

背景技术

随着技术的发展，纳米农药出现了。传统农药在烟草上易残留，有效成分可达70％以上，利用率不足0.1％。近几年如何解决烟草农药残留和农药高效利用在烟草绿色生产中成为行业研究的热点。纳米农药是制剂中农药原药的微粒尺寸处于纳米量级，一般在100nm以下，比表面积更大，接触靶标面积更广，药效发挥更好。大量试验示范表明，纳米农药可实现农药减量20％以上。应用纳米分散技术，根据用户的防治需求，将一次病虫害防控所需的杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂等配制在100～200克/亩的药液中，制剂表观水溶、外观透明、热力学稳定，直接兑水稀释即可喷施，可满足烟草不同生育期病虫害防治需求，无需较高的专业知识和技能，1-2次培训即可掌握使用技巧，实现“一喷多效，多靶标防治”。

如今，现有技术中，还未有具备多功能性的一体化设备。药箱内部具有农药，需要清洗、配药、配水，这一系列流程都需要人工去完成，增加了工作的危险性，而且药箱中未设置有加速溶解溶质融于溶剂的功能装置，而且未能精准控制配药时的药量、配水量等。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于纳米农药的一体化装置及控制方法。

为达上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于纳米农药的一体化装置，包括配比机构，所述配比机构连接的供水机构，所述供水机构连接的药箱，所述配比机构连接的驱动机构；所述配比机构连接的清洗搅拌机构；

所述配比机构包括机架，所述机架设置有若干第一配比管，所述第一配比管连接第一控制阀门，所述第一控制阀门连接第二配比管，所述第二配比管连接配药箱，所述配药箱连接通药管，所述通药管连接供药箱；所述配药箱与供药箱都设置有若干间隔；

所述清理搅拌机构包括电动缸，所述电动缸连接电动缸固定块，所述电动缸固定块连接清洗搅拌电机，所述清洗搅拌电机连接滚刷，所述滚刷设置有若干刷毛，所述电动缸与所述清洗搅拌电机固定于所述机架上。

所述驱动机构包括第一驱动电机，所述第一驱动电机连接第一驱动模组，所述第一驱动模组连接第一固定件，所述第一固定件连接第二固定件，所述第二固定件连接气缸。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述配药箱连接若干第一气管，所述第一气管连接第二控制阀门，所述第二控制阀门连接第二气管，所述第二气管连接汇合器，所述汇合器连接气泵。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一控制阀内部设置有流量计以及流量传感器。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述供水机构包括通水管，所述通水管连接水箱，所述水箱设置有进水管与出水管，所述通水管配合药箱。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述药箱顶部设置有清洗口，内部设置有加热组件，侧部设置有阀门。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述第一固定件还连接第二驱动模组，所述第二驱动模组连接托盘且所述第二驱动模组连接第二驱动电机。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述托盘设置有质量传感器。

此外本发明还提供了一种基于纳米农药的一体化的控制方法，应用于所述的一种基于纳米农药的一体化装置，具体包括以下步骤：

获取药箱的质量与体积信息；

根据所述的质量与体积信息计算出药箱中箱体内的容积，得出容积信息；

根据容积信息确定注入的水量，得出清洗信息；

将所述清洗信息发送至控制器；

所述控制器启动装置。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

获取农作物的症状信息；

根据所述的症状信息建立症状模型，得出模型信息；

将所述的模型信息与预设模型信息对比，得出偏差率；

判断所述偏差率是否不小于预设偏差率；

若不小于，得出农药配比信息；

若小于，重新调整症状模型；

将所述农药配比信息发送至控制器；

所述控制器启动装置。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，还包括：

获取农药配比信息；

根据所述农药配比信息确定所需加入的水的体积，得出水的体积信息；

将所述水的体积信息发送至控制器；

所述控制器启动装置。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

(1)本装置实现了全流程的一体化，使得可应用于自动售卖农药等其他地方，具备多种功能，实现自动化流程，使得工作效率更高，维护简单等优点。

(2)本装置的清洗搅拌机构具备清洗搅拌功能，可清理药箱内残余的农药，增加人们的安全性，而且当注入相关的纳米农药后，可精确控制注入的水的体积，并且利用清洗搅拌机构进行搅拌，使得纳米农药与水融合更加均匀。

(3)本周的药箱内部设置有加热组件，对溶液进行适当的加热，使得溶质混合更加均匀，而且清洗后再进行配药，使得过程更加合理化。

(4)本装置具有配药功能，能够根据用户需要，与历史数据对比，得出农药配比方案，配药的量能够精确控制，而且维护方便，当用完农药时，能够简单地加入需要的农药。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1示出了整体装置的结构示意图；

图2示出了配药箱连接其他组件的结构示意图；

图3示出了药箱的结构示意图；

图4示出了驱动机构的结构示意图；

图5示出了清洗搅拌机构的结构示意图；

图6示出了确定清洗时需要加入水的体积的方法流程图；

图7示出了确定配药时的农药分量的方法流程图；

图8示出了确定农药与水之间的比例的方法流程图；

图中：

1.机架，2.电动缸，3.电动缸固定块，4.清洗搅拌电机，5.滚刷，6.供药箱，7.通药管，8.第一气管，9.第二控制阀门，10.配药箱，11.气泵，12.汇合器，13.托盘，14.第二配比管，15.第一控制阀门，16.第一配比管，17.清洗口，18.阀门，19.通水管，20.进水管，21.出水管，22.水箱，23.气缸，24.第一固定件，25.第二固定件，26.第一驱动电机，27.第一驱动模组，28.第二驱动模组，29.第二驱动电机，30.第二气管，31.加热组件。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，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；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一：

图1示出了整体装置的结构示意图。

一种基于纳米农药的一体化装置，包括配比机构，所述配比机构连接的供水机构，所述供水机构连接的药箱，所述配比机构连接的驱动机构；所述配比机构连接的清洗搅拌机构；

所述配比机构包括机架1，所述机架1设置有若干第一配比管16，所述第一配比管16连接第一控制阀门15，所述第一控制阀门15连接第二配比管14，所述第二配比管14连接配药箱10，所述配药箱10连接通药管7，所述通药管7连接供药箱6；所述配药箱10与供药箱6都设置有若干间隔；

所述清理搅拌机构包括电动缸2，所述电动缸2连接电动缸固定块3，所述电动缸固定块3连接清洗搅拌电机4，所述清洗搅拌电机4连接滚刷5，所述滚刷5设置有若干刷毛，所述电动缸2与所述清洗搅拌电机4固定于所述机架1上。

所述驱动机构包括第一驱动电机26，所述第一驱动电机26连接第一驱动模组27，所述第一驱动模组27连接第一固定件24，所述第一固定件24连接第二固定件25，所述第二固定件25连接气缸23。

所述配药箱10连接若干第一气管8，所述第一气管8连接第二控制阀门9，所述第二控制阀门9连接第二气管30，所述第二气管30连接汇合器12，所述汇合器12连接气泵11。

所述第一控制阀15内部设置有流量计以及流量传感器。

所述供水机构包括通水管19，所述通水管19连接水箱22，所述水箱22设置有进水管20与出水管21，所述通水管19配合药箱。

所述药箱顶部设置有清洗口17，内部设置有加热组件31，侧部设置有阀门18。

所述第一固定件24还连接第二驱动模组28，所述第二驱动模组28连接托盘13，且所述第二驱动模组28连接第二驱动电机29。

所述托盘13设置有质量传感器。

需要说明的是，本装置的具体流程为，首先药箱可理解为喷雾器，药箱进入到托盘内，此时药箱为已加入过的农药的药箱或者未加入过的农药的药箱，当进入到托盘时，此时质量传感器触发，此时触发驱动机构以及清洗机构运动，此时药箱被气缸23夹紧，第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得滚刷5底面的中心点与药箱的清洗口的中心点重合，滚刷5伸长至药箱的内部，在通过清洗口17通入水，通过滚刷5接触水，水呈现一个旋转状态，此时为清洗状态。此后通过通水管19排出水箱，进一步处理排出的水分，避免污染环境，如进行处理后的水可重复利用，这样更加充分利用资源。进行清洗之后，此时即可进行配农药，本装置可支持多种农药进行混合，第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得第一配比管16的中心点与清洗口17的中心点同一条轴线时，此时农药就从第一配比管16进入药箱当中。当配了一种或者多种农药之后，此时进行配水，再次利用第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得滚刷5底面的中心点与药箱的清洗口的中心点重合，利用顶部的清洗口通入预设体积的清水。需要说明的是，通水管19贴合阀门18，当阀门18打开时，清洗的水从通水管19中流出。机架处设置一水管与水箱22连接，将水抽入水管中，使得水从水管流入水箱中。进行配合水的时候，阀门18是关闭的。完成配水以后此时，再次利用第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，使得药箱离开设备，此时工作人员或者无人机等人员就可使用此药箱进行喷洒。

图2示出了配药箱连接其他组件的结构示意图。

需要说明的是，配药箱的第一控制阀15内部设置有流量计以及流量传感器，此时可通过流量传感器控制农药的量，使得达到精确控制农药的量，不浪费药液。而流量计可随时从中读取通过的液体的体积反馈于控制器中，完成整个流程后，流量计清零，重复以上过程。在配药的过程中，首先配药箱10中的药液从第二配比管14中流入第一控制阀15中，从而流入到药箱中。当配药箱中某一种或者多种药液用完时，此时可从供药箱6中通过气泵11吸入配药箱中，此过程的流程为，气泵11首先改变汇合器12的压强，从而在对对应缺少的农药进行吸入到配药箱中，而第二控制阀门9可分别对配药箱10的各个农药区域进行单独控制，而供药箱可设置于地面上，方便人们或者机器随时加入一种或者多种缺少的农药。本装置具有配药功能，能够根据用户需要，与历史数据对比，得出农药配比方案，配药的量能够精确控制，而且维护方便，当用完农药时，能够简单地加入需要的农药，实现整个流程自动化的重要步骤之一。所述配药箱10与供药箱6都设置有若干间隔，因此配药箱10与供药箱6都可设置多种农药供求实际需要。

图3示出了药箱的结构示意图。

需要说明的是，所述水箱22设置有进水管20与出水管21，进水管20与出水管21的设计可认为是在喷洒农药时使用的实际需求，而周的药箱内部设置有加热组件31，对溶液进行适当的加热，使得溶质混合更加均匀，而且清洗后再进行配药，使得过程更加合理化。而顶部的清洗口在配比完农药后，正常离开装置后可盖上盖子，后进行喷洒。通水管19贴合阀门18，当阀门18打开时，清洗的水从通水管19中流出。机架处设置一水管与水箱22连接，将水抽入水管中，使得水从水管流入水箱中。进行配合水的时候，阀门18是关闭的。完成配水以后此时，再次利用第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，使得药箱离开设备，此时工作人员或者无人机等人员就可使用此药箱进行喷洒。

图5示出了清洗搅拌机构的结构示意图；

需要说明的是，本装置的清洗搅拌机构具备清洗搅拌功能，可清理药箱内残余的农药，增加人们的安全性，而且当注入相关的纳米农药后，可精确控制注入的水的体积，并且利用清洗搅拌机构进行搅拌，使得纳米农药与水融合更加均匀。通过电动缸2带动滚刷5伸出，从而伸入到药箱内，进行清洗或者搅拌配好的溶液，具有多功能性，设计更加合理。

实施例二：

图6示出了确定清洗时需要加入水的体积的方法流程图。

S102:获取药箱的质量与体积信息；

S104:根据所述的质量与体积信息计算出药箱中箱体内的容积，得出容积信息；

S106:根据容积信息确定注入的水量，得出清洗信息；

S108:将所述清洗信息发送至控制器；

S110:所述控制器启动装置。

需要说明的是，首先通过质量传感器以及定位传感器获取药箱的质量与体积信息，在定位好药箱以后，气缸23夹紧药箱后，得出一个定位信息，此信息可获取药箱的三维空间中的长宽高的坐标信息，此时可从坐标信息的坐标差可通过服务器(电脑程序)计算得出，从而得出长宽高的数值，计算出药箱的体积。服务器根据所述的质量与体积信息计算出药箱中箱体内的容积，得出容积信息，此过程可理解为长宽高已得出的情况下，计算出实心时的药箱的体积，得出实心时药箱的体积，在通过药箱的实心质量与实际质量得出实际的体积，得出药箱内部的容积信息，服务器在根据容积信息确定注入的水量，得出清洗信息，清洗的水量与通入内部的水的旋转速度有关，在清洗时可认为处于水一个旋转状态，但是此时的水不可溢出至清洗口处。服务器就将所述清洗信息发送至控制器，所述控制器启动装置。此时触发驱动机构以及清洗机构运动，此时药箱被气缸23夹紧，第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得滚刷5底面的中心点与药箱的清洗口的中心点重合，滚刷5伸长至药箱的内部，在通过清洗口17通入水，通过滚刷5接触水，水呈现一个旋转状态，此时为清洗状态。此后通过通水管19排出水箱，进一步处理排出的水分，避免污染环境，如进行处理后的水可重复利用，这样更加充分利用资源。

图7示出了确定配药时的农药分量的方法流程图。

S202:获取农作物的症状信息；

S204:根据所述的症状信息建立症状模型，得出模型信息；

S206:将所述的模型信息与预设模型信息对比，得出偏差率；

S208:判断所述偏差率是否不小于预设偏差率；

S210:若不小于，得出农药配比信息；

S212:若小于，重新调整症状模型；

S214:将所述农药配比信息发送至控制器；

S216:所述控制器启动装置。

需要说明的是，本装置具有配药功能，能够根据用户需要，与历史数据对比，得出农药配比方案，配药的量能够精确控制，而且维护方便，当用完农药时，能够简单地加入需要的农药。首先，按照实际情况输出关于农作物的信息，此时服务器及能够获取农作物的症状信息(如处于农作物处于哪个阶段，何症状)。进一步，服务器根据所述的症状信息建立症状模型，得出模型信息，可以理解为服务器存储有一些历史数据，这里症状模型可理解为如在何阶段有何症状，服务器可根据实际的种植数据，如种地面积、农作物的类型、按照不同农作物的阶段进行一个合理化的配药，此时可理解为预设模型信息。因此，服务器将实时的模型信息与预设模型信息对比，得出偏差率，当实际的偏差率不小于预设偏差率时，此时可理解为农作物还算是轻度的情况(如虫害、天气影响等外界因素)，此时就会得出一个农药配比信息，服务器将所述农药配比信息发送至控制器，所述控制器启动装置。此时即可进行配农药，本装置可支持多种农药进行混合，第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得第一配比管16的中心点与清洗口17的中心点同一条轴线时，此时农药就从第一配比管16进入药箱当中。而配药箱10中的药液从第二配比管14中流入第一控制阀15中，从而流入到药箱中。当配药箱中某一种或者多种药液用完时，此时可从供药箱6中通过气泵11吸入配药箱中，此过程的流程为，气泵11首先改变汇合器12的压强，从而在对对应缺少的农药进行吸入到配药箱中，而第二控制阀门9可分别对配药箱10的各个农药区域进行单独控制，而供药箱可设置于地面上，方便人们或者机器随时加入一种或者多种缺少的农药。若不小于，则可理解为中度或者重度，此时重新调整农药的比例。

图8示出了确定农药与水之间的比例的方法流程图。

S302:获取农药配比信息；

S304:根据所述农药配比信息确定所需加入的水的体积，得出水的体积信息；

S306:将所述水的体积信息发送至控制器；

S308:所述控制器启动装置。

需要说明的是，通过服务器计算出的需要的水的体积信息(配比信息)，与种地面积、农作物的类型、按照不同农作物的阶段进行一个合理化的配药等有关，从而服务器根据所述农药配比信息确定所需加入的水的体积，得出水的体积信息。服务器就将所述水的体积信息发送至控制器。所述控制器启动装置，此时进行配水，再次利用第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得滚刷5底面的中心点与药箱的清洗口的中心点重合，利用顶部的清洗口通入预设体积的清水。需要说明的是，通水管19贴合阀门18，当阀门18打开时，清洗的水从通水管19中流出。机架处设置一水管与水箱22连接，将水抽入水管中，使得水从水管流入水箱中。进行配合水的时候，阀门18是关闭的。完成配水以后此时，再次利用第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，使得药箱离开设备，此时工作人员或者无人机等人员就可使用此药箱进行喷洒。

整个过程，简而言之，首先药箱可理解为喷雾器，药箱进入到托盘内，此时药箱为已加入过的农药的药箱或者未加入过的农药的药箱，当进入到托盘时，此时质量传感器触发，此时触发驱动机构以及清洗机构运动，此时药箱被气缸23夹紧，第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得滚刷5底面的中心点与药箱的清洗口的中心点重合，滚刷5伸长至药箱的内部，在通过清洗口17通入水，通过滚刷5接触水，水呈现一个旋转状态，此时为清洗状态。此后通过通水管19排出水箱，进一步处理排出的水分，避免污染环境，如进行处理后的水可重复利用，这样更加充分利用资源。进行清洗之后，此时即可进行配农药，本装置可支持多种农药进行混合，第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得第一配比管16的中心点与清洗口17的中心点同一条轴线时，此时农药就从第一配比管16进入药箱当中。当配了一种或者多种农药之后，此时进行配水，再次利用第一驱动电机26带动药箱进行左右运动，第二驱动电机29带动药箱进行前后运动，从而使得滚刷5底面的中心点与药箱的清洗口的中心点重合，利用顶部的清洗口通入预设体积的清水。需要说明的是，通水管19贴合阀门18，当阀门18打开时，清洗的水从通水管19中流出。机架处设置一水管与水箱22连接，将水抽入水管中，使得水从水管流入水箱中。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术。