光敏式气吸播种机监测装置研究

为了实现对播种机播种状态的监测,提高播种质量,在借鉴国内外研究、分析比较各种传感元件基础上,设计了具有抗尘性的气吸式播种机监测装置。该装置以光敏电阻为传感器,采用STC12C5410单片机对数据进行处理,解决播种机实时监测问题。     

型孔轮式水稻排种器排种监控系统设计

针对型孔轮式水稻排种器展开了排种监控系统研究,利用红外光电传感器采集种子在输种管内的流动信息并转换输出相应的电信号,由单片机实时监测电信号的变化,实现对排种状况的监控。设计降低了播种机的漏播和重播现象,提高了播种质量和播种效率。     

清选装置电气控制系统设计

自行研制了纵轴流风筛式清选装置试验台,并对清选装置的电气控制系统进行了设计研究,配有扭矩仪和风速传感器等硬件设备,采用了计算机数据采集与监控系统,可实现数据的实时采集,可以对参数进行实时调节控制,控制面板简洁规范,操作简便。该设计提高了清选装置试验台的操作简便性和试验数据测量的准确性,对于指导清选装置的设计制造具有重要意义。     

一种基于可编程逻辑器件的液位测量装置的设计

采用CYZ302型液位式传感器和可编程逻辑器件以及数码管来设计硬件,设计了一种液位测量装置。实验分析显示,该设计可以提高测量精度。同时,该系统也可以用于除水之外其他液体的液位测量。实验结果表明,该装置可以满足一般的液位测量要求。     

棉花播种质量实时监测系统设计与试验

【目的】针对新疆地区使用的棉花穴播机作业过程中,驾驶员无法及时发现穴播器漏播、重播的问题,设计了一套棉花播种质量实时监测系统。【方法】该监测系统以STM32F103C8T6微控制器硬件系统为下位机,通过安装在穴播器存种圈上的对射式光电传感器和光电编码器分别获取棉花种子漏播、重播信息,判断棉花播种状况,并通过nRF24L01模块将播种信息传输至DWIN触摸屏上位机人机交互界面实时显示。搭建棉花播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证监测系统的准确性。【结果】台架试验结果表明：当穴播器转速为30 r/min时,系统的合格播种、漏播和重播监测精度最高,分别为96.65%、94.59%和92.00%。当穴播器转速高于30 r/min时,监测精度明显下降。田间试验验证结果表明：系统对合格播种、漏播和重播平均监测精度分别为94.51%、92.38%和86.55%。利用SPSS软件对田间试验数据进行分析,结果显示试验数据具有统计意义,采用监测系统获得的棉花播种质量数据与人工实测数据具有较高的相关性,实际值可以由系统监测值反映出来。【结论】该系统满足田间作业对棉花播种质量监测的需求,对实现棉花种植提质...     

种子静滑动摩擦系数智能测定装置设计与试验

针对传统种子静滑动摩擦特性测定装置结构复杂、操作繁琐和读取误差较大问题,采用正切机构与Arduino单片机组合技术,设计了一种通过遥控控制能够实现角度自动测量与显示的种子摩擦特性智能测定系统。基于对称正切机构以及摩擦角测量理论,设计了种子静滑动摩擦系数智能测定装置、步进电机的控制系统与摩擦特性测量程序,通过调试系统修正系数提高了测量数据的精度。以玉米、小麦种子进行试验,与已有传统种子静滑动摩擦特性测定对比,结果表明,该装置所测数据与传统的试验数据一致,显著降低了试验工作量,可广泛用于不同种类种子静滑动摩擦特性测定。     

气吸式穴盘育苗播种装置的研制及性能试验

穴盘播种是穴盘育苗的关键技术及步骤,面向小规模大棚种植农户,设计了一种整盘对穴、气吸式穴盘育苗播种装置,该装置结构简单,成本低,容易推广。介绍了其结构及工作原理,设计并计算了吸种盘及其运动控制机构、排气落种系统结构及参数等。用甜瓜种子进行了性能试验,试验结果表明该播种装置能够实现整盘对穴,精确落种;当吸嘴与种子间距为0.5~1.0 mm时,吸种率可达到97%,满足穴盘育苗精量播种的要求。     

小波去噪用于电磁感应式角加速度传感器测量

白行设计了一种电磁感应式角加速度传感器,阐述了传感器的基本机械结构和工作原理,然后采用该传感器对空载时的单相异步电机进行了实际的角加速度测试,验证了测量原理的正确性,并由实验波形观测到传感器的输出信号存在大量噪声,因此构建了一种基于小波变换的去噪方案。首先对传感器的实际输出信号采用sym8小波进行分解,然后利用半软闭值对含噪信号进行处理,最后对信号进行重构。结果表明该方法可以去除大部分高频噪声,能够恢复数据的真实性,进而提高数据的置信度和泛化性能,且去噪效果远好于传统的傅里叶变换。     

油菜播种质量监测系统设计与试验

目的 为了获取油菜播种质量信息,并实现信息的显示、远程传输与云存储,提出了一套油菜播种质量监测系统。方法 该监测系统由油菜籽传感检测装置、播种监测终端、播种质量信息云存储平台组成。采用多种形式小粒径种子传感检测装置实现对播种质量信息的实时获取,基于射频通信模块实现与播种监测终端的数据交互;监测终端完成信息显示,并通过北斗定位单元对播种质量信息位置进行精确定位;通过无线传输模块,实现油菜播种质量信息数据的远程传输和云存储。搭建油菜播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证系统的稳定性和可靠性。结果 设计的油菜播种质量监测系统能通过内嵌的北斗定位单元获取播种机经、纬度信息,同时可利用4G无线传输模块将播种质量信息及定位信息传输至云存储平台。台架试验结果表明,当排种器落种频率为16.5~26.2 Hz时,检测准确率不低于97.1%,采集的油菜播种质量信息均能够传输至播种监测终端并进行显示;播种质量信息均准确上传至云存储平台数据库,传输时长不超过2 s,且与终端显示数据一致。田间试验验证结果表明,排种频率为17.4~25.5 Hz时,检测准确率不低于96.6%,且系统运行正常。结论 该系统为油菜播种过程智能化提升、播种状态图生成及产量预测提供了技术支撑。     

气吸滚筒式穴盘精量播种流水线设计

针对国内蔬菜育苗生产领域缺乏自动化流水线的问题,结合国内蔬菜种子的播种工艺,设计了气吸滚筒式穴盘精量播种流水线。该流水线包括无动力压穴装置、滚筒镶嵌式凸型吸嘴、输送与滚筒同步传动的种子精播机等机构。设计的气吸滚筒式穴盘精量播种流水线检测数据为:播种精度98%,播种空穴率0.6%,生产率580盘/h,播种量145盘/(k W·h),种子破碎率0.4%。上述结果表明,流水线的技术指标符合标准,设计合理可靠,能够满足流水线实际使用的需求。     

YZPB-200B装盘播种机精密播种检测系统设计

为了提高精密播种的质量,以C8051F系列单片机为主要核心部分,利用光电传感器检测播种机的行径速度,并将速度传送给单片机,单片机通过计算和分析来调节步进电机的转速,确保种子刚好落入种穴中。结果表明,YZPB-200B装盘播种机的空穴率低于2.4%,每穴1粒率达到89%,符合烟草种植的农艺要求,所以该设计对满足播种机播种装置的一穴一种的要求。     

往复式排种器的设计

虽然现有播种机对玉米、大豆、小麦等大、中粒种子播种质量效果稳定,但对油菜、谷子、苜蓿等小粒种子难以精量播种,且功能单一,通用性差。为解决小粒种子精量播种问题和提高通用性,研制一种新机构的机械式精密排种装置,并对该排种器进行了理论分析,设计计算,为以后的投入生产提供了很有价值的理论根据。     

基于STC15W204S的温室智能变送器的设计

针对温湿度传感器信息采集时驱动程序多集成在仪表端的现状,设计了1种基于微型处理器在温湿度传感器端进行驱动化处理并输出帧格式数据的温湿度传感模块。此设计采用温湿度传感器SHT10,LCD1602液晶屏,并通过串口通信将温湿度数据及时送到计算机显示,同时将显示的数据与设定值进行对比,若温湿度超过设定的范围,则启动蜂鸣器及LED灯报警。通过设计原理图,焊接电路,硬件调试,证明了该系统的可行性。     

油菜田间生态环境数据采集装置的设计

为解决油菜田间生态环境数据采集过程中数据传送速度慢、存储量小、传感器线路铺设和调整困难的问题,设计了一种无线数据采集装置,该装置集成了带有无线模块的CC1110单片机、SHT71温湿度传感器、TSL2561照度传感器、SWR土壤水分传感器。数据接收模块与PC计算机之间采用MAX3232串行通信的方法,最终实现数据多点定时测量、节点电池供电、大量数据传送和保存的目的。     

基于PLC技术的水稻点播机控制系统设计

针对目前水稻点播机稻种数量检测机制不完善、播种过程相互耦合控制复杂的现状,设计了一种基于PLC技术的水稻点播闭环控制系统.该系统在常见气吸式点播机机械结构的基础上,将播种实施过程划分为排种、检测与投种3个阶段,简化播种过程控制的难度;并且改良了以电容传感器为硬件核心的检测环节,减小了电容边缘效应与稻种以随机姿态组合通过检测区域引起的检测误差;能够自动回收数量不合格的种子群,减轻了使用者的工作量;投种器的使用避免了落种时的弹跳,让种子可以准确入穴.试验表明:相比以往稻种数量的检测方式,不同数量的种子群通过本系统检测环节而引起的电容变化范围不再出现重叠现象,可靠的反馈信号让直播机系统能够正确判断稻种的数量,达到播种的精确控制.     

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...     

基于无线通信的农药流量监控系统设计

针对喷药机人工操作农药流量控制精度低、过程监控实时性差等问题,设计了一套基于无线通信的农药流量监控系统。该系统主要由流量监控软件和流量控制装置组成,通过蓝牙模块实现无线数据通信。设计了上位机操作界面,实现了流量监控功能;下位机采集并处理流量数据,经过PID算法实时调节驱动器进而控制泵转速,实现流量闭环控制。进行了流量传感器标定试验和喷药流量测定试验,结果表明,流经流量传感器的液体流量和其输出脉冲频率有良好的线性关系;系统设置流量值与实际流量值的最小相对误差为1.72%,平均相对误差为2.63%,精度较高。     

基于GPRS的蔬菜大棚虚拟监控系统设计

利用LabVIEW虚拟仪器开发平台,结合数据采集技术、传感器技术和GPRS网络设计一种温室大棚远程监控系统。该系统包括参数采集装置、GPRS数据传输单元及监控中心3大模块。实际运行结果表明,该系统安全可靠,实现了数据的网络化采集和数据远程传输,具有数据显示、监测和存储等功能。     

基于Zigbee的播种质量监控系统的设计

为了满足智能化农业的需求,应用无线传感网络技术和PLC控制器技术,设计了一个基于Zigbee的播种质量无线监控系统。该系统采用光电传感器实现对排种状态的检测,采集的信息通过无线传输模块发送到PLC;利用霍尔传感器检测拖拉机行进速度,步进电机驱动排种轴,以实现播种状况的实时检测、控制及排种速度与拖拉机速度的同步。试验表明：该系统具有高可靠性、高精度的特点,在高速通信的同时有效地实现了播种信息的实时监控。     

精密播种机排种自动控制装置

为提高精密播种机的播种均匀性。解决地轮打滑和手动调换链轮或调整排种器排种量的问题．研究了一种用于精密播种机的排种自动控制装置。系统由五轮仪、智能控制单元、人机接口单元和执行单元组成，可以完成数据的输入、处理和排种器转速的控制。作业时系统采用五轮仪测量播种机的作业速度。用步进电机代替地轮作为执行机构带动排种器转动，减小了地轮打滑对播种均匀性的影响。该控制装置可以直接对五轮仪直径、排种器孔数和播种量等参数进行设置，使用方便。试验结果表明，系统运行稳定，可保证排种器与五轮仪转速同步。提高了播种机的播量均匀性，达到了设计目标。