油菜直播机组无人播种作业远程监测系统设计

为解决油菜直播机组无人播种作业过程中田间播种质量信息难以实时直观展示的问题,本研究以雷沃804拖拉机及其搭载的2BYQ-8型气送式油菜直播机为试验平台,设计一套油菜直播机组无人播种作业远程监测系统。该系统由油菜直播机组无人播种作业平台、无人播种作业数据采集系统和播种质量监测云平台三部分构成,通过对雷沃804拖拉机档位、离合、动力输出装置(power take off,PTO)、悬挂机构进行电控液压改装,设计相应控制策略实现直播机组的无人播种作业;利用车载路由器组建播种监测终端和车载计算机之间的局域网,实现对播种数据与导航数据的融合同步,并通过网络连接传输给云平台进行数据存储与实时展示;云平台计算播种质量数据及其对应的田间位置数据,基于网页端高精度地图生成田间作业区域的播种状态图。结果显示,直播机组无人播种作业段横向平均偏差0.037 m,最大偏差0.125 m,电控液压改装系统运行稳定、可靠,满足直播机组无人作业要求,4G网络条件下,云平台通信最大数据传输时延不超过100 ms,云存储数据完整无遗漏,各播种通道田间播量检测准确率不低于96.16%,满足远程监测系统实时性和准确性要求。研究表明,该系统可实现油菜直播机组的田间无人播种作业和对作业区域播种信息的精确采集与直观展示。

玉米精量播种机监控系统的研制

播种是农业生产的重要环节,对于保证出苗状况、提升作物产量具有重要意义。但是,目前我国免耕播种机存在远程监控系统不完善、传感器技术较为落后等问题,导致播种机在田间工作过程中存在播种、施肥效率低。针对以上问题,提出一种玉米精量播种机监控系统,实现对作物播种、施肥等工作情况的远程监控。通过田间试验验证系统田间工作稳定性与可靠性,系统设计合理,可以实现播种、施肥远程控制。

基于变距光电传感器的小麦精播施肥一体机监测系统设计

为实现小麦精播施肥过程的实时监测,确保播种作业质量,该文设计了一种基于变距光电传感器的小麦精播施肥一体机监测系统。该监测系统以STM32单片机硬件系统为下位机,通过反射式光电传感器和旋转编码器分别获取种肥流动与种肥轴转动信息,判断精播机运行状态,并通过Modbus通讯协议将信息传输至MCGS触摸屏上位机人机交互界面实时显示。下位机排种监测电路仿真测试结果表明,放大电路对种管光电传感器检测距离的改变值为4~7 mm;上下位机通讯测试结果表明,数据传输内容准确率为100%;监测系统样机试验测试结果表明,故障报警准确率≥92.5%,种肥缺失、堵塞、泄漏响应时间分别≤0.2、≤0.3、≤0.3 s。该监测系统实现了对小麦精播施肥机作业的实时高精度监测,有助于提高小麦精播机作业质量。

2BMJ-7型高速气吸式原茬精密播种机的研制

针对目前保护性耕作中垄作免耕播种机技术不完善的问题,研制了2BMJ-7型高速气吸式原茬精密播种机。介绍了该机的整机结构、主要特点及主要技术参数,并对该机采用的关键技术进行了研究。该机采用了电液自控仿形、种肥电子监测和分层精量施肥等先进技术,能一次完成破茬、开沟施肥、播种和覆土镇压等项作业,较好地满足了东北地区原茬精密播种技术的发展需要。

基于SDI-12的播种机种肥监测传感器研究

设计了一种基于SDI-12通信协议、红外发光二极管和红外光敏二极管、单片机组成的智能传感器,能够对播种机种箱和肥箱的料位情况进行实时监测,并介绍应用其实现的多路检测系统的主要功能及原理,给出软件设计程序框图。试验表明,本传感器能够实时、准确的检测出种肥的料位情况,具有工作稳定、结构简单、成本低,便于推广等特点。

铰链杠杆式肥箱排肥量监测系统设计与试验

为实时监测施肥量以提高施肥精度,设计了一种可对肥箱剩余肥量实时监测的铰链杠杆式肥箱排肥量监测系统。该监测系统由称质量、多路排肥量监测两部分组成。其中,称质量部分主要由铰链杠杆机架、平行梁称质量传感器等组成,以平行梁称质量传感器为工作元件,承载并测量安装在铰链杠杆机构上方的肥箱以及肥箱内实时肥料质量。多路排肥量监测部分由控制器、排肥量监测、数据通讯、监视器等模块组成,负责收集各称质量传感器获取的排肥量信号,并将其处理后传输至监视器交互界面便于对施肥系统作业参数实时查看、配置。田间试验结果表明,该排肥量监测系统可对各肥箱排肥量独立、同步实时测量,其监测相对误差最大为4.79%,最小为3.55%。

玉米免耕变量施肥播种机作业质量监控系统设计与试验

针对中原地区玉米大规模播种作业质量缺乏有效监控手段、播种作业数据信息利用率偏低等问题,设计了玉米免耕变量施肥播种机作业质量监控系统,包括播种质量监测子系统和变量施肥质量监控子系统。播种质量监测子系统通过STM32单片机实现播量统计和漏播量等播种信息采集;变量施肥质量监控子系统通过PLC实现堵塞、缺肥和施肥量等作业信息采集,采用PID控制伺服电机实现变量施肥。试验结果表明:玉米免耕变量施肥播种机作业质量监控系统在复杂环境中运行稳定,漏播监测精度为97.34%,播种量相对误差为1.20%,不同作业速度下实际施肥量与理论施肥量相对误差为1.95%,有效提高了玉米播种作业质量。

JBJ──系列精密播种机电子监视仪的研究

介绍了ＪＢＪ──系列精密播种机电子监视仪的原理、特点．生产实际中使用情况及使用本监视仪所能获得的效益、及今后进一步应做的工作。

气力式玉米精播机种肥监控系统的研制

根据目前国内外精播机缺少监控系统的现状,在充分考虑了各种精播机田间作业条件的基础上,开发了一种气力式玉米精播机种肥监控系统。从电路功能上实现了种子已播数的统计、种子堵塞报警、缺种报警、重播报警、漏播报警,以及肥料的缺肥报警、堵塞报警指示;系统能够准确地显示出故障所在的具体位置,避免了种子施播断条现象的发生。田间试验结果表明,该系统误报率低,性能稳定可靠,对农业生产和提高经济效益具有重大的意义。

单行精量播种施肥机试验台监控系统设计

为解决我国现有精量播种施肥机由于缺少相应的监控报警系统而导致的漏播堵种等问题,设计了一款具有实时监测报警功能的精量播种施肥监控系统,并搭建了一台单行精量播种施肥机试验台作为测试平台。试验作业过程中的作业面积、作业速度、行播种数、施肥量等参数可通过显示屏显示。当出现缺种、堵种状况时,监控系统将自动进行报警。试验中可以对株距、每公顷肥量、风压进行参数设定,达到精量施肥播种的效果。该监控系统的株距误差率控制在4%以内,风压误差控制在1.2%以内,漏播率监测精度在96%以上,满足精量播种施肥作业的条件。整套系统具有报警准确率高、操作简单、工作稳定的特点,配合试验台可进行多种实验测试,对后续精量播种施肥机的研发提供了宝贵的实验价值和数据参考。