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农用航空作为现代化农业的重要组成部分和反映农业现代化水平的重要标志之一，涌现出了大量高科技著名企业。而农用植保无人机因其高效率、低用水量和用药量，赢得了众多种植户的青睐。
无人机应用于农业领域是大势所趋
在刚刚过去的2016全国农业机械及零部件展览会上，无人机展位绝对是赚足了眼球。
作为农业大省，河南耕地面积大、大田作物种植面积大，植保无人机市场前景广阔。去年，省财政安排1.1亿元农机购置补贴，对农用航空器等重点机具实施累加补贴，促进了农用航用器的快速发展。据河南省农机局统计数据，去年全省新增农用航空器335架，目前保有量达436架。
最近两年，在河南除两家较早从事农用无人机生产、服务的安阳全丰、开封田秀才之外，众多省外农用无人机企业纷纷 “落户”河南建基地，提供植保服务，争抢中原农用无人机市场“蛋糕”。
去年8月，无锡汉和航空技术有限公司决定在西华县建立无人机生产基地，根据计划，3年后年生产能力将达1000架。去年9月，深圳高科新农技术有限公司在洛阳建设基地，预计今年4月投产，年生产无人机3000架左右。今年年初，广州极飞电子科技有限公司无人机项目，正式落户西华县航空无人机产业服务园……
就连无人机业内的“带头大哥”大疆创新也在今年3月份发布了MG-1农业植保机，同时公布了其在农业市场的战略规划。
业内人士分析，植保无人机具备多种优势，未来有望大规模普及，市场总规模有望达到年均200亿元，具备广阔的成长空间。
农林植保无人机发展潜力大
2016年国家提出大规模推进高标准农田建设，到2020年确保建成8亿亩、力争建成10亿亩集中连片的高标准农田。这客观上为农用无人机的发展提供了政策支持，这也是对农业无人机能干活干好活的考验。
4月19日，第七届中国国际农业航空技术装备展览会在北京中国国际展览中心举行。作为国内最专业、亚洲农业航空风向标的农业航空展，为进一步推动农业航空技术及装备的科技创新及成果应用、搭建农业航空领域交流与合作的最佳平台。展会吸引了包括辽宁壮龙、大疆、极飞、天鹰兄弟、安阳全丰、无锡汉和、珠海羽人等在内的众多无人机企业，展示了多种型号的适用于农林牧渔业的航空飞行器、配件及服务。
展会上，辽宁壮龙无人机科技有限公司发布了世界首款成熟的油动直驱多旋翼无人机，该机有一个接地气的名字——“大壮”。大壮最大载重85千克，商业载荷60千克，驱动方式为油动直驱，燃料为汽油，续航时间1~4小时，极限飞行高度1000米，农业喷洒作业飞行高度10~20米，喷幅宽度12~15米，作业效率每分钟4~8亩，采用手持遥控、一键自主作业两种控制模式，最大作业距离2公里，最大日作业能力4000亩，作业成本2元/亩。大壮还有一个小兄弟，名叫“小壮”，为油动直驱四旋翼无人机，其续航时间、极限飞行高度、最大作业距离和作业成本与大壮保持一致，其他各项性能是大壮的1/2左右。
据业内人士预估，中国的植保无人机市场是一个超百亿元的大市场，现正以每年20％~30％的速度增长；未来10年，全球无人机销量仍将主要集中在中低端的民用无人机和消费级无人机；截至2015年12月，中国无人机研发生产企业已超过400家，其中，生产植保无人机的企业超过100家。
中国作为世界民用无人机研制生产的佼佼者，但民用无人机发展大多聚焦于消费级无人机。但消费级无人机对于农林大户的实际需求而言顶多算是玩具。而时下通行的电动多旋翼植保机也因载重以及续航能力饱受诟病，因为他们需要的是一台长时间专业能干活的无人机。
辽宁壮龙总经理张黎认为大疆引爆了中国民用无人机市场，让更多普通人关注民用无人机行业和无人机产品，也导致众多企业纷纷进入了消费级无人机领域，给人无人机就是玩具的初步印象。
但是社会的发展需要工业级无人机，也就是能干活的无人机，把人从繁重的工作中解放出来。当前，全世界包括欧洲、美国等一些发达国家和地区在工业级无人机领域都是空白。民用无人机行业面临的有利因素[养殖网:
记者采访发现，对于农用无人机的发展趋势，业内人士普遍持比较乐观的态度。因为农业三大主要作业环节中播种和收割都实现了机械化，唯独喷洒环节机械化程度较低，农用无人机正是未来发展的方向；同时，无人机作业效率高，能有效提高农药、化肥的使用率，减少农业农药化肥的使用总量，有利于水土环保；还能推动农药改革，带动航空药剂新型产品的研发和无人机维修服务业的发展。另外，无人机制造商及代理商都表示，无人机销售方向不是直接把产品卖给农民个人，而是面向专业组织人士；未来的操作人员也一定是经过培训并取得国家执照的专业操作师。
而存在的问题是，跟国内许多行业一样，创新能力稍显不足，抄袭现象较多；专业研发人员参与积极性不够，比如北航、南航等科班毕业人员大多研发军用无人机而不屑于开发民用无人机，导致很多开发人员是从航模设计师转型的，因此专业知识不够；对于无人机飞行，多数人也还没有意识到持证飞行的重要性。
驾驶员监管势在必行
人力成本攀升、农作物病虫害多发、作业精细化要求提高、施药安全意识加强，使越来越多的农业生产者开始关注农用无人机。农用无人机市场正在孕育爆发，有望成为未来几年增长最为迅速的无人机细分市场。
“与传统喷洒方式相比，植保无人机喷洒的效率是人工的20倍到30倍，且飞行速度快，植保无人机受到农民合作社、种粮大户等新型农业经营主体的青睐，炫飞无人机培训往期的不少学员都是来自周边省份的农民朋友。”炫飞无人机训练机构负责人阎崇斌表示。
外行看热闹，内行看门道。虽然农用无人机市场前景广阔，发展势头迅猛，但是整个产业的发展尚处在“草莽”之中。
大疆创新公关总监王帆道出了行业的短板： 一方面，我国农村青壮年劳动力逐年减少，但植保无人机的需求不断提升，各级政府也陆续出台了一系列政策，扶持产业发展；另一方面，市场上现有的植保无人机质量不稳定、售后服务体系不完善、专业飞手紧缺，是目前的硬伤。
据AOPA中国航空器拥有者及驾驶员协会（AOPA）数据显示：截止2015年12月31日，全国民用无人机驾驶员合格证总数为2142个。而这个数字也仅仅是郑州一个城市无人机的保有量。
“目前炫飞无人机培训已经进行了九期，累计培训无人机驾驶员、机长超过200名，而郑州市无人机数量至少是驾驶员数量的十倍，这还是保守的估算，大部分都在‘黑飞’，这其中也包含不少能应用到无人机的政府职能部门。”阎崇斌说。“相比于消费级无人机的火爆，农业无人机或许发展空间更为巨大。但是行业监管的不明朗和驾驶员的紧缺使得一些企业和单位不得不通过‘黑飞’来运营。”
而目前很多植保无人机研发、制造型企业，打着农业无人机销售+培训的幌子大肆宣传，培训期限是2到6个月，学费不菲，也没有统一的收费标准。
据了解，无人机训练机构是需要国家民航总局授权，经过AOPA认定的才是合法的机构，目前全国有67家合法的训练机构。郑州炫飞无人机是经AOPA认定的无人机培训机构、全国八个考点之一，同时也是河南唯一的考试中心。
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高大上！3名农大学生用无人机撒农药 4小时干20人一天的活
2016年04月21日
中原网讯（记者 张竞昳 文/图） “其实农学一点儿也不土，只不过是让高科技更接地气了。”上周日，河南农业大学3名学生在中牟试验田进行“一喷三防”，用2台植保无人机替代人力喷洒农药，4个小时就完成了20个人一天的工作量，引来附近村民围观。
村民：飞机洒农药，真高级
一名学生手拿遥控器，一架无人机时而快速前行，时而缓缓转弯……17日，河南农大农学院14级农学（作物生物技术）专业学生张铂昊与同伴进行“飞防”作业，引来不少村民围观，有人拿出手机拍照、录像，还有人在无人机作业完成后，到田间查看喷洒效果。
“飞机洒农药，真高级，一个机器居然比人工喷洒的还均匀，我们50个人也不如它啊。要是以后都能用它打药，种地就简单多了，我儿子在北京工作，再也不用请假回来帮我了。”一名村民说。
据介绍，传统的人工喷洒，一人一天只能完成10多亩的喷洒作业，病虫害高发期，人力不充足的话，根本忙不过来，无人机的效率要高出人工许多倍，每天大约能完成300亩地的喷洒工作。“使用植保无人机作业，除了节省人力、节约时间，租用机器的喷洒成本要比雇人喷洒减少近25%。另外，农民可以减少与农药接触的时间，中毒的机会也降低不少。”当天，3名大学生使用2台无人机进行了4个小时的喷洒，完成了20个人一天的工作量。
这是个大学生创业项目
据了解，这3名学生是河南农大农学院14级农学（作物生物技术）专业的大二学生，他们组建了一个植保无人机4S创业团队，正在进行无人机的推广、操作培训及售后维修保养业务。
“我们是学农的，所以想在农业领域创业。无人机喷洒农药符合我国农业现代化发展趋势，很有市场发展潜力。”团队成员仵刚说，他们正在参加2016年“创青春”全国大学生创业大赛，同时还参加了河南农业大学大学生创业引领计划。
他们计划开一个无人机4S店
团队负责人张铂昊介绍，植保无人机在我国还处于初期发展阶段，需求量较大，这次飞防作业只是小试牛刀，下一步他们希望能够入选创业引领计划，获得一定的启动资助，开一个无人机4S店，实现创业梦想。同时希望通过自己的努力，为农民减轻劳动负担。
“集约化是未来农业的发展趋势，机械化运作会变得越来越重要，仅靠传统的人工作业，成本高效率低，不太现实。”河南农大农学院党委副书记吴旭静说，学校很支持学生靠自己的专业知识创业，“市场很大，他们的想法很好，项目的可操作性也比较强，希望在老师的指导下能够真正有所作为。”
1990年出生的杨启帆是兰州理工大学电信学院电气工程专业研二学生。在校期间，从小爱捣鼓电气设备的他长期到学校实验室搞研究创造，在不断地努力和积累下，杨启帆创造发明了全碳纤维多旋翼一体机和基于DSP（数字信号处理器）的飞行控制系统，并成功申请了国家专利。为了将自己的研究成果予以转化，实现社会效益和经济效益双丰收，2014年9月，杨启帆联合两位朋友在兰州高新技术产业区大学生创业苗圃创建了一家航空工程科技公司，以自己发明的全碳纤维多旋翼一体机为依托，以零件组装、购买等形式，先后成功试飞固定翼、多旋翼、直升机、飞艇等4类共12架无人机。杨启帆创建的公司运营半年多来，已为当地国土、地震、农业、体育等部门提供了特种拍摄、土地测绘、植保作业、对地侦察、影视航拍、无人机维修等服务。
5月8日，在兰州高新技术产业区大学生创业苗圃，杨启帆在组装全碳纤维多旋翼一体机。
记者第一次见到1990年出生的杨启帆时感觉到，他明显有着超出同龄人的成熟。不少人25岁才刚刚工作二三年，而杨启帆已经是一名老板了，而且是一位拥有多架“飞机”的老板。
喜欢折腾的杨启帆
杨启帆喜欢折腾，是出了名的。
考上华北电力大学，很多新生还在准备加入各种社团适应大学生活时，杨启帆却开始寻找志同道合的小伙伴，申请成立了科技协会，“上高中就喜欢折腾，但那会儿条件不允许，到了大学就可以名正言顺地折腾了”。
“协会刚成立，没钱，玩不了发明，我们批发了玩具、衣服等，在保定的大学城里摆摊”，杨启帆说，“有时候四个人出去，一晚上净赚好几千块钱”，杨启帆深怕记者不相信，还跟记者分析起当初大学城的人流量和热闹场景。
摆摊卖衣服、卖自行车，终于科技协会有了原始的资本积累，几个人凑在一起开始折腾各种小发明，参加各种高校比赛。
2010年，在第三届大学生节能减排社会实践与科技竞赛上，依靠一套节能装置，杨启帆团队获得了二等奖。“一下子科技协会就很火了”，杨启帆说，“学校给协会特批了三间大教室，科技协会成员也增加到了十几人”
没钱了就去摆摊，有钱了就购买各种设备搞发明，搜救机器人、全自动送餐机器人、智能黑板、全自动储物柜……拿着这些发明，几个人开始参与科技类、电子竞技类、机器人大赛，等跟科技沾边的比赛。
大学的时光在这个90后口中，激情似火，一切都仿佛是昨天刚刚发生的。
无人机承载着他的梦想
杨启帆从小就非常喜欢飞机，玩具里最多的就是各种飞机模型。他经常梦想有一天如果自己也能制作或者驾驶飞机就好了。直到他考上华北电力大学之后，他的梦想慢慢地实现了。“我读的是电气工程专业，在这期间我接触到了无人机，立刻就对这东西着了迷。”杨启帆说。可当时一架无人机并不便宜，于是杨启帆就想自己制作。于是他集合了自己的5位同样爱好无人机的好友，开始了他们制造无人机的“梦想”。
“那时候真的很苦啊，无人机的不少部件都是很贵的，我们是学生根本没有钱，因此我们决定通过自己设计的一些其他发明创造参加大学生的科技比赛，比赛获了奖给学校争了荣誉，然后再向学校申请经费。但是经费还是不够[创业网:
2014年，杨启帆回到兰州并考上兰州理工大学的研究生。9月，在学校和科技部门鼓励下，杨启帆联合两个朋友成立了新的公司，做起了总经理兼“总工程师”。公司运营已经一年的时间，除自己发明的多旋翼无人机外，他还以零件组装、购买等形式，先后成功试飞固定翼、多旋翼、直升机、飞艇等4类13种无人机，而且可以做到量产。
“我们公司现在并不是只出售无人机，而是主要做无人机工程应用，为甘肃国土、地震、农业、体育等部门提供特种拍摄、土地测绘、植保作业、对地侦察、影视航拍、无人机维修等服务。比如最近的《甘肃农村土地承包经营权确权》项目就是我们在做。”杨启帆告诉记者。
杨启帆的公司运行了一年的时间，已经把前期投入的90余万的成本收了回来。“从现在开始我们做的每一个项目都是利润了。”他开心地说。
无人机不仅仅是玩具
无人机开始被认识、应用，杨启帆希望利用无人机来更好的服务社会。
无人机开始被认识、应用，杨启帆希望利用无人机来更好的服务社会。
汪峰的求婚仪式、各类热播的综艺节目、舌尖上的中国……微型无人机正频繁介入人们的视野中。
尽管深圳大疆科技占据全球无人机市场７成份额，但杨启帆觉得目前西北的无人机市场空间还很大。无人机的售价从几千元到20万不等，客户购买设备后，他们会提供一个多月的免费教学任务，教人使用操控无人机。
一部分是影视部，可以承接宣传片拍摄，水下、车载和手持拍摄都可以；另一部分是工程部，包括土地航测、消防救援侦察机、交通路况巡逻等，这是杨启帆为公司制定的发展路线。
公司运营以来，除自己发明的多旋翼无人机外，他还以零件组装、购买等形式，先后成功试飞固定翼、多旋翼、直升机、飞艇等４类１２架无人机，为甘肃国土、地震、农业、体育等部门提供了特种拍摄、土地测绘、植保作业、对地侦察、影视航拍、无人机维修等服务。
“我们的大多数无人机平时都在外面执行各种任务，近期一架固定翼飞机正在敦煌进行喷农药作业。”杨启帆告诉记者。
从爱好者到创业者的转变，让杨启帆有了更宽广的视野。一些企业看上了他的ＤＳＰ飞行控制系统专利，但他不打算出售[创业网:
“我们和大疆科技都有相同的创新基因。只有融入创业创新的大时代，才能实现自己的‘小’梦想！”杨启帆说。
“现在机型可分为4浆、6浆、8浆等几种类型，其中4浆可搭载微单相机、而6浆则可以承载专业级单反相机，无论从画质水准或者拍摄时长都可满足专业需求，一块电池航拍时间能持续70多分钟。”每次有人咨询，杨启帆就不厌其烦地介绍无人机的优势。
一边做研发，一边寻找业务，杨启帆几乎没有固定作息时间，浑身迸发着激情，说起业务来滔滔不绝。最近他通过网络寻找到一个合作伙伴，为农村土地确权提供航拍任务，“你肯定想不到，他是我一个叔叔级别的网友”，杨启帆说，但这并不影响他们的合作。
“很多人都认为无人机是玩具，其实不是，无人机最大优点在于可以深入常人难以企及的自然险峻地段，并在相对恶劣的天气条件下，满足拍摄需求。”杨启帆介绍道，更加无可争议的是，完成这些航拍要求的同时，人员安全隐患也随之消除。
无人机农药喷洒的优点
一、安全性好
1、施药人员安全，施药人员遥控操作植保机喷洒，使人体不容易受到药物侵害，避免中毒中暑。
2、环境安全，可在空中定向定点喷洒农药，植保无人机旋翼产生的强大气流 将药液直接压迫作用于作物的各个层面,农药随气流可深入到农作物的根部，叶子的背面，能使害虫无处可逃，环保安全。
3、植保机飞行安全，飞机可悬停、定高定远飞行，其中多旋翼植保机飞行平稳，安全性能可靠。
二、高效节水
1、效率高，每分钟可喷洒1-2亩，一天（按6-8小时计）一架植保机可喷洒300-600亩，相当于30-100个人的工效，解放了劳动力。
2、施药效果好，可贴近农作物0.5-2米喷药，雾流上下穿透力强，漂移少，雾滴细匀，可提高农药利用率30%以上。
3、节水环保，使用超低容量施药技术，每亩施药仅需400-600毫升。
三、操作简便
1、易学易用，操作人员需经过10-15天的培训，即可学会植保机的飞行施药操作及日常维护。
2、操作简单，植保机只需要在田间地头空地就能带药垂直
起飞降落，操作灵活、方便。
3、加药、换电池方便快捷，几分钟即可完成飞防药剂及电池的更换、安装。
四、使用、维护便宜
整机使用寿命长，燃油成本0.4元/亩，同时维护成本低，零部件更换方便。
五、全能实用
植保机是遥控低空飞行施药，对作物安全，广泛应用于小麦、大豆、水稻、玉米、高粱、甘蔗、果树、园林等病虫草害防治。
2016国内农药喷洒无人机万架需求
目前我国农用无人机发展还刚刚起步，前景非常广阔。日本是无人机飞防较成熟的国家，目前在田间作业的无人机有3000多架，飞手14000多人。中国的水稻面积是日本的28倍，预计到2020年，中国植保无人机需求量是10万架，无人机植保从业人员需求量是40万人。抓住加盟商机，起步越早，利润空间越大。
农药喷洒无人机越来越火爆，无人机应用在工业、农业、军事等行业，我们将其统称为专业应用级无人机，无人机植保市场日益火爆，每年无人机需求量上万台，但是无人机飞防手培训要点大家知道多少？看样子，在这方面我们需要加强啊，亿天航来帮助您。
无人机植保是一种新型农民职业，从业者必须经过严格的专业化培训，才能胜任植保作业要求。无人机植保职业培训可参照国家农业行业标准《植保机械操作工》的要求，具体应有以下几个方面的培训内容：
一、飞防手操控无人机的专业技能。无人机植保作业要求极低空、定高、匀速、直线飞行，起降点环境复杂，对高杆作物或者大宽幅农田还需要FPV飞行。这对飞防手的操控技能要求很高，必须经过严格训练，尤其必须经历最低的飞行时间实践，才能熟练掌握，使操控飞行成为一种本能习惯。无人机的自主飞行功能，只能起辅助作用，减轻飞防手的作业强度，
决对不可替代飞防手的操控技能。
二、植保无人机维护修理技能。无人机是航空器，必须要保证随时处于持续适航状态，日常维护和故障修理是必须要求具备的工作技能。农田地处偏远地区，植保农时又不等人，不可能等待植保无人机厂家到达现场救援，必须自己动手应对各种故障和困难。
三、无人机植保作业飞行规划。无人机植保作业的效率，不但取决于飞防手的操控技能，更大程序上取决于飞防手之间的团队配合与任务规划。要求每一个飞防手必须具备根据植保作业任务，进行完整飞行规划的能力。植保无人机飞行速度是一定的，在空中争取作业时间是不可能的。要提高作业效率，必须在无人机起降之间争取时间，这要求根据农田环境合理确定起降点，及时将农药电池送达，使无人机快速复飞。没有规划就难出效率。
四、掌握植保基础知识。飞防手必须掌握相关的植保基础知识，不但有利于提高无人机植保作业的质量，而且也可避免农药对飞防手自身的伤害。植保作业的目的是保证药效，不懂植保知识，就会盲目作业，难保植保作业质量，甚至产生药害污染环境。农药具有一定的毒性，对人的伤害很大，飞防手不可以免地处于这种危害环境中，必须要掌握必要的防护知识，保护好自身安全。
无人机喷洒农药控制系统设计
陈爱国
（泰州学院，江苏泰州２２５３００）
摘 要：农药喷洒采用无人机技术能减少环境污染、提高喷洒效率。现对无人机的控制量进行重点设计，使无人机能够精确跟踪无线指令，满足现代农业对农药喷洒的需求。
关键词：多旋翼无人机；农药喷洒；控制系统；设计
０ 引言
我国是农业大国，其农药喷洒主要由人工完成，这种方式
已经严重威胁到工作人员的身心健康，且对农药的利用率低。无人驾驶飞机ＵＡＶ（ＵｎｍａｎｎｅｄＡｅｒｉａｌＶｅｈｉｃｌｅ）是近年来发展比较快、在很多领域都有应用的一种新技术装备，在农业生产中使用多旋翼无人机技术进行农药喷洒作业有独特的优点，比如作业高度低、定点定向喷洒、解放人力、效率高、维修成本低等，特别是旋翼产生的涡流，可以使农药喷雾更好地附着在农作物上，提高农药防治病虫害的效率。
１ 总体设计
无人机结构简单、
维修方便，其控制系统一般采用模块化设计，总体结构如图１所示。
图１ 系统组成框图
多旋翼无人机的结构比较复杂，它需控制６个自由度，需
要利用精度高的传感器和精确的姿态数据。与无人机通讯采用无线方式ＰＷＭ，主要控制旋翼电机，控制电机的信号一般采用２ 硬件设计
波形即可，输出给电子调速器。
硬件的选择较为关键，在系统设计时需充分考虑微处理器的数据处理精度和浮点运算能力、传感器型号、各类芯片级联电平的匹配等问题。比如微处理器采用ＳＴＭ３２Ｆ４２７ＶＩＴ６，集成加时ＨＭＣ速，直５８４３度和接采用芯片三轴ＰＰＭ，气压传感器采用陀螺仪的ＭＰＵ６０００（ＰｕｌｓｅＰｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＭＳ５６１１芯片芯片，电）方式对控制系统。子在无线通讯罗盘采用进行信号的控制，为了更好地控制无人机姿态，还需采用超声波测距模块，用来锁定无人机的高度。
硬件系统结构设计如图２所示，无人机运行时，旋翼电机产生的电流较大，且无人机姿势不断变化，其控制电流随之变化，会产生电磁干扰，造成通讯控制信号出错，特别是超声波测距模【自助飞行无人机农药】
块与控制芯片不能直接级联，需要进行电平转换，如图
３所示。
图２ 硬件系统结构图
图３ 电平转换电路
为了防止旋翼电机在姿态变化时，反向电压通过电子调速
器反馈给微处理器，可能造成电压过大烧毁器件，需要加接隔离电路。同时为了有效控制电机转速，采用高频ＰＷＭ
信号控制电机转速，更需要隔离电路，如图４所示。
图４ 隔离电路
３ 软件设计
软件程序设计，必须满足无人机喷洒各种控制要求，主要
包含三大部分：第一，需要考虑无人机与遥控器之间的通讯联系，特别是各种姿态控制量发生变化时，无人机能及时响应，若发生通讯异常，一般采用中断程序来判断，执行中断后，无人机能执行既定程序并报警；第二，输入信号捕获，（下转第１１５页）
源故障时，备用电源自动投入。对具有备自投的变电站，当主供电源出现故障时，一般在２ｓ内立即切换到备用电源，但这仍然会使空调设备瞬间失压，影响到变电站无自启动功能的空调，造成室内温度异常。
３．３ 蓄电池排放气体对蓄电池环境的影响
蓄电池在运行过程中，会出现排气现象。这些气体主要是氢气，还有一些腐蚀性的气体，将直接导致蓄电池本体受到腐蚀。如果排出的氢气浓度过大，遇到火花还会导致火灾。这个问题对变电站来讲是致命的风险。３．４ 人为操作对蓄电池空调的影响【自助飞行无人机农药】
人为操作包括空调设备电源检修、站用变压器检修、站用电源定期轮换等，这些工作会使空调设备瞬间失去电源。此时需要人工开启空调设备，造成工作量的增加。有些工作人员会忘记开启电源，这也是造成蓄电池环境异常的原因之一。
图２ 蓄电池室环境监测控制系统设计方案
４ 保障变电站蓄电池运行环境质量的措施
第一，针对变电站蓄电池室有制冷和供暖设施的，温度应该保持在２０～２５℃之间，从而保障蓄电池的正常运行。第二，在蓄电池室安装环境监测控制系统（图２），实现对温度、湿度、氢气的２４ｈ监测、告警。系统可实现数据收集、统计、分析功能。第三，实现来电自启动空调功能，同时系统可恢复空调设备原运行状态。第四，加强对室内蓄电池气体排放的监测。可通过设计自动排气系统的方式，如安装排气扇等，对蓄电池室进行排气，降低气体浓度。第五，加强对室内温度的监控，在室内温度过高的情况下，禁止蓄电池以浮充的方式运行，从而防止蓄电池超温。第六，自动控制空调设备，能根据
环境状态实现温度调节、抽湿、加热的自动切换功能，并可进行远方调节。
（上接第１１３页）【自助飞行无人机农药】
５ 结语
本文分析了阀控式密封铅酸蓄电池的原理、温度对蓄电池质量
的影响以及造成蓄电池室环境异常的原因，提出了变电站蓄电池环境维护方案，希望能为变电站蓄电池的维护运行工作提供参考。
［参考文献］
［１］陈蕾．电气设备故障检测诊断方法及实例［Ｍ］．２版．北京：中
国水利水电出版社，２０１２．
［２］广东电网公司东莞供电局．变电站直流系统典型故障分析
［Ｍ］．北京：中国电力出版社，２０１４． 收稿日期：２０１５‐１１‐０４
作者简介：林立鹏（１９７３—），男，广东南海人，高级技师，高级工程师，从事继电保护安装、调试、运行、维护工作。
能够完成遥控信号的确认，并交予主程序处理；第三，主程序部
分，启动后初始化各模块，当有控制信号进来后，通过ＰＩＤ算法取得相应的控制量转换脉宽数据，通过
ＤＭＡ将数据输出到寄存器。其程序流程如图５所示。
４ 结语
无人机喷洒农药有一定的优势，在充分考虑各种控制量后，
选用合适的传感器，实现无人机的飞行和喷洒控制，有效地解放了人力，提高了农药喷洒的效率和农药利用率。
［参考文献］
［１］黄水长，栗盼，赵伟雄．农药喷洒多旋翼无人机控制系统研究
［Ｊ］．自动化与仪表，２０１５（５）：９‐１２．
［２］徐兴，徐胜，刘永鑫，等．小型无人机机载农药变量喷洒系统设
计［Ｊ］．广东农业科学，２０１４（９）：２０７‐２１０．
收稿日期：２０１５‐１０‐３０
作者简介：陈爱国（１９７８—），男，江苏姜堰人，助教，研究方向：
图５ 程序流程图
电气工程及其自动化。
农业植保无人机的飞行安全知识
主讲人：郭凯
教学目标：了解中国农林病虫害防治现状；了解无人机在农业植保应用中的优势；掌握植保
无人机安全操控的基础知识。
1.无人机简介
无人驾驶飞机简称“无人机”（UnmannedAerialVehicle），英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机从技术角度定义可以分为无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。无人机按应用领域，可分为军用与民
用。无人机+行业应用是无人机真正的“刚性需求”。目前，无人机在航空拍摄、农业植保、测绘等领域的应用，大大地拓展了无人机本身的用途。这里我们主要介绍农业植保无人机的基础知识。
2.中国农林病虫害防治现状
在我国，每年农林业病虫害的发生都会对主要粮食作物的产量造成不可估量的损失，严重制约着
进水管破损进气而造成的不上水。查明原因后，他们为陈继宗换上1个皮垫就将故障排除了。看着“哗哗”流出的河水，陈继宗脸上露出了满意的笑容。“没想到星期天你们也不休息，一个电话就这么快赶了过来。”
每年3月—5月，是春耕生产和农机检审的大忙时期。这期间，农机监理人员经常加班加点，不惜牺牲节假日，深入到田间地头、农机合作社和农民家中进行安全教育，开展年检年审，及时帮助群众解决生产中遇到的技术难题，彻底打通了服务群众的“最后一公里”。
向围观的社员宣讲农机安全知识及机具检修要点。“每年春天，农机监理站的同志都会及时来到我们合作社，为我们合作社的40多台车辆进行实地检验，还免费发放反光贴。说实在的，花点钱不要紧，老百姓就是怕麻烦，这下为我们省去了好多事。我们的‘三率’年年都是100%。”魏林杰高兴地说。一上午的时间，他们就为崔家村和周边村庄的农机手检验拖拉机、联合收割机32台，办理注册登记拖拉机4台，办理驾驶员换证5个，发放宣传材料100余份，现场为驾驶员拍照、检验、喷放大号。
过去，农民普遍认为拖拉机只是浇浇地、搞搞运输，挂牌办证是多余的。今年，高青县农机部门将农机安全“宣传教育”“源头管理”“执法监控”三大防线关口前移，工作重心下沉，组织农机监理人员深入到乡村、农机手家中办理农机监理业务，采取部门联合的方法集中整治，从根本上改变了农村驾驶员“山高皇帝远，农机不受管”的错误认识，增强了他们遵纪守法的观念。目前，高青县农机局已开展电话预约、送检下乡、上门服务12次。END
本栏编辑田振燕
监理来到黄河边
2月29日上午，在地处黄河岸边的常家镇沙土魏村，林杰农机合作社社长魏林杰正准备出车到邻近的滨州市旧镇镇“跨区作业”，只见一辆面包车向自己家中驶来。县农机局监理站的张善国从车上下来，一阵寒暄后，他们来到林杰合作社的“农机大仓库”，挽起袖管开始对车辆、机械检测起来，同时
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我国粮食安全生产的发展。人工喷洒农药一直是田间作业最危险、最累的工作。据中国植保咨询网报道，我国每年农药中毒人数有几万之众，致死率约20%。我国农作物防病防虫主要依靠机械和人工手动进行，全国防治病虫害面积2亿hm2，现在大部分仍是使用手动喷雾器和地面动力喷雾器来进行，每年需要补充的喷雾器多达100万台，且由于人工防治工效低，不能实现大面积的统防作业，加上病虫的蔓延和迁移，防治效果差，且农药的使用不断增加，使农产品残毒量增大，粮食品质降低。由于农作物株高和密度的限制，机械难以进入地块喷施农药，即使选用先进的农药喷施机械也会对农作物植株造成一定面积的损伤，影响产量。人工手动喷雾器和背负式喷雾器作业效率低，每人每小时只能喷洒0.067hm2，这样高强度、长时间地在农田里喷施农药，透风透光性差，极易引起作业人员药物中毒，同时作业质量低，植物受药面积和受药程度也不均匀，达不到预期效果，在对高大密集型农作物作业时更是无能为力，导致防病虫或除草失败，这也是目前制约农作物全程机械化的主要技术“瓶颈”。
3.无人机在农业植保应用中的优势
（1）高效安全。农业植保无人机喷洒效率为0.067hm2/min，喷洒装置宽度为2~4m，作业宽度为4~8m，并且能够与农作物的距离最低保持在1~2m的固定高度，规模作业达到3.33hm2/h以上，其效率要比常规喷洒至少高出30倍。且无人机远距离遥控操作，喷洒作业人员可更好地避免农药中毒的危险，喷洒作业的安全性得到了有效提高。
（2）防治效果好。喷雾药液在单位面积上覆盖密度越高、越均匀，防治效果就越好。无人机是螺旋机翼，作业高度比较低，当药液雾滴从喷洒器喷出时被旋翼的向下气流加速形成气雾流，直接增加了药液雾滴对农作物的穿透性，减少了农药飘失，并且药液沉积量和药液覆盖率都优于常规喷施，因而防治效果比传统喷施更好，同时也降低了农药对
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土壤造成的污染。
（3）节水节药成本低。无人机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量，这将在很大程度上降低资源成本。而且无人机折旧率低、单位作业人工成本低、易于维修。
4.农业植保无人机安全操控的基础知识
（1）农业植保无人机作业环境的选择。主要要
求是：①遇到雨天，应严禁无人机飞行；②遇到风力大于4级的天气暂缓作业，风力大于6级的天气严禁作业；③作业田块周界10m范围内应无人员居住的房舍；④作业田块周界10m范围内应无防护林、高压线塔、电杆等障碍物；⑤作业田块中间无影响飞行安全的障碍物或影响飞行视线的障碍物；⑥作业田块周界或田块中间有适合飞机的起落点；⑦作物高度应低于操作人员的视线，操作人员能够观察到飞机飞行姿态；⑧作业田块应有适合操控人员行走的道路。
（2）农业植保无人机飞行安全注意事项。主要注意事项有：①远离人群，把安全永远放在第一位；②操作飞机之前，首先要保证飞机的电池及遥控器的电池有充足的电量，之后才能进行相关的操作；③严禁在下雨、闪电时飞行；④一定要保证飞机在自己的视线范围之内飞行（远离高压线）；⑤安装和使用遥控模型需要专业的知识和技术；⑥避免发射机的天线指向模型，应让发射机天线的径向指向遥控模型，并应避免遥控器和接收机靠近金属物体；⑦由于2.4GHz的无线电波几乎是以直线传播的，故应避免在遥控器和接收机之间出现障碍物；⑧如果发生了模型坠落、碰撞、浸水或其他意外情况，应在下次使用前做好充分的测试；⑨在每次飞行前都需要检查遥控器和接收机的电池组，如果遥控器电池组的电压较低，就不要飞得太远；⑩低压报警功能主要是提示何时需要充电，由于没有电会直接造成飞机失控，所以不要过分依赖遥控器的低压报
放，以免竖放时被风吹倒而造成油门杆意外拉高，引起动力系统的运动，从而造成伤害。（未完待续）
课后作业
无人机在农业植保应用中有哪些优势？农业植保无人机作业环境的选择有哪些要求？农业植保无人机飞行安全注意事项有哪些？
无人机喷洒农药的优势
我们中国是农业大国，发展高效、安全的现代生态农业是中国农业现代化建设的重要目标。目前国内农药用量越来越大，作业成本高，且浪费严重，资源有效利用率低下，作物产量和质量难以得到保障，同时带来严重的水土资源污染、生态系统失衡、农产品品质下降等问题，无法适应现代农业发展的要求。
随着科技的发展，现在的农业都趋向机械化，无人机喷洒农药技术开始广泛应用在农业上面，无人机喷洒农药技术对提高中国农作物病虫害防治机械化水平，实行统防统治的专业化服务，提高农业资源的利用率，增强突发性大面积病虫害防控能力具有重要的作用，下面就由亿天航的技术人员分析使用无人喷洒农药的优势：
一、喷药效率高。和传统的人工喷药相比，喷药无人机更具有高效、省时、便捷的优势。喷药无人机可以装载30公斤农药，飞行高度在2至3米，一次飞行可以喷洒10至15亩地，大大的提高了作业效率。
二、防治效果更好。喷药无人机喷药服务喷洒更均匀，几乎每株作物都能喷洒到药水。旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果更好。
三、综合成本更低。喷药无人机喷药服务一亩地的价格只需要十块钱，用时也仅仅只有1分钟左右，和以往的雇人喷药相比，节约了成本、节省了人力和时间。
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四、遥控操作，有效保证人身财产安全。据了解，许多乡镇每年都会出现因人工喷洒农药不当造成的事故，采用喷药无人机有效避免此类状况。喷药无人机采用远距离遥控操作的方式，喷洒作业人员可避免与农药直接接触，有利于增强喷洒作业的安全性。
深圳亿天航是一家技术创新为导向的科技公司，是国内专业从事无人机研发、生产、销售及无人机技术应用整体解决方案提供商，喷药无人机是现代植保的一种发展趋势。喷药无人机采用的是喷头喷洒农药，雾化效果是普通喷头的近40倍，洒药效果远超人工喷雾，喷药无人机的喷洒可在飞行控制系统和喷洒伺服系统，可在电子设备的控制下自动完成，操作人员只需在地面控制站，通过无线遥测系统发出指令，来控制无人机的动作。
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