CN106386759B - 一种智能喷雾器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能产品领域，尤其涉及一种智能喷雾器及其控制方法。所述智能喷雾器包括电源模块、功率采集模块、控制器、通讯模块、陀螺仪、卫星定位装置、时钟模块和喷雾模块；所述功率采集模块用于获取电源模块输出的工作功率；所述卫星定位装置用于获取智能喷雾器的定位信息；所述陀螺仪用于获取智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据；所述时钟模块用于获取喷雾模块的工作时间；所述喷雾模块用于喷雾操作；通过智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据对所述定位信息进行校正，得到校正后的定位信息，并通过通讯模块将工作功率、校正后的定位信息和工作时间上传至外设的服务器上，实现喷雾施工实时监控的效果。
Description
技术领域
本发明涉及智能产品领域，尤其涉及一种智能喷雾器及其控制方法。
背景技术
现代的工业、农业、服务业中大量使用喷雾器进行施工作业，比如工业除尘，加湿；农业杀虫、施肥；服务业四害消杀，防疫消毒。喷雾器的应用是非常广泛的，但随着人类发展，分工越来越细，所有工作都是有专业的分包工作人员完成(委托别人)，业主并不从事相关工作，但喷雾施工本身存在着效果并不直观的缺点：
比如，四害消杀中专业消杀人员喷过药后根本判断不出来是有喷过还是没喷过的，业主又不可能一直跟在施工人员背后监督，导致施工无意或有意的漏失，所造成的结果轻微的消杀后蚊虫没有减少，严重的防疫失败造成更多的人员感染。以上的问题对大到政府，小到施工企业、业主单位都是非常希望解决的。
目前还没有具有智能监管的智能喷雾器及其控制方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有智能监管的智能喷雾器及其控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种智能喷雾器，包括电源模块、功率采集模块、控制器、通讯模块、陀螺仪、卫星定位装置、时钟模块和喷雾模块；
所述电源模块通过功率采集模块与控制器连接；所述电源模块用于为控制器供电；所述功率采集模块用于获取电源模块输出的工作功率；
所述通讯模块、陀螺仪、卫星定位装置、时钟模块和喷雾模块分别与控制器连接；所述卫星定位装置用于获取智能喷雾器的定位信息；所述陀螺仪用于获取智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据；所述时钟模块用于获取喷雾模块的工作时间；所述喷雾模块用于喷雾操作；
所述控制器用于将获取的工作功率、智能喷雾器的定位信息、智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据、喷雾模块的工作时间通过通讯模块发送至外设的服务器。
本发明提供的另一技术方案为：
一种智能喷雾器的控制方法，包括：
获取智能喷雾器的定位信息；获取智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据；通过智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据对所述定位信息进行校正，得到校正后的定位信息；
获取智能喷雾器的电源模块输出的工作功率；获取喷雾模块的工作时间；
发送所述工作功率、校正后的定位信息和工作时间至外设的服务器。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的智能喷雾器在传统的喷雾器的基础上增加电源模块、功率采集模块、控制器、通讯模块、陀螺仪、卫星定位装置和时钟模块，各模块相互配合获取智能喷雾器的工作功率、定位信息、朝向数据、水平倾角数据和工作时间等工作数据，通过智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据对所述定位信息进行校正，得到校正后的定位信息，并通过通讯模块将工作功率、校正后的定位信息和工作时间上传至外设的服务器上，通过服务器可将上传的数据展示在客户端的电脑或手机上，实现喷雾施工实时监控的效果。用户还可以通过服务器上的数据分析出是否存在漏喷现象或者某一区域的喷药量不足的情况，实现综合性管理。
附图说明
图1为本发明的智能喷雾器的结构示意图；
图2为本发明的智能喷雾器的控制方法的步骤流程图；
标号说明：
1、电源模块；2、功率采集模块；3、控制器；4、通讯模块；5、陀螺仪；6、卫星定位装置；7、时钟模块；8、喷雾模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：通过智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据对所述定位信息进行校正，得到校正后的定位信息，并通过通讯模块将工作功率、校正后的定位信息和工作时间上传至外设的服务器上，实现喷雾施工实时监控的效果。
请参照图1以及图2，本发明提供的一种智能喷雾器，包括电源模块1、功率采集模块2、控制器3、通讯模块4、陀螺仪5、卫星定位装置6、时钟模块7和喷雾模块8；
所述电源模块1通过功率采集模块2与控制器3连接；所述电源模块1用于为控制器3供电；所述功率采集模块2用于获取电源模块1输出的工作功率；
所述通讯模块4、陀螺仪5、卫星定位装置6、时钟模块7和喷雾模块8分别与控制器3连接；所述卫星定位装置6用于获取智能喷雾器的定位信息；所述陀螺仪5用于获取智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据；所述时钟模块7用于获取喷雾模块的工作时间；所述喷雾模块用于喷雾操作；
所述控制器3用于将获取的工作功率、智能喷雾器的定位信息、智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据、喷雾模块的工作时间通过通讯模块发送至外设的服务器。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的智能喷雾器在传统的喷雾器的基础上增加电源模块、功率采集模块、控制器、通讯模块、陀螺仪、卫星定位装置和时钟模块，各模块相互配合获取智能喷雾器的工作功率、定位信息、朝向数据、水平倾角数据和工作时间等工作数据，通过智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据对所述定位信息进行校正，得到校正后的定位信息，并通过通讯模块将工作功率、校正后的定位信息和工作时间上传至外设的服务器上，通过服务器可将上传的数据展示在客户端的电脑或手机上，实现喷雾施工实时监控的效果。用户还可以通过服务器上的数据分析出是否存在漏喷现象或者某一区域的喷药量不足的情况，实现综合性管理。
其中陀螺仪主要用于获取智能喷雾器的方向、加速度、倾角数据，当卫星信号弱或无时，陀螺仪的数据可计算出具体坐标；具体方法如下：当卫星信号弱或无时(如进入室内)陀螺仪以最后一个卫星信号坐标为基点，通过方向、加速度、倾角数据计算出当前坐标值，具体公式：{(加速度*时间)+方向+倾角(上还是下)}＝当前坐标。进一步的，所述喷雾模块包括出液管道；所述出液管道的内壁设有分光光度计；所述智能喷雾器还包括光谱分析模块；所述分光光度计和控制器分别与光谱分析模块连接；
所述分光光度计用于获取流经出液管道的液体的透光数值；所述光谱分析模块用于根据分光光度计获取到的液体的透光数值分析出所述液体的溶度数据。由于每种喷雾的药液的浓度不同所对应的透光数值也不同，因此可以根据透光数值判定出所使用的药物的浓度，正常情况下，例如浓度为500倍液的药液每平方米施药量为10毫升(细度为4微米)的药雾量即可达到消杀的效果。其中光谱分析模块：主要用于液体药物成份和浓度分析，根据药物液体光谱值和透光度综合计算当前药物的成分和浓度(每种药物的透光光谱值都不一样)。
进一步的，还包括报警装置；所述报警装置与控制器连接。通过报警装置可现实报警；例如当智能喷雾器的各模块中的一个出现故障无法运行、工作电流过大或过小或者分光光度计获取的液体的透光数值所对应的溶度低于预设的溶度阈值时，通过报警装置发出报警信息；报警信息发出方式可以有响铃、指示灯闪烁或者振动等方式。
进一步的，还包括存储器；所述存储器与控制器连接。将获取到的智能喷雾器的工作功率、定位信息、朝向数据、水平倾角数据和工作时间等工作数据存储在智能喷雾器的存储器内，便于查询。
进一步的，所述通讯模块包括无线通讯单元；所述无线通讯单元为蓝牙或WIFI。目前大部分的手机都具备蓝牙或WIFI功能，可利用手机的蓝牙或WIFI功能获取相关数据，无需通过互联网从外设的服务器上获取，方便快捷。
参阅图2，本发明还提供的一种智能喷雾器的控制方法，包括：
获取智能喷雾器的定位信息；获取智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据；通过智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据对所述定位信息进行校正，得到校正后的定位信息；
获取智能喷雾器的电源模块输出的工作功率；获取喷雾模块的工作时间；
发送所述工作功率、校正后的定位信息和工作时间至外设的服务器。
进一步的，还包括：
获取流经出液管道的液体的透光数值分析出所述液体的溶度数据，发送至外设的服务器。由于每种喷雾的药液的浓度不同所对应的透光数值也不同，因此可以根据透光数值分析出所使用的药物的浓度，正常情况下，例如浓度为500倍液的药液每平方米施药量为10毫升(细度为4微米)的药雾量即可达到消杀的效果。
进一步的，还包括：
若未获取到智能喷雾器的定位信息，则将获取到的智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据作为校正后的定位信息，发送至外设的服务器。
本发明的实施例一为：
本发明提供的一种智能喷雾器，包括电源模块1、功率采集模块2、控制器3、通讯模块4、陀螺仪5、卫星定位装置6、时钟模块7和喷雾模块8；
所述电源模块1通过功率采集模块2与控制器3连接；所述电源模块1用于为控制器3供电；所述功率采集模块2用于获取电源模块1输出的工作功率；
所述通讯模块4、陀螺仪5、卫星定位装置6、时钟模块7和喷雾模块8分别与控制器3连接；所述卫星定位装置6用于获取智能喷雾器的定位信息；所述陀螺仪5用于获取智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据；所述时钟模块7用于获取喷雾模块的工作时间；所述喷雾模块用于喷雾操作；
所述控制器3用于将获取的工作功率、智能喷雾器的定位信息、智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据、喷雾模块的工作时间通过通讯模块发送至外设的服务器。
上述的喷雾模块为电机压力喷雾或超声喷雾，喷雾模块的工作功效比是固定的(比如A模块工作电压为36V，当工作电流为5A时输出功率为180W，喷雾量为10L/分钟，当工作功率为90W时喷雾量为5L/分钟)，利用以上原理，在电源模块与控制器之间的通路上设置功率采集模块，将电源模块的工作功率采集并通过通讯模块上传到外设的服务器上；
智能喷雾器根据不同配置设定一型号，当控制器监测到智能喷雾器开机时，控制器通过通讯模块与外设的服务器建立通讯连接；建立通讯连接后，控制器获取智能喷雾器的型号，并将型号上传至服务器，服务器对智能喷雾器的型号进行配置匹配，便于后续接收数据时按照型号进行数据存储，从而有利于后续数据查询。
由于喷雾施工没有固定地点，为了监控施工地点，在智能喷雾器上设置卫星定位装置，卫星定位装置能够实时获取智能喷雾器的定位信息，并将所述定位信息上传至服务器上，通过显示屏可直观的显示在地图上，便于后台监控人员远程监控。因为卫星定位装置相对于喷雾施工米级的精度，具有较大的位置误差率，所以在卫星定位装置的基础上加设陀螺仪，当进入施工路线后采用陀螺仪获取智能喷雾器的朝向数据和水平倾角数据，通过计算可对定位信息进行叠加和精确校正。喷雾时施工人员向前走时，是向人走方向的左边或右边喷药，为了更精确的监控施工人员是向左边喷还是向右边喷，陀螺仪将施工人员转身作业的朝向数据上传至服务器。
服务器将接收到的喷雾时间、地点、路线、路线上的的喷雾覆盖率和喷雾量都进行后台处理后展示在服务器上，需要了解数据的人员只需通过与服务器连接即可了解整个施工的具体情况。
其中上述的喷雾覆盖率的计算方法为：
所述喷雾模块包括出液管道；所述出液管道的内壁设有分光光度计；所述智能喷雾器还包括光谱分析模块；所述分光光度计和控制器分别与光谱分析模块连接；所述分光光度计用于获取流经出液管道的液体的透光数值；所述光谱分析模块用于根据分光光度计获取到的液体的透光数值分析出所述液体的溶度数据。由于每种喷雾的药液的浓度不同所对应的透光数值也不同，因此可以根据透光数值判定出所使用的药物的浓度，正常情况下，例如浓度为500倍液的药液每平方米施药量为10毫升(细度为4微米)的药雾量即可达到消杀的效果。
在电源模块与控制器之间设置功率采集模块，用来获取电源模块输出的工作功率，也可以使用电流表来采集工作电流和工作电压，因为工作电流和工作电压的乘积即是智能喷雾器的输出功率，输出功率越大，药雾出雾量越大，喷射距离越远，覆盖面越大。
在智能喷雾器上安装GPS定位装置，实时采集智能喷雾器的地理位置信息，由此计算智能喷雾器的工作路径。
在智能喷雾器上安装陀螺仪，陀螺仪可以采集设备喷药方向，比如是向南喷药还是向北喷药，同时可以采集加速度数据，与GPS叠加信号可以精确的知道工作坐标，在没有GPS信号的情况下，仍然可以精确的计算出工作路径。
喷雾覆盖面积计算方法为：
假定药液浓度为A(A在数据公式中代表浓度效率如A＝30％)，工作电流为B(B在数据公式中代表覆盖面积如当工作电流为3.5安培时B＝2米远，工作扇面为0.4米，工作覆盖面积即为0.8平方米)，GPS数据为C(C为坐标点)，陀螺仪数据为D(D中的方向、高速度、高度都是为了校正C的数据，为C服务)其中陀螺仪主要用于获取智能喷雾器的方向、加速度和倾角数据，当卫星信号弱或无时，陀螺仪的数据可计算出具体坐标；具体方法如下：当卫星信号弱或无时(如进入室内)陀螺仪以最后一个卫星信号坐标为基点，通过方向、加速度、倾角数据计算出当前坐标值，具体公式：{(加速度*时间)+方向+倾角(上还是下)}＝当前坐标；那么CD点的喷雾覆盖面积等于A(30％)*B(0.8平方米)*工作时间(通过GPS停留时间服务器自动计算如10秒，假定每秒为工作量即为0.8平方米)；
即：CD＝0.8*0.3*10＝2.4平方米(智能喷雾器的工作覆盖面积)。
每种型号的设备公式参数都可以独立设定，有大功率的高效率设备，也有小功率的小型设备，根据环境可以使用高浓度的药物，也可以使用低浓度的药物，应用于各种不同场景。
综上所述，本发明提供的智能喷雾器在传统的喷雾器的基础上增加电源模块、功率采集模块、控制器、通讯模块、陀螺仪、卫星定位装置和时钟模块，各模块相互配合获取智能喷雾器的工作功率、定位信息、朝向数据、水平倾角数据和工作时间等工作数据，通过智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据对所述定位信息进行校正，得到校正后的定位信息，并通过通讯模块将工作功率、校正后的定位信息和工作时间上传至外设的服务器上，通过服务器可将上传的数据展示在客户端的电脑或手机上，实现喷雾施工实时监控的效果。用户还可以通过服务器上的数据分析出是否存在漏喷现象或者某一区域的喷药量不足的情况，实现综合性管理。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种智能喷雾器，其特征在于，包括电源模块、功率采集模块、控制器、通讯模块、陀螺仪、卫星定位装置、时钟模块和喷雾模块；
所述电源模块通过功率采集模块与控制器连接；所述电源模块用于为控制器供电；所述功率采集模块用于获取电源模块输出的工作功率；
所述通讯模块、陀螺仪、卫星定位装置、时钟模块和喷雾模块分别与控制器连接；所述卫星定位装置用于获取智能喷雾器的定位信息；所述陀螺仪用于获取智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据；所述时钟模块用于获取喷雾模块的工作时间；所述喷雾模块用于喷雾操作；
所述控制器用于将获取的工作功率、智能喷雾器的定位信息、智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据、喷雾模块的工作时间通过通讯模块发送至外设的服务器；
所述服务器根据接收到的工作功率、智能喷雾器的定位信息、智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据、喷雾模块的工作时间来计算喷雾覆盖率和喷雾量以实现远程监控；
所述喷雾模块包括出液管道；所述出液管道的内壁设有分光光度计；所述智能喷雾器还包括光谱分析模块；所述分光光度计和控制器分别与光谱分析模块连接；
所述分光光度计用于获取流经出液管道的液体的透光数值；所述光谱分析模块用于根据分光光度计获取到的液体的透光数值分析出所述液体的溶度数据。
2.根据权利要求1所述的智能喷雾器，其特征在于，还包括报警装置；所述报警装置与控制器连接。
3.根据权利要求1所述的智能喷雾器，其特征在于，还包括存储器；所述存储器与控制器连接。
4.根据权利要求1所述的智能喷雾器，其特征在于，所述通讯模块包括无线通讯单元；所述无线通讯单元为蓝牙或WIFI。
5.一种权利要求1所述的智能喷雾器的控制方法，其特征在于，包括：
获取智能喷雾器的定位信息；获取智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据；通过智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据对所述定位信息进行校正，得到校正后的定位信息；
获取智能喷雾器的电源模块输出的工作功率；获取喷雾模块的工作时间；
发送所述工作功率、校正后的定位信息和工作时间至外设的服务器；
所述服务器根据接收到的工作功率、智能喷雾器的定位信息、智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据、喷雾模块的工作时间来计算喷雾覆盖率和喷雾量以实现远程监控；
还包括：
获取流经出液管道的液体的透光数值分析出所述液体的溶度数据，发送至外设的服务器。
6.根据权利要求5所述的智能喷雾器的控制方法，其特征在于，还包括：
若未获取到智能喷雾器的定位信息，则将获取到的智能喷雾器的朝向数据、加速度数据和水平倾角数据作为校正后的定位信息，发送至外设的服务器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20201230 Address after: 236200 Shili village, Nanzhao Town, Yingshang County, Fuyang City, Anhui Province Patentee after: Yingshang Jiesheng Agricultural Development Co.,Ltd. Address before: No.233, Shanbei Road, Jin'an District, Fuzhou City, Fujian Province 350000 Patentee before: Ye Zhixu |
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| TR01 | Transfer of patent right |