收割机远程监测系统的设计 —基于云平台数据挖掘并行算法

随着农业自动化技术的不断发展,无人驾驶收割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,还无法达到完全无人化作业的水平。为了实现收割机的完全无人化作业,需要提高远程监测系统的实时监测效率。为此,将云平台数据挖掘和并行算法引入到了远程监测系统的设计上,通过对漏收率、破损率的实时监测来提高收割机自主作业水平。为了验证方案的可行性,对收割机远程监测系统的性能进行了测试,结果表明:收割机远程监测系统可以有效地提高播种机的作业效率和质量,对于提高其无人化作业的自动化程度具有重要的意义。     

果园远程机器人数字视频光纤传输系统——基于DWDM

随着设施农业的发展和农业机械化的要求,对作物的种植管理和收获模式的要求也越来越高。在规模化种植背景下,随着种植面积迅速增长,种植、管理和收获的劳动量也越来越大。研究开发果实收获机器人,实现机械化、自动化与智能化,是现代农业工程的重要课题。在果园采摘机器人自动化作业过程中,远程监控是关键,其不仅可以观测到采摘机器人的作业状态,对于机器人的远程控制也发挥重要的作用。为此,提出了一种基于DWDM光纤传输的采摘机器人远程监控系统,并对系统的性能进行了测试,包括数据传输性能和采摘机器人的作业性能。测试结果表明:采用DWDM光纤传输系统可以成功地将白天和夜间的作业场景图像传输到远程控制终端,在远程控制终端的协同控制作用下,采摘机器人具有较高的果实识别效率和采摘准确率。     

播种机漏播补种系统设计——基于ZigBee无线传感网络

为了降低播种机的漏播现象,提高播种机械作业的质量和自动化水平,提出了一种新的漏种补播系统,并利用Zig Bee无线传感网络设计了播种机作业状态的远程监控平台。该系统以51单片机为控制核心,在排种器上设计了漏报监测的红外线传感器,当监测到漏播时可以通过单片机控制偏心电机的振动,实现再次补种;利用Zig Bee无线传感网络,可以对故障进行远程报警。为了验证该系统的可靠性,对试验样机进行了测试,结果表明:对于1d Bm的信号,在远处通讯距离可以延长接近100m,其通信性能较好,播种机的漏播率较低,在漏播后的补种率非常高,达到了98%以上,从而大大提高了播种机的作业效率和质量。     

基于ZigBee和GPRS智能监测的节水灌溉装置设计

为了提高农业用水的利用率,解决农业用水紧张问题,提出了一种基于分布式ZigBee和GPRS无线通信技术的大范围远程控制节水灌溉系统,实现了节水灌溉装置的远程监控和自动化调节。该系统以单片机作为控制器,将土壤湿度测试数据进行传输和保存,通过设定阈值来控制零压启动电磁阀实施灌溉操作,并采用无线传感网络和GPRS将采集的数据进行远程传输,实现了定时定量和精确化灌溉。对精细化滴灌系统的过滤器和湿度测试装置的智能监测性能进行了测试,结果表明:该系统可以有效地将过滤器压力和湿度随时间变化曲线传送到远程监控端,且实现了自动化过滤装置的反冲洗功能、滴灌喷头的自动化调节及滴灌的精细化作业。     

一种PLC联合控制的小型播种机的设计与应用

【目的】为了提高农业播种系统的控制效率,降低系统故障发生率,将PLC自动化控制技术引入小型播种机的系统设计。【方法】以基于PLC自动化控制的小型玉米播种机设计为例,提出了一种PLC联合控制的播种机自动化控制的硬、软件系统。联合控制主要由W77E58型单片机与西门子S7-200型PLC技术实现具体功能,采用1#、2#上位机系统和6.0版本组态仪表监控软件,配置仪表系统PLC,结合现场的监控状态主动发送请求信号,在PLC成功接收请求信号后启动分析处理程序,即可向单片机反馈控制指令,将其转变为控制电信号驱动装置完成播种作业。【结果】对应用PLC技术的小型播种机性能进行PLC远程监测控制及播种机性能测试,根据排种轮的转速监测情况,发现排种轮在调整转速之前能保持平稳运行,调整转速过程中的时间差整体较短,在调整之后依然有平稳转速。对播种机进行8次重播率测试,发现播种机有着比较稳定的漏播率与重播率,整体测试值均低于1%。【结论】运用PLC联合控制技术提高小型播种机的播种质量,可以满足小型播种机的精密播种要求,对我国未来农业机械化水平提升意义重大。     

播种机自动控制系统的设计——基于模糊自动控制和反馈调节

播种机是农业生产过程中最常用作业机械之一,目前大部分采用了机械式或者液压式控制系统,其控制效率和控制准确性较低。为了提高播种机自动化作业的控制效率和准确性,将模糊自动控制和PID反馈调节系统引入到了播种机的控制系统中,实现了播种机速度和转向的自动反馈调节功能,并初步进行了播种机无人化作业的试验测试。结果表明:采用模糊自动控制和PID反馈调节系统可以有效地提高播种机转向和速度控制的响应速度,控制精度较高,为播种机无人化作业的研究提供了重要参考。     

基于物联网技术的智能投料机远程监控系统设计

为了提高玉米播种机的自动化水平和播种精度,通常可以采用远程系统对播种质量进行监测,包括漏播、重播及作业效率等;相同的原理,投料机投料过程中也需要对其投料的质量进行监测,包括投料的准确性和投料效率等。为此,依据播种机远程系统的原理,设计了智能投料机的远程系统,具有数据采集与传输、数据监测、分析、统计和管理及报警处理等综合功能,实现了智能投料机实时监控、用户管理、报警、数据统计与分析。为了验证远程系统的可行性,对投料机的投料效率和质量进行了监测,结果表明:远程系统可以成功地对投料质量和效率进行监测,并具有较高的监测精度,为投料机的高精度作业和降低环境污染提供了保障。     

玉米精密播种机性能监测系统研究

为了实时检测播种机的工作性能,即时对播种过程中的重播、漏播和停播进行监控,设计了一种用于播种机性能监控的无线监测装置。该系统采用 AT89c52单片机为主控芯片,结合 NRF24L01无线传输模块,对播种机作业过程的种子重播、漏播进行声光报警,进一步通过计算,由迪文显示器对所需参数进行实时显示。试验结果表明,该装置完全可以实现播种机作业过程适时监控和显示,且误差率可以控制在97．2％以内。     

免耕精量施肥播种机监控系统的研制

针对目前国内免耕精量施肥播种机缺少智能化监控装置,机手无法直接监测作业过程中出现的缺种、缺肥、耕深不达标等故障的问题,开发了一种免耕精量施肥播种机监控系统。通过触摸屏实时显示当前耕深、平均耕深、作业面积、作业速度、作业幅宽、行播种数及耕深曲线等,并可实现作业信息保存和查询,出现缺种、堵种、缺肥、堵肥、耕深不达标时,通过蜂鸣器进行报警提示;采用GPRS无线传输技术,作业信息可传输到远程管理系统,便于监管;通过卫星定位模块,实现机具作业路径的复现。田间试验表明:该系统工作稳定可靠,报警准确率高,对提升玉米播种机械自动化和智能化作业水平具有重大的意义。     

变电站监控系统网络化接入调度自动化主站系统

该文介绍了变电站监控系统网络化接入调度自动化主站系统的实现方法,即通过将现有调度自动化主站系统的通信服务器前移至变电站端,并利用光纤通信网的以太网传输接口实现变电站监控系统信息的网络化传输。网络化传输提高了远动通道传输速率,增加了通道可靠性,且可方便地利用网络测试命令进行通道的远程维护。对老站网络化接入改造是一个很好的解决方案。该方案同样适用于其它型号、厂家的调度自动化主站系统。     

基于PLC监测系统和远程控制的玉米播种机设计

为了提高玉米播种机的自动化水平和播种精度,设计了一种新型的基于PLC监测系统的远程控制玉米播种机,并对玉米播种机的开沟机械装置和播种机械装置进行了改进,结合PLC监测和控制技术,实现了播深、排种精度和播种机行驶方向的实时监测和控制。为了实现播深和排种精度的自动化调节,使用PLC对开沟器和排种轮进行实时监测,并利用四连杆结构和直流驱动电机对其进行控制,采用灰色预测模型对排种器的排种轮转速进行预测,可以有效地提高播深和播种精度控制的自动化水平。最后,对播种机的性能进行了测试,通过测试发现:基于PLC监测系统的远程控制播种机可以有效地对排种轮转速、播种机行驶速度、行驶方向进行实时监测,播种机的漏播率和重播率都较低,满足高精度播种机的设计需求,为现代化播种机的设计提供了较有价值的参考。     

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。     

气吸式免耕播种机工况监测系统的研究与实验

为提高播种机作业质量,避免因导种管堵塞、机械传动故障及种箱排空而导致的大面积漏播现象,设计了气吸式免耕播种机工况监测系统。系统利用微处理器技术与传感器技术,对播种机作业速度、播种量、播种密度及种箱料位等工作状态进行实时监测。同时,开发了以ARM处理器为核心的显示终端,使用无线通信的方式进行数据的传输,采集的作业数据经过微处理器计算分析后,在显示终端上实时显示,播种机出现故障时,会启动报警,显示出故障区域及原因。试验结果表明:系统运行稳定可靠,能够完成播种机作业工况的实时监测。     

温室大棚电驱气力式胡萝卜播种机设计与试验

目前能适应设施大棚种植条件的小型播种机多采用窝眼轮式排种器,播种精度低,播种质量无法实时监测。小型气力式播种机需要配置气力式排种器和风机,存在动力系统设计困难、排种稳定性差、整机结构复杂、笨重等设计难题。本文基于设计的气吸式排种器,设计了叉形分种器,实现窄行距精密播种作业;确定油电混合动力系统,排种器和风机采用电驱方式,排种稳定性得到了提高。设计了基于旋转编码器测速的电驱式胡萝卜播种机控制系统,该系统以PLC为主控制器,根据旋转编码器采集的前进速度信息实时调节排种器转速,实现排种转速与播种机前进速度实时匹配。基于对射式矩阵光纤传感器,开发了播种质量监测系统,解决了小粒径种子的监测问题。通过试验表明,续航时间为10h,计数相对误差小于等于4.6%,型孔堵塞时能发出警报提醒;播种株距合格率大于93.7%、漏播率小于等于3.9%、重播率小于2.4%,漏播率检测误差小于8.4%,试验结果符合国家相关标准要求及胡萝卜种植农艺要求。     

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。     

基于Zig Bee播种机漏播补种系统研究

基于Zig Bee无线传感网络技术、以播种机作为研究对象,设计出一种无线传感网络技术控制下的播种机漏播补种系统平台,并利用Zig Bee无线传感网络通信技术,实现对机械运作中的故障进行远程监控、报警。同时,为了更进一步的验证该播种机漏播补种系统设计的可靠性、安全性、稳定性,专门对试验样机进行了测试。     

基于智能控制技术的精量播种机结构设计

为进一步提高我国精量播种机的智能化控制水平,以改善精量播种机播种深度可控、播种株距可调、播种定量化等参数为切入点,针对其结构布局展开研究.根据精量播种作业原理建立精量播种控制模型,并展开智能播种控制作业试验.试验结果表明:基于智能控制技术的精量播种机,在一定的作业条件下,理论播种量与实际播种量之间的误差相差不大,满足定...     

气吸式播种机质量监控系统设计——基于ZigBee无线传感网络

针对气吸式播种机常出现的漏播和重播现象,在ZigBee技术和单片机的基础上提出了一种新的气吸式免耕播种机的质量监控系统,并对播种机的核心部件排种器进行了结构优化设计,制造了试验样机。播种质量监测系统以STC89C51单片机和ZigBee无线模块为主要部件,结合红外线传感器和涡流位移传感器对漏播和重播数据进行采集,实现了振动台的自动化控制和远程报警功能,以及LCD12864液晶对监测参数的实时显示。通过对播种机的大量测试,得到了不同播种机行进速度的排种质量曲线,由测试结果可以看出:排种质量监测系统可以成功地对漏播率和重播率进行监测,且遗漏监测的次数很少,排种和漏播播种率的精度较高,达到了精密播种机的设计标准。     

基于多信道路由控制的精量播种机优化设计

为了提高花生播种机播种的质量及作业效率,在花生引播机的路径和排种器的控制系统中,引入了多信道独立通信原理,降低了播种过程的漏种率;利用模糊神经网络控制原理,结合模糊域对花生播种机的结构进行了非线性优化设计。为了验证设计的花生精量播种机结构和控制系统的可靠性,对花生播种机进行了田间试验,结果表明:多信道路由花生播种机的合格率要明显高于传统的播种机,重播率要明显低于传统的播种机,破碎率和空穴率都比较低。这说明播种机的路径选择和排种器的控制都达到了最优,为花生播种机的研究和设计提供了理论依据。