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申请/专利权人：常州慧而达智能装备有限公司

摘要：本发明公开了一种适用于不平池底池塘的全自动施药船及均匀施药方法，用于实现在池底不平的池塘通过对船速进行动态调节，实现均匀施药。该全自动施药船由水泵、文丘里管、药液箱、高压旋转喷头、水管、水泵调速电路、称重传感器、船体及驱动系统、船体驱动系统调速电路、GPS北斗接收器、水位传感器、控制器等组成。施药船由GPS北斗导航定位，控制器根据当前水深实时计算喷洒药液的浓度，调节水泵电压控制喷洒药液的流量，并监控剩余药液量，通过比较剩余药液量与剩余水域体积的占比多少动态调节船速，实现全池塘均匀施药。本发明能因地制宜地提高施药效率和施药质量，为施药船高效率高质量作业提供了保障。

主权项：1.一种适用于不平池底池塘的全自动施药船均匀施药方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：通过GPS北斗定位系统测取池塘四角经纬度坐标，按内螺旋回字形路径进行作业路径规划，根据池塘窄边的宽度与高压旋转喷头喷出的最大药液覆盖区宽度之比，可确定回字形路径的半圈数N；第二步:以池塘窄边长N为边长，将多边形池塘划分为块正方形区域；根据各正方形区域的水深，计算各正方形区域所包含的水体体积及池塘总水体体积；第三步：控制器根据正方形区域的边长，通过调节水泵电压来控制高压旋转喷头出水的喷幅，使二者相匹配，在维持该水泵电压不变的情况下，当前药液流量和当前喷幅恒定，采用适当稀释原液的方法，使药液总重量为一个比较适合的值，以保证整个作业过程中高压旋转喷头出水的喷幅能保持恒定；所述第三步具体步骤如下：步骤3.1，高压旋转喷头出水的喷幅是水泵电压的单调函数，通过试验，可以得到高压旋转喷头出水的喷幅是水泵电压的关系曲线，调整水泵电压即可得到合适的高压旋转喷头出水喷幅；步骤3.2，当前药液流量受文丘里管中流体的流速的控制，后者又是水泵电压的单调函数，因此当前药液流量可受水泵电压的控制，当前药液流量可以通过称重传感器测取单位时间段前后的重量差值而获取；步骤3.3，高压旋转喷头出水的喷幅的大小直接影响施药作业的工作效率，若需维持高工作效率，就需要保持高压旋转喷头出水的喷幅，以及与之相关的药液流量；根据：作业路径全长=最高船速最少时间；药液总量≥最少药液总量=药液流量最少时间=药液流量作业路径全长最高船速；当药液总量较少时，可采取往药箱中掺水的策略，掺水适当稀释药液，使稀释后的药液总量满足上式，使高压旋转喷头出水的喷幅保持合适的值，从而保证较高的工作效率；第四步：控制器在作业过程中实时计算待施药水体的体积，通过称重传感器监控药箱中剩余药液量，根据GPS北斗定位系统测取的施药船位置单位时间变化量计算出施药船的船速；第五步：提出了施药作业初始段船速初值的计算方法，根据：平均单位体积药液浓度=总药液体积总水体体积；当前喷洒区域药液浓度=当前药液流量（当前船速当前喷幅当前平均水深），当前喷幅等于行程间距；令：当前喷洒区域药液浓度=平均单位体积药液浓度，确定起始段的船速设定值，根据船速设定值和实际值的误差调节船速；第六步：通过比较剩余药液量与药液总重量之比和剩余水域水体体积与全池塘水体体积之比动态调节船速，实现全池塘均匀施药；所述第六步中，提出了在施药作业的后12区域剩余药液偏多或偏少时的船速调节方法，具体步骤如下：根据所述第五步计算得到的船速设定初值，船速调节算法，根据理想均匀施药情况下，假设药液总重量为M1，当前剩余药液重量为M2，总水体体积V1，待施药水体体积V2，应有如下关系： ，如若实时剩余药液不满足上述关系，即剩余药液偏多或偏少，则采取以下实时优化措施：如若剩余药量偏多，即存在以下关系： ，则在下一个小方块区域内使船速降低5%；如若剩余药量偏少，即存在以下关系： ，则在下一个小方块区域内使船速提高5%。

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