智能农药喷施系统的研究进展.pdf
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1、2023年第8 期农机使用与维修107智能农药喷施系统的研究进展牟雪雷(黑龙江省农业机械工程科学研究院,哈尔滨1 5 0 0 8 1)摘要:随着人工智能技术的发展及其在精准喷药设备上的应用,精准施药技术已成为提高农药喷施效率的重要技术支撑。系统论述了人工智能技术在目前农药喷施系统中的应用现状及未来发展方向与趋势,并对人工智能技术在农药喷施技术中的发展前景进行展望。研究结果以期为全面提升农药喷施智能化发展提供技术参考,对于保证我国粮食安全具有重要意义。关键词:智能;变量喷药;物联网;喷施系统;发展趋势中图分类号:S49(Heilongjiang Academy of Agricultural M
2、achinery Sciences,Harbin 150081,China)Abstract:With the gradual development of artificial intelligence technology,and application in precisio spraying equip-ment,precise pesticide application technology has become an important technical support for improving pesticide spra-ying efficiency.This study
3、 systematically discusses the current application status,future development direction and trendof artificial intlligence technology in pesticide spraying systems,and prospects the development prospects of artificial in-telligence technology in pesticide spraying technology.The research results are e
4、xpected to provide technical referencesfor comprehensively improving the intelligent development of pesticide spraying,which is of great significance for ensu-ring food security in China.Keywords:intligent;variable spraying;internet of things;spraying system;development trend0引言研究表明,由于病虫害造成的粮食损失占我国粮
5、食总产量的1 1.2%左右 1-3 ,农业经济产值下滑,直接影响我国农业生产水平的提高和农药经济效益的提升。因此,病虫害是影响农业生产的决定性因素,我国每年约消耗2 0 万 3 0 万t的农药 4 。高效的病虫害防治技术是我国农业生产的重要作业环节,是保证我国农业安全、绿色、可持续发展的重要技术支撑。但是传统农药喷施技术的应用较为粗扩,在农药喷施过程中带来了一定的环境污染和安全隐患,不仅造成了农药利用率降低,而且带来了一定的环境污染与粮食安全隐患,另一方面,农户在进行农药混配时直接与农药接触,操作不当会对农户造成一定安全隐患,因此,提高农药使用的安全性、精准性和智能化,可以降低环境污染,是保证
6、农业、生态和社会发展的重要技术 5-6 。基金项目:黑龙江省专利发展资金项目(2 0 2 1 0 9);黑龙江省农业科学院院级科研项目(2 0 2 0 FJZX043)作者简介:牟雪雷(1 9 8 4 一),女,辽宁大连人,本科,高级工程师,研究方向为农业机械及相关知识产权。文献标识码:AResearch Progress of Intelligent Pesticide Spraying SystemMUXuelei1农药喷施系统农药喷施系统主要包括地面喷施系统和农业植保无人机。目前,人工智能技术在农药喷施中的应用主要包括是喷药机械智能化发展和施药智能化技术(图1),主要包括信息获取技术、精
7、准施药技术和自动配药技术等。本研究对人工智能技术在不同农药喷施系统中的应用进行阐述。1.1人工智能技术在地面施药系统中的应用随着农药的快速发展,目前地面农药喷施系统应用较少。人工智能技术在地面农药喷施系统中的应用主要包括可以在农田中自动探测目标位置的超声波传感器技术,靶向喷药,后期又逐渐研发三维模拟的设施农业自动喷雾机,这些技术都对农药喷施机的快速发展提供了技术基础 7 。1.2人工智能技术在植保无人机中的应用人工智能技术在植保无人机中的应用可以显著提高植保效率,如植保无人机路径规划、合理避障和参数智能调控技术等。路径规划主要是基于相关智能算法对植保无人机路径计算与合理规划,减少植保无人机空飞
8、时间,节省电量,目前相关智doi:10.14031/ki.njwx.2023.08.032108能算法进行路径规划主要包括蚁群算法、遗传算法等 8 。智能控制技术包括视觉识别技术、雷达定位技术和超声波感知障碍物技术等,实现植保无人机人工智能在农药精准施药应用中的研究进展2智能施药技术研究智能施药技术主要包括信息获取技术、精准施药技术和自动配药技术等,实现农药的自动混配,并且利用靶向识别技术,对目标作物和病虫害区域进行精准识别,在提高农药利用率的同时,保护生态环境,减少农药喷施过程中对相关人员的危害。2.1信息获取技术病虫害信息获取技术包括作物表型信息的获取、作物冠层信息的获取、病虫害智能分析技
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