气力除尘式播种机电子监测装置的设计

针对目前播种机电子监视装置的检测部件普遍采用的红外光电传感器的不足,提出一种采用持续气流吹洗光电传感器的设计方案.介绍该种气力除尘式播种机电子监测装置的总体构成及软件设计方案,经实践应用,证实该设计可以解决红外光电传感器在工作中存在的问题,极大地提高产品的实用性和可靠性.     

红外反射式播种机电子监测装置的设计

针对目前播种机电子监测装置普遍存在的安装不便、布线复杂、维护困难和实用性差等问题,设计开发了红外反射式播种机电子监测装置,较好地克服了上述缺点。该装置的探头采用了红外反射式的检测原理,以高速单片机为核心,能实现软件抗干扰及计数精度补偿,体积小巧,可单侧安装,适用于各种排种管。同时,采用无线数据传输方式及无极性二总线布线方式,极大地简化了布线工作,尤其适用于大型宽幅播种机的作业需求。该装置与2BJQ-9气吸式精密播种机配套的田间试验结果表明:故障检知准确率为100%,落种计数检测精度>93%,具备声光告警功能,人机界面友好,操作方便,为播种机电子监测装置的广泛应用提供了新思路。     

精密排种器性能监测装置研究——基于超材料光电传感器

由于精密播种机排种器多采用气吸封闭式,在作业过程中很难监测到其播种质量或存在的故障问题。为此,提出了一种基于光电传感器的精密播种机排种器监测装置,并利用超材料滤波提高了光敏电阻的灵敏度,从而有效提高了监测装置的精度。根据气吸式播种机的封闭性特点,设计了排种器监测系统的结构,采用总线进行通信,实现了多台播种机并行实时监测。同时,提出了复合结构的光学超材料滤波器结构优化方案,通过改变结构长度和介电层厚度,研究了滤波器的性能,实现了结构设计与空气界面之间的阻抗匹配条件,可以扩展通频带的带宽。采用不同类型的传感器对播种机的漏播监测误差进行测试,结果表明:采用超材料滤波光电传感器的监测精度最高,从而验证了其应用在精密播种机排种设备上的可行性。     

精密播种机播种计量监测系统的研究

为了提高播种机作业效率与质量,设计了播种计量监测系统。系统以嵌入式微处理器为核心,采用无线通信的方式进行数据传输,使用编码器实时采集播种机的作业距离,通过3对红外光电传感器对种子下落信息进行采集,使用电容式接近开关进行种箱状态的监测,由LCD液晶屏显示获取的参数。田间试验结果表明:系统性能稳定可靠,报警及时准确,对提高播种机工作效率具有重要意义。     

基于三维可视化技术的播种机结构设计

为了能够直观观察到播种机的作业状态,识别播种机的种子破碎和漏播,并进行补种,设计了基于三维可视化技术的播种机。通过采用三角测量方法对摄像机的图像进行三维重建,实现了精密播种机的实时监控。结合光电传感器装置对播种过程中种子破碎和漏播进行检测,并对该区域进行补种。使用该播种机对玉米和小麦进行了播种试验,结果表明:播种机能够适应不同类别的种子,播种精度和准确率较高,能够满足播种机的性能要求。     

智能烟草定量穴施追肥机

设计了一种基于对射型红外光电传感器和单片机控制的智能烟草定量穴施追肥机。该追肥机在发动机牵引下前进时,先由传感器检测装置中的20对对射型红外光电传感器检测出烟株中心位置和直径,再由单片机决策出最佳追肥点,控制鸭嘴完成自动化定量穴施追肥。试验表明:传感器检测装置检测准确率达99%,追肥准确率达97%,烟苗损伤率小于2%。     

带有补偿装置的精密排种器

目前,国内使用的精密播种机绝大多数是机械式播种机,播种机作业时都存在不同程度的漏播现象.为此,利用机电一体化技术,研制了带有补偿装置的新型精密排种器.当排种器出现空穴缺种时,排种器上的光电传感器将漏播信号发送至单片机(AT89C51),由单片机控制补种装置进行补种,以达到漏播补偿目的.该系统大大提高了机械式精播机的精播质量和作业效率.     

气吸式播种机种肥无线监测系统研究——基于NRF24L01

针对气吸式播种机常出现的漏播现象,在单片机和NRF24L01技术的基础上设计了一种气吸式免耕播种机工作情况监测的装置。该装置以STC89C52单片机和NRF24L01无线模块为主要部件,结合光电对管(接收管为光敏三极管)和超声波传感器,对播种机作业过程中种子的漏播、肥料漏施进行及时的声光报警,并通过LCD1 2 8 6 4液晶对所需参数进行实时的显示。试验结果表明,该装置能够稳定、可靠地完成播种机作业时的监测任务监测漏播的准确率可控制在97.2%。     

小麦精量播种智能监测系统的设计与试验

设计开发了基于CAN总线的48行小麦精量播种智能监测系统,实现当精量播种机一行或数行发生堵塞等故障时发出声音报警,并在终端上显示故障以及故障行号。同时,提出了采用光电传感器作为排种管监测传感器,通过光电传感器输出模拟电压信号方式,有效地提高了光电传感器的抗尘性能。试验表明,小麦精量播种智能监测系统误报率低,最大报警响应时间低于0.5s,能够较好地满足实际应用需要。     

精密播种机电子监控装置的研制

研制了一种基于C8051F226高速单片机、用于精密播种机的电子监控装置,介绍了其传感器布置、硬件工作原理与组成、软件实现方法与流程组织。本装置采用软件监视单片机输入端口状态,完成多行播种状态监视,实现了用硬件难以做到的连续漏播判断、断续漏播判断和传感器故障判断,具有播种量统计与漏播量统计等功能。本装置原理新颖、成本低廉和智能化程度高。     

气吸式播种机播种监测系统设计与试验--基于光敏原件

目前,机械式播种器研究较为成熟,但因本身结构特点难于播种长圆、扁等各种不规则形状的作物种子,而气吸式播种器尤其擅于播种棉籽、打瓜、葫芦籽、甜菜及玉米等种子。目前,播种机的监测装置大多使用机械式、压电传感器针对播种管、种料箱进行信号采集,并非在播种器内部进行监测。为此,设计了一种运用光敏二极管模块、霍尔传感器和单片机微处理器的气吸式播种机播种监测装置,实现了对播种机漏播、播种数统计,以及漏种报警等功能。播种监测系统试验结果表明:监测单元安装误差不应大于2.2mm,此时系统的漏播监测精度、播种数监测精度均大于95%。该气吸式播种监测系统符合监测要求,可避免过度漏播及无种空跑,提高了播种效率,降低了经济损失。     

播种机远程作业监控系统设计——基于光纤传输及以太网通讯技术

随着农业自动化技术的不断发展,无人驾驶播种机被逐渐应用到农业生产中,由于其远程监测和控制技术还不成熟,还无法达到无人化作业的水平。为此,将光纤传输和以太网通信技术引入到了无人驾驶播种机监控系统的设计中,并以AT89S52单片机为控制核心,以太网模块作为接口,采用光纤作为传输媒介,利用摄像头和传感器采集现场速度数据及播种机的运行情况,实现了基于以太网的远程无人驾驶播种机的监测与控制。为了验证方案的可行性,对监控系统的性能和播种机的总体性能进行了测试,结果表明:光纤以太网的丢包率较低,播种机的漏播率和重播率都较低,可以满足自动化作业的需求。     

农机装备智能测控技术研究现状与展望

农机装备正朝着智能化方向发展,智能测控是实现智能农机的核心技术。农机装备智能测控技术以农机装备为载体,包括农机作业相关信息智能感知、精准监控和作业决策与管理等技术。目前,我国农机装备智能测控存在高端装备、核心技术国产化程度低的问题。本文从农机作业智能感知技术、农机装备精准监控技术和农机作业智能决策与管理技术等方面对国内外研究现状进行综述。阐述了作物生长信息、土壤信息和农机作业状态信息等智能感知技术的大量成果;阐述了耕深、平整地、土壤消毒、播种、植保和收获领域的农机装备精准监控技术的研究进展;阐述了农机作业智能决策与管理技术在农机作业质量监管、农机调度方面的技术突破;重点阐述了农机装备智能测控技术在土地耕整机、土壤消毒机、播种机、施肥机、植保机、收获机及农机作业管理平台的应用现状,分析了各环节待解决的问题。最后,提出了农机装备智能测控技术未来发展方向：农机装备智能测控系统化技术研究;无人农场农机自主作业关键测控技术研究;田间复杂环境农机核心部件及传感器研发;农机大数据支撑的作业决策模型研究。     

基于计算机视觉的气吸滚筒式精密排种器控制系统

排种器是播种机的关键部件,其作业性能的好坏直接关系到播种的质量,想要实现排种器精确控制必须先对其进行监测,通过监测其排种质量调整排种器的作业过程,以提高排种质量。为此,提出了一种基于机器视觉的气吸滚筒式精密排种器的监测和控制系统,并利用反馈调节实现了排种器的闭环控制。为了验证方案的可行性,将监测实验台安装到了气吸滚筒式播种机上,并对监测控制系统的性能进行了测试。测试结果表明:采用基于计算机视觉的播种质量监测平台可以成功地监测到排种器的重播指数和漏播指数。最后,对不同气吸滚筒负压差下的播种质量进行了检测,并将计算机视觉监测和人工监测的数据进行对比,对比结果表明:采用计算机视觉监测系统得到的结果和人工监测结果基本吻合,且播种的合格率较高,满足精密播种机的作业需求。     

蔬菜穴盘育苗播种机研究现状及发展趋势

蔬菜穴盘育苗播种机是蔬菜育苗机械化生产的关键设备,能够实现蔬菜育苗的自动化生产,大大降低蔬菜育苗的劳动强度,提高生产效率。阐述了国内外蔬菜穴盘育苗播种机的研究现状,对蔬菜穴盘育苗播种机进行分类,并分析了各类蔬菜穴盘育苗播种机的工作原理及特点,指出我国蔬菜穴盘育苗播种机存在的问题,并探讨了蔬菜穴盘育苗播种机的发展趋势,旨在为蔬菜穴盘育苗播种机的设计改进提供方向。      

基于PLC的复合式精播机监控系统优化分析

以精密播种机监控系统为研究对象,针对精密播种过程中的播种性能参数进行分析,利用播种机监控系统进行参数监测及系统控制反馈.利用可编程控制器PLC搭建监控系统,并针对系统运行过程中可能出现的干扰信号进行硬件优化.试验结果表明:优化后的监控系统实际监控值与播种机实际播种性能偏差量为0.2％,能够有效地对播种过程进行参数监控.     

小粒种子电动播种机作业质量监测系统设计与试验

为了实现蔬菜小粒种子电动播种机作业过程的实时监测,提高小粒种子播种机智能化水平,基于多传感器检测技术和可视化技术,设计了小粒种子电动播种机作业质量监测系统,并进行了播种试验。试验表明:作业质量监测系统可实现对粒径0. 5～1. 5 mm蔬菜小粒种子播种过程的实时监测,其播种量监测精度达96%,种子漏播监测精度达92. 3%,实时落种影像采集精度达95%,解决了由于蔬菜小粒种子粒径小、质量轻不便于实时监测的问题,提高了播种机播种精度和作业质量。     

2BJQ系列气吸式精量播种机的调整

气吸式精量播种机由于作业速度快、效率高、质量好,是现代化农业进行播种作业的首选机具。精密式播种机必须经过精密、准确的调整才能使用。详细介绍2BJQ系列气吸式精量播种机的整个调整过程,为该类机具的调试使用提供参考。     

气吸式精密播种机使用调整与维修

气吸式精密播种机播种精度高,节省种子,是国内大面积推广应用的播种机具。介绍了气吸式精密播种机的使用、调整和故障维修,以指导用户更好地使用机具,发挥其最大效能。      

基于嵌入式电子监控器的大豆播种机开发

播种作业是大豆种植最重要的环节,播种质量的好坏决定了大豆质量和产量。传统大豆播种机在作业过程中存在漏播、播种间距不均匀,以及对播种过程不可视等诸多问题,严重影响了大豆的生产质量和产量。为解决这一难题,引入嵌入式技术,将电子监控器应用在大豆播种机上,在深入研究分析大豆播种机的结构和工作原理的基础上,完成了基于嵌入式电子监控器的大豆播种机的总体方案设计;对嵌入式系统中的单片机进行模块选型和功能设计,完成了测速模块、电缸驱动模块和通讯模块的电路原理分析;对大豆播种机播种过程的运行流程进行优化设计,并对大豆播种机的播种精度进行试验。结果表明:基于嵌入式电子监控器的大豆播种机有较高的播种精度,漏播率较低,且通过电子监控器可以对大豆播种过程进行实时监控,保证了播种过程的安全可控,具有较大的推广价值。