多播种机作业系统设计——基于无线网络节点协同通信与聚合算法

在多播种机协同自动化作业过程中,由于农田环境的复杂性,其协同通信过程往往会受到干扰,且多播机间的通信效率较低,从而降低了播种机的作业速度和质量。随着节点中继技术的发展,利用协同中继,可以使单天线系统具有多天线的优点,形成一个协同通信系统,从而有效地提高了多终端设备的协同通信功能。为此,将无线传感网络协同通信系统引入到了多播种机协同作业控制系统中,并采用聚类算法对中继节点进行了优化,最后对系统的可行性进行了验证。由4台播种机同时作业时的实时定位测试发现,系统的定位效率较高,定位所需时间较短,且4台播种机在x和y向的定位精度都较高,从而验证了该方案的可行性。     

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...     

精量播种机性能影响因素与失效形式分析

精量播种机是农业生产播种作业的先进机型,能可靠、高效完成不同农作物的播种作业,并具有节省人力、节省种子等诸多优点.在播种机的实际应用过程中,很多因素都可能会影响播种作业的实际效果,因此研究精量播种机作业中的性能影响因素,并对播种功能失效问题的原因进行分析,对于提高精量播种机的实际应用效果具有积极意义.     

基于集成电路的花生精量播种机电气系统设计

传统的精量播种机为机械式播种机,播种精度低、控制手段落后,同时播种过程容易出现播种深度过深、播种间距不均及作业过程不可视等问题。为解决这一难题,深入研究集成电路技术,将集成电路应用在花生精量播种机的电气系统中,完成了基于集成电路的花生精量播种机的电气系统设计。同时,综合应用单片机、传感器、步进电机等集成设备,通过对单片机模块、测速模块、步进电机驱动模块及压力采集模块显示模块等进行硬件选型和电路原理设计,利用触摸屏完成对精量播种机的精确控制,从而实现对花生精量播种机的远程控制和实时状态监测。试验结果表明:基于集成电路的花生精量播种机具有较稳定的电气系统,播种精度高、播种间距均匀,可全程对播种过程进行监控,具有较大的推广价值。     

基于TRIZ理论的精量播种机功能优化研究

传统精量播种机在播种过程中存在漏播、重播、播种效率低,以及工作稳定差等诸多问题,严重影响了播种作业的质量和农作物产量.为解决播种机的播种难题,引入TRIZ理论对精量播种机的功能进行创新设计,在深入研究分析TRIZ理论的基础上,将播种机存在的问题转化为矛盾矩阵,通过分析矛盾矩阵,完成播种机的冲突解决原理优化设计,并对播种...     

精量播种机内部信号处理与传输智能化分析

为进一步提高农作物播种机的精量化水平,针对其信号监测控制系统进行智能化分析。选取精量播种机为研究对象,将作物播种信号分解为漏种、堵种与多种3种情形,根据其作业特性设计信号检测流程,搭建监测控制模型,考虑播种株距、单行播种量、作业速度、报警系数等性能参数进行硬件配置选型,利用高效智能滤波的无线传输技术进行软件控制模块设计,从而实现内部信号实时监控管理。进行了控制系统信号监测仿真试验,结果表明:设置不同的播种量,系统检测准确率可达95.3%以上,调整不同的播种株距,系统检测的精量播种机株距合格率为93.54%,重播率及漏播率在信号智能监测方式下整体提升度为33.47%与27.85%,满足我国精量播种机相关设计优化要求。     

玉米精量播种机适应性试验与分析

玉米精量点播技术可提高玉米产量,省工节本,增加经济效益,而京郊地区此技术应用较少。为了在北京地区推广玉米精量播种技术,开展了玉米精量播种机适应性试验,明确适宜推广应用的播种机型。根据京郊地块特色选择库恩MAXIMA-6、迪尔1030-4和2BMF-4型玉米精量播种机参与试验,试验结果表明,3种机型均可达到NY/T 1628—2008《玉米免耕播种机作业质量》要求,库恩MAXIMA-6、迪尔1030-4适宜成方连片大型地块播种作业,2BMF-4适宜小型地块作业。     

雷沃马特马克气吸式精量播种机一次性实现大豆18行垄播

<正>近日,1台雷沃阿波斯农业装备生产的马特马克气吸式精量播种机,在河北石家庄实现了一次性垄播18行大豆的作业演示。据了解,该播种机不仅行数多、播种效率高,其作业行距和株距可根据不同区域的农艺要求快速任意调节。工作人员介绍,该播种机可以实现从油菜到花生大小粒状作物的单粒精量播种,作业过程中不仅节约种子还可以     

玉米生产中的精量播种作业及精确控制技术研究

机械化播种作业是现代化玉米生产的实施方式,随着玉米生产的集约化,大面积连片作业对播种机工作能力的要求越来越高,以现阶段玉米精量播种机械化技术应用情况为出发点,总结了玉米精量播种作业的关键技术,并对现代控制技术解决播种精度优化的方法进行了分析.     

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。     

基于光学和超声联合定位的精密播种机导航技术研究

为了提高播种机的自主化作业水平,将光学和超声联合定位方法引入到了播种机导航系统的设计上,通过超声波测距和激光扫描的方法,实现了作业区域的定位和播种机行走路径的规划,从而提高了播种机作业的适应能力,提升了自主作业水平.为了验证方案的可行性,对基于光学和超声联合定位的导航系统进行了实验,并建立了一个有田垄的农田作业环境,展...     

基于多跳路由算法的地膜回收机械装置优化

为了增强地膜回收机的通信能力,使其适应不同地膜密度的地块,提高地膜回收机的工作效率,实现多地膜回收机的协同控制,设计了一种新的基于多跳无线网络的地膜回收机和多回收机协同控制系统。改进后的地膜回收机在起膜铲的轴上装有起膜阻力传感器,可以实时测试起膜阻力,调整起膜机的速度,实现速度的自适应调节。为了适应不同的起膜机速度,在卷膜机上装有速度传感器,可以对卷膜速度进行控制,提高了起膜和卷膜的作业精度。同时,设计了5点的多跳通信网络,利用无线局域网络,实现了地膜机的协同控制。最后对地膜回收机的性能进行了测试,通过测试发现:残膜机作业的回收率达到了90%以上,其作业时间较短,满足高效残膜回收机的设计需求,可以在其他农业现代化机械控制系统的设计过程中进行推广     

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.     

播种机的合理选型

精量播种机具有省种、省工、苗壮、高产的显著优势。阐述合理选播种机型的原则、方法与步骤,并通过对玉米、大豆和花生精量播种机的田间作业对比测试分析,得出适用于不同机具和作物的性能优越的播种机,对节约生产成本,提高经济效益,具有十分重要的意义。     

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Web-GIS的多机协同作业远程监控平台设计

为了实现对多机协同导航作业的实时远程监控,设计了基于Web-GIS的多机协同作业远程监控平台。该平台主要包括数据收发、数据存储、数据查询、数据显示和数据分析模块。其中,数据收发模块采用Socket技术实时接收多机位置和航姿等作业信息,并可以向车载终端发送远程控制命令。数据存储模块负责将接收到的作业信息存储到相应的SQL Server数据表中。数据查询模块用于多机作业历史信息的查询,并以表格的形式将查询结果呈现在网页中。数据显示模块结合Web-GIS技术,通过与百度地图服务器进行实时交互,实现多机作业轨迹的可视化显示。数据分析模块实时分析处理多机位置和航姿信息,对各农机进行决策分析和任务调度,从而实现多机协同作业。试验结果表明：平台具有良好的稳定性,能够实时显示多机作业轨迹和作业信息,并可以实现多机任务调度,从而满足多机协同作业需求。     

基于卫星定位的玉米高位精播种子着床位置预测方法

玉米植株的精确空间位置分布信息可为中耕、植保、对行收获等田间精准作业提供数据支撑,是玉米精细化生产的基础。本文提出一种基于卫星定位的玉米高位精播种子着床位置预测方法。基于卫星精准定位播种机组位置,结合播种机结构特点构建播种机组与播种单体相对位置模型,基于EDEM数值模拟和动态仿真,构建高位精播种子着床补偿模型,搭建种子着床位置预测系统,实现了玉米播种环节种子着床位置的精准预测。田间试验表明,作业速度、定位数据更新率对着床位置偏差影响极显著(p<0.01),播种株距对着床位置偏差影响显著(p<0.05);作业速度对着床位置预测准确率影响显著(p<0.05),播种株距、定位数据更新率对着床位置预测准确率影响不显著(p>0.05)。着床位置偏差随着作业速度的减小、播种株距和定位数据更新率的增大而减小;着床位置预测精确率随作业速度的减小而增大。作业速度、播种株距、定位数据更新率为3 km/h、0.4 m、10 Hz时,着床位置预测最准确,平均着床位置偏差和着床位置预测准确率分别为24.3 mm和88.9%。该系统能将玉米高位精播种子着床位置的预测控制在厘米级。