基于CAN总线的播种深度监测评价系统研究

针对已有播种深度检测技术测量精度有待提高、缺乏有效实时播种深度评价系统且通信方式不易扩展等问题，设计了一种基于CAN总线的播种深度监测评价系统。系统主要由车载平板计算机、数据采集评价单元(ECU)和播深测量装置等组成，阐述了播种深度测量原理，设计了基于限深轮摆动角度的播深测量装置并建立相应测量模型，基于ISO 11783标准制订了智能化总线通信协议，开发了基于LabVIEW的实时监测评价上位机界面。为研究播种深度变化特性，以耕作方式和作业速度为试验因素，开展了二因素裂区试验。对数据进行了频谱分析，结果表明，播种深度变化主频幅值随车速增加呈减小趋势，且免耕地变化大于旋耕地，而振荡频率受耕作方式和车速变化影响较小，主要集中在0.4Hz以下。田间监测评价试验结果表明，所得播种深度监测图可在一定程度上表征地块土壤信息，相比人工测量方式，系统监测的稳定一致性较好，在6~10km/h车速下，其对平均播深、合格率、标准〖JP2〗差和变异系数最大值分别为50.01mm、78.95%、8.95mm和17.90%，相对误差分别处于4.20%~9.74%、6.11%~17.92%、10.93%~16.32%和18.83%~19.79%之间，满足实际播种深度监测评价需求。