农机作业自动监测系统的设计与应用

传统的人工操作方式难以完成农机作业面积的精准计算和农机补贴申请流程的贯通,影响了农机作业补贴政策的有效实施。综合利用物联网、移动互联网等信息技术设计农机作业自动监测系统,利用农机监测终端采集并上传农机的定位数据、状态数据、作业轨迹数据等,利用管理系统实现农机机具管理、农机定位、农机运行状态监测、农机作业管理、农机作业发布、农机作业面积统计、农机作业轨迹回放、农机作业查询、农机作业面积汇总等应用,为农机作业监测及补贴提供一站式管理与应用,大大提高了农机作业补贴的精准性、便捷性和透明度。     

基于北斗卫星导航的秸秆机械化还田作业管理系统

为满足秸秆机械化还田作业精准化管理的需要,解决还田工作中作业面积统计困难、现场核查工作量大、全局管理难以实现等若干现实问题,设计了基于北斗卫星导航的秸秆机械化还田作业精准管理系统。系统集成北斗卫星导航定位、物联网、地理信息系统等信息技术,通过北斗卫星导航农业机械车载信息终端,实时采集、处理秸秆还田作业中的定位和状态数据,获取还田现场的高清影像。通过建立作业管理信息系统,实现作业监控、地块识别、面积量测、质量评估、指标统计和指挥调度等功能。试验结果表明,系统可以有效实现轨迹监控、灵活调度、分类统计分析,提高了秸秆还田机械化作业效率。同时,地块识别率和地块面积统计达到了作业精度要求,可以满足秸秆机械化还田作业的需要。     

基于CAN总线的农机导航控制系统终端的设计与实现

农机导航控制系统终端是实施农机自动导航控制和变量作业的重要装置。为了更方便地管理农机导航系统、促进智能化农业装备的国产化,基于CAN总线技术,针对农机自动导航控制系统设计了一款农机导航控制系统终端。该农机导航控制系统终端在硬件设计方面支持串口和CAN两种通信模式,在软件方面实现了农机自动导航控制所需的路径设置、任务设置、作业视图监控和报警等基本功能。车载试验表明:该农机导航控制系统终端能够有效地实现对农机导航系统的管理和农机状态的监控,同时也大大方便了技术人员对数据的记录和分析等调试工作。     

基于Android的农机导航管理系统研究与设计

农机自动导航技术是精准农业研究中的关键技术之一。为解决国内现有农机导航系统的人机交互体验差、信息化和智能化程度不高的问题,结合农机自动导航作业功能需求和Android移动平台的优点,设计并实现了一套基于Android的导航管理系统。系统包含农机作业参数管理、农田地理信息管理、作业路径规划、导航实时监控和历史作业数据管理等功能模块。将该系统应用于农田自动导航试验中,结果显示:系统运行稳定可靠,人机交互体验性好,能够有效实现农机自动导航中的管理和监控功能。     

基于北斗导航的农机自动驾驶系统设计和实现

精准农业是一种新兴的农业理念,重视采用先进的科学技术开展农业生产,不仅可以充分利用农业资源,也可以提高农作物产量,对于降低生产成本、提升经济效益具有重要的意义。农机自动驾驶系统是满足精准农业要求的重要一环,实现高精度定位对其可行性具有重要的影响。基于此,笔者以农机自动驾驶系统为依据,在概述北斗导航的基础上,提出基于北斗导航的农机自动驾驶系统软硬件设计及实现情况,以期为类似研究提供一定的参考。仿真结果表明,在农机自动驾驶领域引入北斗导航,依托北斗导航对农机自动驾驶系统进行设计,借助北斗导航高精度定位信息,通过控制器对农机实施控制,促使农机按照既定路线完成自动驾驶,可以满足农机对于预定路径精细化跟踪的要求。     

基于二维码的农机机组作业监测方法研究与试验

随着农机合作社对农机的拥有数量不断增加,对农机作业管理、机组监测提出新的要求。本文提出一种新的基于二维码的农机机组作业监测的方法,开发一款基于Android平台的农机助手APP。设计对比试验,验证手机定位精度能够满足农机作业轨迹监测的需求;设计五种作业面积计算方法,通过设计对比试验认为,最大作业垂直里程×往返次数×机具幅宽的计算方法作业面积误差更小,为0.44%,较适合在后台作业面积统计模块中推广应用。农机助手APP可以实现对农机机组作业监测的精准管理,一定程度上可以取代农机GNSS的终端。     

基于WinCE的农机导航监控终端软件系统设计与实验

随着农业机械自动导航技术的发展,农机导航监控终端技术已经成为农业机械自动导航技术的重要组成部分。为了满足农业信息化发展的需求,更好地管理控制农机自动导航系统,实现对农机自动导航系统的实时监控与农机作业的控制,开发了农机自动导航监控终端软件系统,可进行农机车辆的导航状态监控、农机具的操纵控制及系统的故障诊断等。通过对农田工作的特点与导航需求分析,采用VS2005开发环境,C++语言,开发基于Win CE嵌入式操作系统的农机车辆自动导航监控终端软件。软件程序的总体功能模块包括:人机交互界面显示、基于RS232的串口通讯模块、路径规划模块、文件读写模块及系统参数调节模块等,并制定导航监控终端与导航控制器之间的数据通讯协议。将该导航监控终端软件系统装在拖拉机上测试运行,结果表明:导航监控终端软件系统可长时间连续稳定的工作,有效实现了对农机车辆导航系统的操作与监控。     

深松作业远程监测系统研究与应用

为满足当前农田机械深松作业质量监控的需求,基于北斗卫星定位技术、通讯技术和物联网技术,设计了一种针对悬挂式深松机的耕深在线检测系统,并建立了农机作业远程监测平台。田间试验结果表明,该系统稳定可靠,能够适应深松作业的工作环境,既可实时获取深松作业信息又能进行作业面积统计。其中,深度测量误差在±1 cm以内,作业面积精度高于99%,能够满足深松作业远程监测和管理的实际需要。      

农机自动导航控制决策方法与软件系统

为实现农机自动导航控制，兼顾系统成本和作业效率，对农机自动导航控制决策方法进行了研究，并设计开发了一种导航软件系统。首先，系统根据获取的农田边界、农田形状及作业需求进行路径规划。其次，采用简化二轮车运动学模型，采用模糊控制进行导航决策控制，模糊控制器的输入参数为农机横向偏差和航向偏差，输出参数为前轮转角信息。最后，导航系统根据转角信息，由PLC控制器控制方向盘转动，从而实现导航控制。导航软件采用模块化设计思想，由串口数据通讯、数据分析与处理、数据与图形显示和数据存储4个模块构成，基于C++/MFC语言编写实现。系统还可在导航结束后，对导航偏差数据进行保存，便于试验后进行误差分析。试验结果表明：农机自动导航控制决策方法可以实现较好的控制精度，软件系统界面友好、通讯稳定、功能较为齐全，满足农机田间自动导航作业的需求。     

农机深松整地作业监测系统的设计

【目的】针对传统人工方式抽检农机作业质量和数量,存在检测效率比较低的问题,设计了一种农机深松整地作业监测系统。【方法】笔者分析监测系统设计原理,利用倾角感应器和超声波传感器构成耕深数据收集设备,利用不同的作业参数实现耕深信息的实时更新,为耕深信息实时监测提供数据基础。利用农机具终端实现位置定位,通过移动网络上传到服务平台中,实现统一管理。【结果】该系统通过田间试验,系统作业的深度测量误差在1.18 cm以下,均方根误差在0.64 cm以下;系统作业面积测量误差和平均误差均不超过0.91%、0.53%,为深松作业的补助提供量化的依据。【结论】系统已经在全国各地开展应用示范,进一步了提高补贴监测管理的准确性,降低了管理部门人力、物力的付出成本,提高了农机作业信息化管理水平。     

农业机械远程监控管理信息系统研究

基于GPS、GPRS和GIS的农机远程监控管理信息系统是一个高科技信息集成系统,由车载终端、通信网络和监控管理调度中心3部分组成。车载终端通过车载GPS和传感器对农机进行定位、获取农机工作状态信息并实时显示,系统通过GPRS无线通信网络对收集的农机作业数据进行打包发送,传送到监控管理调度中心网络服务器中,完成与车载终端的链接及数据存储。此系统能有效对农机作业进行监控与调度,提高了农机作业效率,减少了生产与管理成本。     

农机深松作业智能化监管系统的开发与应用

本文针对目前农机深松作业在作业面积和作业质量监管方面存在的问题,研究开发了深松智能监管系统,通过农机具深松实时监测终端和深松系统管理平台两部分,将农机具深松实时作业的质量、面积和位置确定,依靠移动网络将数据上传至管理平台,进行统一管理,并将该系统进行推广应用。     

农业机械卫星导航精准管理研究

农业机械通过卫星导航实现精准化管理是一项复杂的系统工程,在农业生产实践活动中,农业机械的精准化管理与操作面临着作业面大、数据统计复杂、宏观管理难度大等困难。为满足农业机械精准化管理的需要,本文借助北斗卫星导航,通过导航定位、地理信息等技术手段采集农业机械的实时作业信息和相关数据,实现影像监测、地块测量、远程调度等,以期提高农业机械的作业效率。     

田间作业机车工况监测系统设计

为了能够快速、准确地获取田间作业机车的现场数据,设计开发了一种集车辆定位、作业工况监测、作业面积测量和环境信息检测功能与一体的农机信息采集系统,可采用北斗和GPS组合定位方式获取机车的位置及速度等信息,并利用数据传输距离单跳可达10km的XBee PRO无线收发模块进行组网。为此,设计并优化了硬件系统结构,使用C语言编写了相应的驱动程序。上位机软件采用C#语言进行编写,通过无线收发模块与硬件系统进行远程通信,获取田间作业机车的作业工况和环境温湿度等信息,并且能够对采集的信息进行显示、存储和查询,为田间机车的智能化管理和调度提供了可靠依据。     

大学生首创北斗农机自动驾驶仪

正扬州大学机械学院张瑞宏教授指导的学生团队成功研制北斗农机自动驾驶仪。该产品是基于北斗导航的农机自动驾驶仪,安装于农机上使农机具备自定位和自行走能力,通过综合控制农机的转向和速度,使其按照规划路径行驶,实现农机定位耕种,进行农机定位耕作等精准化作业。据了解,北斗农机自动驾驶仪通过高精度的     

农机作业监控与优化调度系统结构设计——基于北斗卫星导航系统(BDS)

通过分析全球定位系统在精确农业以及农机作业管理中的应用,阐述了全球定位系统在农业中的应用现状。通过借鉴全球定位系统在精确农业及农机作业管理中的应用,设计出"基于北斗卫星导航系统(BDS)的农机作业监控与优化调度系统"。同时,对农机作业监控子系统、农机作业优化调度子系统的结构框架及工作原理进行阐述,并介绍了该系统的总体结构及工作原理。     

湖北省:北斗应用让农业跃上“云端”

现代农业已进入“机器换人”时代,农业高质量发展对智能农机装备的需求越来越旺盛。目前,湖北省依托北斗现代农业示范应用项目,安装北斗农机信息化终端8869台。通过安装农机北斗终端,使农机具成为农业物联网终端,运用大数据、云计算形成数字化地图,探索农机自动化精准作业。目前全省北斗农机终端推广任务量已完成七成。     

农机作业面积快速定位测量仪的开发与应用

利用GPS的定位功能,开发了农机作业面积快速测量仪。测量仪由低成本的GPS模块、单片机数据采集板、键盘及LCD 显示等组成,给出了测量仪的软硬件设计原理等。试验结果表明测量仪能够快速方便地测量任意形状农田的面积,相对测量误差小于2％,满足农机作业面积测量的要求。     

基于物联网的农机状态监控系统研究

针对农机作业信息采集不完善、作业管理不规范、缺乏有效监控等问题,设计一种基于物联网的农机状态监控系统,能够采集位置信息,运行状态等数据,有效的对农机作业状态进行监控。首先介绍系统整体架构,使用LPC2368芯片进行信息采集,并通过GPRS模块和服务器进行数据传输,在此基础上进行基于JT/T808协议的软件开发。系统验证终端能够成功接入云端服务器,并进行精准定位和状态信息采集,试验表明终端数据传输成功率在98.3%左右。     

农机高效跨区作业信息决策支持系统设计

针对当前农机跨区作业过程中存在的信息滞后、时效性差及可用率低等问题,以Labwindows/CVI作为开发平台,采用模块化设计方法,设计了农机高效跨区作业信息决策支持系统。该系统通过Lab Windows/CVI调用SQL以及ODBC等技术,实现CVI对MYSQL数据库的访问和农机调度的智能优化算法用Mat Lab编辑,并通过Labwindows/CVI调用,给出农机高效跨区作业的决策信息,可为农机管理及跨区作业节约人力和物力,提高农机工作效率和农机手的经济效益。该系统界面友好,易于操作,具有较好的应用前景。