赵百通[1]2004年在《精密播种机自动补偿式监控系统的研制》文中提出目前,国内使用的精密播种机绝大多数是机械式播种机。在播种过程中,人工无法视听其播种质量,容易导致一行或数行“断条”性漏播。所以对于精密播种机,配备可靠性高、性能完善的工况参数监测与故障报警系统,对精密播种机的工作运行状态进行实时监测和故障的准确预报,已成当务之需。本文研制的精密播种机自动补偿式监控系统,就是利用机电一体化技术,解决漏播问题的一次尝试。它是一套新型、实用的微处理机自动监测和自动漏播补偿系统,将单片机与检测系统相结合,提高系统的性能,实现了自动化。若播种机播种出现故障,它可进行自动监控和声光双向报警,及时通知驾驶员故障的位置和性质;同时如果排种器出现故障,可以进行自动补偿,直到停车,最大限度地避免漏种现象的发生。极大提高了播种机的工作质量和智能化水平。本文在对目前国内外同类系统进行大量比较分析的基础上,详细介绍了精密播种机工况参数监测、故障报警系统和自动补偿系统总体方案的设计思想、硬件电路和软件程序的设计。它以AT89C51单片机为核心,配以相应的处理电路,采用汇编语言编制系统监控程序,研究并完成的主要工作为:1. 播量数显系统设计。为了掌握控制播种量,本系统安装了四位显示器,用来显示播种的粒数。2. 声音报警系统设计。本系统电路设计了声音报警,当出现故障时,进行声音报警,提醒司机播种机出现了故障,以便停车检查修理故障。多行播种共用一个报警器,便于安装。3. 发光报警系统设计。为了提高工作效率,需要进行发光报警以来显示故障性质和位置,便于迅速排除故障。每行安装一个指示灯,正常播种时,指示灯有规律的闪烁;当播种机输种管或者开沟器发生堵塞时,相应行的指示灯处于常熄灭状态;排种器不排种或者种子箱内缺种时,相应行的指示灯处于常亮状态。4. 漏播自动补偿系统设计。通过传感器监测到排种器发生故障或种子箱内缺种造成的漏种,将漏播信号及时准确的发给中央处理器
王文龙[2]2008年在《小麦精密播种机自动补偿式监控系统的试验与研究》文中研究表明播种是农业生产中的重要环节,是保证丰产丰收的基础。目前,国内使用的精密播种机绝大多数是机械式播种机。在播种过程中,其排种过程处于全封闭的状态,机手对播种机的工作状态及性能主要依靠经验判断,其结果缺乏科学性和准确性,容易导致一行或数行“断条”性漏播,从而导致农业减产。所以对于精密播种机,配备可靠性高、性能完善的工况参数监测,利用自动补偿系统对“断条”性漏播进行自动补种,提高作业质量,对实现智能化播种具有深远的意义。本文研究的小麦精密播种机自动补偿式监控系统,就是在普通精密播种机的基础上,利用较先进的测控技术,将传感器技术与自动控制技术结合起来,提高系统的性能,实现精密播种机的智能化、自动化:若播种机播种出现故障,它可进行自动监控和声光双向报警,及时通知驾驶员故障的位置和性质;同时如果排种器出现故障,可以进行自动补偿,直到停车,最大限度地避免漏种现象的发生,极大提高了播种机的工作质量和智能化水平。本文在对目前国内外同类系统进行大量比较分析的基础上,对智能系统的总体方案进行了分析,根据系统的要求,对系统软、硬件进行了设计。主要内容包括检测电路的设计、声光报警电路的设计、单片机系统的端口扩展和电路设计、显示系统电路的设计、D/A转换电路的设计等。系统软件采用汇编语言编制系统监控程序,采用模块化设计思想,根据硬件功能将系统划分为四个主要的功能模块,即传感器测试电路信号采集模块、对播种机各性能指标的实时显示模块、声光报警电路控制模块、以及经过D/A转换实现步进电机带动排种器实现自动补偿播种的控制模块。通过最后的综合调试与性能试验,结果表明,整个系统运行准确、可靠,基本达到了预期的目标。
牛康[3]2017年在《马铃薯整薯精密播种关键技术研究》文中提出马铃薯是第四大主粮作物,针对目前马铃薯种植机广泛存在的漏播重播问题,本文研发了双层种箱式精密排种装置和漏播自动补偿系统,并进行了田间试验验证。(1)基于离散元数值模拟技术,在研究种薯物理特性的基础上,使用EDEM软件建立了排种器离散元数值模型,分析了排种过程中种薯运动区域、种群运动规律和排种性能的主要影响因素。结果表明:排种过程中大多数种薯不参于运动,少量种薯的运动特性决定了充种成功率;种薯的主要运动区域是相邻链勺内的倒圆锥体,其中下圆锥体区域内种薯的运动特性决定了充种成功率,为高效充种区。(2)基于运动学仿真分析技术,使用ADAMS软件建立了排种器运动学仿真分析模型,研究了取种勺的位移、速度和加速度特性,结果表明:取种勺在脱开链轮自由运动的阶段容易发生抖动;取种勺在传动平面法线方向的位移和速度波动均不大,但具有高频特性,不利于种薯稳定输送;适当增大链条张紧程度,可以有效减小自由运动阶段取种勺的速度波动。(3)设计了具有护种板和取种角度的取种勺,并搭建了性能测试试验台;研究了排种速度、张紧距离和取种角度对性能指标的影响规律,得到了回归方程,并对回归模型进行了多目标参数优化,结果表明:在试验范围内,空种率随排种速度的增大而增大,随张紧距离和取种角度的增大先减小后增大;重种率随排种速度的增大而减小,随张紧距离的增大而增大,随取种角度的增大先增大后减小;护种板可减少链条抖动对取种勺上种薯的扰动作用,取种角度的设置增大了种薯与护种板之间的有效摩擦力,增强了马铃薯在种勺上的稳定性。(4)设计了新型双层种箱式排种装置,以空种率和重种率为性能指标,研究了排种速度、种勺直径和充种高度对充种性能的影响规律,得到了空种率和重种率与试验因素之间的回归模型,使用多目标优化方法对回归模型进行求解,并使用最优参数取值对双层种箱式排种器进行了结构优化和试验验证;双层种箱式排种装置增大了高效充种区体积,可有效降低漏播率50%。(5)基于微电容信号探测技术,设计了电容式马铃薯漏种检测传感器,开发了以PLC为核心的自动补偿系统,搭建了具有自动补偿功能的试验样机,并进行了田间试验。结果表明:在试验范围内,经自补种系统补偿后,最终空种率为1.1%～1.75%,补种株距误差为7.6%～16.9%;在试验范围内,补种成功率不随排种速度的变化显着波动,补种株距精度满足马铃薯种植要求。
谢国华[4]2014年在《精密播种机监控系统的设计和研究》文中研究指明在20世纪70年代中期,国外便开始对如何加快农业装备电子信息应用技术的问题进行研究,我国近几年在这方面也取得了相当大的进步。监控系统的工作原理分为早期人工测量方法,传感器检测法和利用计算机处理图像技术。要完善精密播种机的性能要从提高监控系统灵敏度和研制自动补偿式监控系统入手。
赵家书[5]2012年在《玉米精密播种机监控系统研究》文中认为播种是农业生产中的重要环节，“种好收一半”，是人们长期在进行农业生产实践中得出的对播种重要性的总结。因此提高播种机的工作性能、工作质量和工作效率已成为人们农业生产中的最终追求目标，并成为实现农业机械化的首要问题。精密播种机在播种作业时，工作环境恶劣，作业地表杂草横生、秸秆覆盖，地面崎岖不平，很容易发生输种管堵塞、漏播现象。同时精密播种机工作时具有全封闭的特点，人们无法用肉眼观察到种子流动的情况，如在播种作业时发生的种箱排空、输种管堵塞、排种器故障或排种传动失灵等故障均会导致一行或数行输种管不能够正常工作，造成“断条”漏播的现象，从而造成农业生产的严重损失。据有关部门的统计资料表明，我国年平均播漏种率为百分之一，每年漏播的土地面积几乎等于日本的总耕种面积。鉴于此，对播种机的播种质量进行监控就显得十分重要。因此，对精密播种机的监控系统的研究具有极其重要的生产意义。本论文研究以单片机为核心，利用传感器检测播种机前进的即时速度和播种量，把测量的数据送到单片机，由单片机进行计算和统计。播种过程中，路程检测传感器检测播种机行走距离，并把检测的信号输入到主机单片机，播种检测传感器对输种管种子流动情况进行检测，并把检测的信号输入到主机单片机，主机单片机接收路程检测传感器和播种检测传感器的测量数据，进行计算和统计，根据播种机行走距离、播种数量、种子粒距、播种要求，进行分析判断播种机工作是否正常，并把分析计算的结果送入到从机单片机，如出现漏播，输种管堵塞等故障，从机单片机立即启动报警器进行声光双向报警，并通过显示器显示播种量、播种路程、缺种数、缺种率、缺种位置等。主要研究内容包括：①监控系统整体方案的研究与确定；②监控系统硬件研究与设计；③监控系统软件研究与设计；④监控系统测试及分析。论文研究工作表明，本论文研究的玉米精密播种机监控系统是一种经济性好、成本低、工作稳定性强、易于推广的精密播种机监控系统。它的推广可以显着提高精密播种机的使用效率和质量，不但能防止漏播，保证播量，提高播种的质量和农作物产量，而且大大减轻农民劳动强度，提高生产效率，具有重要的经济效益和社会效益。
赵百通, 张晓辉, 孔庆勇, 李英[6]2003年在《国内外精密播种机监控系统的现状和发展趋势》文中研究指明本文介绍了精密播种机监控系统发展的叁种基本形式,阐述了国内外发展现状,指出了监控系统存在的问题,并分析了监控系统将来的发展趋势。
董宝军[7]2011年在《精密播种机监测系统的设计及研究》文中指出播种是农业生产中的基础环节,是丰产丰收的重要保证。随着播种技术的发展,精密播种机已被广泛应用于现代农业播种过程中。目前国内使用的精密播种机大多是机械式播种机,由于其播种过程具有全封闭的特点,因此在播种作业过程中都存在不同程度的漏播、重播等问题,这会造成农作物的大量减产。所以对精密播种机监测系统进行设计与研究将会提高精密播种的质量,对实现现代化智能农业具有深远的意义。本文在分析研究国内外同类系统的基础上,设计了一套安装于精密播种机之上的具有漏播补偿功能的监测系统。该系统利用先进的光电检测技术,选取AT89S52单片机作为智能控制核心,可以对精密播种机播种作业过程的播种参数和播种故障进行全程实时监测与显示,当监测到漏播现象时,监测系统在发出声光报警的同时会自动启动漏播补偿系统进行补种。本文首先对精密播种机监测系统的整体方案进行分析,然后对监测系统的硬件和软件进行具体研究和设计,主要完成以下几个方面的工作：1.对精密播种机监测系统进行总体方案设计,其中包括硬件总体方案设计和软件总体方案设计,并根据实际要求确定需要监测的播种参数和故障类型,同时对监测系统的原理进行了具体的研究。2.对监测系统的硬件进行具体设计,主要完成对传感器模块、单片机控制模块、声光报警模块和显示模块的设计。设计过程包括元器件选型和相关电路设计。3.设计了精密播种机漏播补偿系统,在漏播补偿原理研究基础上完成对漏播补偿系统驱动形式和传动方式的设计与研究。4.利用汇编语言对系统软件进行模块化设计,系统软件主要包括主程序、信息采集子程序、声光报警子程序、显示子程序和漏播补偿子程序。最后对监测系统进行抗干扰设计,使精密播种机监测系统运行的可靠性和稳定性得到很大的提高。
郑送军, 吕新民[8]2006年在《精密播种机排种器监控的发展现状和趋势》文中研究说明随着现代科学技术的发展,精密播种机排种器监控系统的研制对农产品增产效果显着,社会经济效益较好,因此,越来越受到人们的青睐。本文介绍了精密播种机排种器监控的意义,概述了国内、外排种器的发展状况,总结出了精密播种机排种器监控系统的发展趋势。
刘全威[9]2013年在《马铃薯播种机播种监测与漏播补偿系统的研究》文中进行了进一步梳理马铃薯播种机的播种质量是马铃薯产量的重要影响因素。而排种器是马铃薯播种机核心部件，排种器的排种性能对播种质量有很大影响。目前，国内使用的大多数是勺链式马铃薯播种机，由于排种形式的限制，该类型的播种机在作业时都存在不同程度的漏播现象。当前，主要通过人工补种来减少漏播率，但这一措施增强了农民的劳动强度，增加了马铃薯种植的人工成本。另外，由于作业中播种机取种勺的运动速度较快，人工不能及时补种而出现漏补现象。为解决勺链式马铃薯播种机的漏播问题，本文研制出一套适用于勺链式马铃薯播种机的播种监测与漏播补偿系统。本系统将单片机与传感器、补种装置结合起来，能够可靠地监测播种机排种情况，在光电传感器检测到漏播后，单片机控制补种装置及时准确补种。当排种器出现故障或补种装置不能正常工作时，单片机根据系统程序驱动声光报警装置进行报警，以提示拖拉机驾驶员停车排除故障。本系统大大提高了勺链式马铃薯播种机的播种质量和作业效率。本系统的台架试验结果表明：该系统性能可靠，达到了设计要求。本文主要进行了以下这叁个方面的研究工作：（1）根据实现补种功能的需要，制订了播种监测与漏播补偿系统的整体方案，设计了播种监测与漏播补偿系统，采用C语言和汇编语言编写了播种监测与漏播补偿系统程序。（2）根据系统故障报警的需要，设计了以单片机（ATmega16）为核心的马铃薯播种机连续漏播声光报警系统和LCD液晶显示器。当播种过程中出现连续漏播时，声光报警系统立即进行声光报警。LCD液晶显示器用来显示播种数、漏播数和补种数。（3）根据制定的试验方案，在马铃薯播种机台架上进行了播种监测与漏播补偿系统的试验，试验结果表明：漏播补偿系统能够及时准确补种，有效减少漏播损失。在排种链的运动速度为0.3m/s～1m/s时，系统的灵敏度为0.1356s,补种率达90%以上，补偿后的漏播率小于1%，当排种器或补种机构出现故障时，声光报警率为100%，补种后的粒距合格率仅下降2.8%，补种位置比较准确。
张勤仕[10]2016年在《油菜播种质量监测系统设计与试验》文中提出我国是世界最大的油菜生产国,但是我国的现行的种植方式已成为油菜生产机械化的瓶颈,我国油菜生产基本是手工操作,劳动强度大,易误农时,劳动力成本高,劳动生产率水平低,直接导致我国油菜生产效益低下,油菜籽等产品的市场竞争力不强;针对传统播种机播种过程全封闭的特点,以及油菜籽为小籽粒、易损伤的特性,并且由于精密播种机工作环境一般较差,仅凭人的视觉和听觉无法直接监视其作业质量,很容易出现排量不均匀,伤种率高,重播、漏播,造成缺苗断垄等问题。因此设计出一种能够对油菜播种过程无损检测和实时监测的系统显得很有必要。首先选择合适的检测油菜籽的方式,确定检测元件的型号及性能参数,然后根据检测的信号特点设计合理的信号调理电路,将调理后的信号送入单片机进行计数等处理,通过选择合适的通信模块,采用安全可靠的ModBus通信协议进行信号在下位机从机和下位机主机之间进行通信,通过选用合适的无线传输模块将采集到信号发送到上位机进行显示和处理。该质量监测系统能够对油菜籽无损检测,对漏播、卡种等情况及时报警;并且将实时采集到的种子数、作业速度、每亩播种量、经纬度等数据通过无线传输的方式发送到上位机,上位机软件是基于Java开发的安卓APP软件,人机界面友好,方便用户实时查看当前作业状态。该油菜播种质量监测系统对实现农业机械化和智能化具有很高的应用推广价值。
参考文献：
[1]. 精密播种机自动补偿式监控系统的研制[D]. 赵百通. 山东农业大学. 2004
[2]. 小麦精密播种机自动补偿式监控系统的试验与研究[D]. 王文龙. 山东农业大学. 2008
[3]. 马铃薯整薯精密播种关键技术研究[D]. 牛康. 中国农业大学. 2017
[4]. 精密播种机监控系统的设计和研究[J]. 谢国华. 科技与企业. 2014
[5]. 玉米精密播种机监控系统研究[D]. 赵家书. 吉林大学. 2012
[6]. 国内外精密播种机监控系统的现状和发展趋势[J]. 赵百通, 张晓辉, 孔庆勇, 李英. 山东农机. 2003
[7]. 精密播种机监测系统的设计及研究[D]. 董宝军. 山东大学. 2011
[8]. 精密播种机排种器监控的发展现状和趋势[J]. 郑送军, 吕新民. 农机使用与维修. 2006
[9]. 马铃薯播种机播种监测与漏播补偿系统的研究[D]. 刘全威. 甘肃农业大学. 2013
[10]. 油菜播种质量监测系统设计与试验[D]. 张勤仕. 安徽农业大学. 2016