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玉米免耕精量播种机排种质量监测系统 总被引：9，自引：0，他引：9
为实现玉米免耕精播作业质量实时监控,设计了基于反射式红外光电感应的播种机排种监测系统。以红外发射二极管、光电二极管为信号发射、接收端的监测探头,并通过对监测盲区评估计算,优化了探头结构及安装参数。为提高监测系统对多尘作业环境的适应性,设计了以旋转式透明防尘罩为核心的自清洁除尘装置,可保护探头免受尘土侵蚀。开发了集种粒信号拾取、车速采集、防尘电机控制和报警显示等功能的硬件电路,研究了以落种时差为关键参数的测算方法,实现对播种量、重播、漏播等性能指标的判定。播种监测系统台架试验结果表明,系统对播种总量、漏播量、重播量的监测精度分别为98.5%、95.1%、85.6%;模拟灰尘粘附工况,系统对播种总量监测精度达98.1%,具备良好的抗尘效果。该系统满足免耕精量播种机排种质量实时监测要求,有助于提升机具作业性能。 相似文献
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精密播种机排种性能检测系统的研制 总被引：2，自引：0，他引：2
精密播种机在工作时不可避免会出现重播、漏播和堵塞等现象,不能确保精播质量,该文设计了一套以AVR单片机为核心的排种检测系统。系统采用3对并列排布的红外发光二极管和光敏三极管分别作为光电传感器的发射端和接收端,实现多行精密播种全程的无盲区监测。通过传感器监测种子在排种管内的下落状况,对播种参数实时监测。当排种管下种出现异常现象时,发出报警信号,并及时通过RS-485通讯向工况监测仪报告故障位置和状态,最大限度减少漏检和误报警的可能性,提高了检测系统的准确性,从而提高播种机的工作效率和播种质量。田间试验结果表明,该系统性能稳定可靠,对农业生产具有巨大的生产意义和经济效益。 相似文献
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基于压电冲击法的水稻穴直播监测系统设计与试验 总被引：7，自引：0，他引：7
为精准实时监测水稻穴直播机播种状态,提高监测稳定性,以弹射式耳勺型水稻穴直播排种器为研究载体,采用PVDF压电薄膜为传感元件,以ATmega328P MCU控制器为核心,基于压电冲击法设计了水稻穴直播监测系统。通过分析种群投种轨迹,设计了可辅助监测且导种成穴的导种管,确定了PVDF压电薄膜传感器的安装部位。结合排种器多粒穴播作业特点,确定了4种作业故障监测算法。设计了系统硬件电路,开发了蓝牙无线串口传输APP,实现了上、下位机无线通信。台架测试表明:在不同工况下系统灵敏度均在90. 83%及以上,可实现对信号的有效采集。由田间试验得到系统的重播监测精度、漏播监测精度及有效监测精度的平均值的最小值分别为81. 79%、80. 42%和97. 67%,且系统在机具发生重播或漏播时可进行声光报警。该监测系统满足水稻穴直播监测要求,有助于提高水稻穴直播作业质量。 相似文献
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由于勺轮式播种质量监测系统存在监测精度差检测不准确的问题,基于勺轮式排种器结构特征,以PLC为核心控制器并结合人机交互、光电监测和霍尔效应等原理,设计了勺轮式播种质量监测软硬件系统,实现了对勺轮式玉米精密排种器播种质量进行实时监测的功能。试验结果表明:监测系统播种量监测精度为97.2%,漏播监测精度为85.0%,重播监测精度为88.1%,能避免大田播种复杂作业环境下出现的大面积、断条式漏播,以及重播、堵塞等情况,提高了勺轮式播种质量监测系统的精度。该项研究为勺轮式排种器播种质量监测系统研制提供了新的思路。 相似文献
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三七播种要求一穴一粒且行株距小,现有的漏播检测装置由于红外传感器的指向特性,存在一定盲区,影响漏播检测的准确性。为此,设计了一种具有加法功能的圆形传感器电路,其信号采集电路有3个红外发射二极管、9个红外接收二极管沿圆周依次排开,6个红外接收二极管在半强度角之外,负责检测落入盲区的种子,通过加法电路对每组红外接收管端电压进行求和并送比较器,比较电路将该模拟信号转换为数字信号,再经与非逻辑电路转换送单片机进行处理,实现漏播检测。试验表明:每穴1粒,单粒监测精度达97.2%,在不同转速下,监测系统播种量监测精度最小值为93.8%,漏播率误差小于3%,连续3穴漏播检出率达到98%以上,且系统运行稳定、检测准确度高。 相似文献
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播种是玉米生产过程中最耗时费力的环节,须要在较短时间内完成,否则会对产量造成较大影响。随着科学发展和技术进步,我国逐步研制出多种玉米播种机,但各型玉米播种机还不完全成熟,性能上仍然存在一些缺陷,包括种箱排空、导种管堵塞、地轮打滑,以及漏播和重播等。为此,设计了一种基于单片机的智能监测和控制系统,利用电容传感器监测排种量、漏播和重播,利用霍尔传感器监测机械的滑移率。当出现播种故障或机械滑移率过大时,系统自动启动声光报警。在性能验证试验中,系统对排种量监测的精确率为98.2%,株间距控制的精确率为95.8%,监测到的滑移率为15.1%;系统对排空和堵塞都能成功启动报警,响应时间分别为1.1s和2.4s;系统对漏播和重播的检出率分别为93.3%和93.9%,监测和控制的准确性都较高,具有在实际生产中应用的潜力。 相似文献
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免耕播种机排种器性能监控系统设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
为了提高排种器性能检测的方便性、灵活性和高精准度,设计了一种以可编程控制器（PLC）和触摸屏为核心的便携式排种器性能监控系统。通过设置排种器相关参数,实时检测排种器排种的合格率、漏播率、重播率、变异系数和断条率等排种器性能指标。试验结果表明：系统对播种量的检测精度在97.90%以上,漏播的检测精度为90.56%以上,重播的检测精度为87.71%以上。对排种盘转速、粒距、机器前进速度、合格率进行了二次回归正交试验,验证了系统对排种器性能检测的准确性。 相似文献
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为了确保玉米精播机的播种质量,在结合了过去排种监测方法优缺点的基础上,设计了一种以3对红外发光二极管和光敏三极管交叉摆放为监测传感器的排种性能监测系统。该系统能够实现种粒信号拾取、种箱状态监测、漏播和重播警报等功能。工作时,光电传感器检测到的光电信号通过调理电路把数据传给单片机,如果检测到的数据满足种箱排空、种管阻塞或多粒重播,单片机就会给报警电路传输指令使其发生警报。试验结果表明:系统性能可靠且监测无盲区,检测误差率可控制在97.5%以内,能对玉米精密排种器排种性能进行精确监测,有助于提升播种机作业性能。 相似文献
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播种机在播种过程中普遍存在漏播、重播及堵塞等情况,因此播种机的质量监测是非常重要的。为此,将播种机智能化监测和反馈调节系统引入到了播种机的设计上,并根据英语关键词句匹配原理提出了基于故障匹配反馈调节的播种机智能化控制系统。为了验证系统的可行性,采用神经网络算法和故障匹配方法对播种机控制系统进行了设计,并对播种性能进行了测试。测试结果表明:相比其他系统,本系统的监测精度较高,与人工监测结果基本吻合;从播种情况来看,具有更低的漏播率和重播率,播种精度较高,可以满足精密播种机的设计需求。 相似文献
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目前玉米播种设备智能化水平相对较低,由地轮及链条驱动排种器会出现地轮打滑、链条跳动等问题,导致播种不均匀,漏播和重播指数增大,播种合格率降低;现阶段播种控制策略精度相对较低,有待提高。针对上述存在的问题,设计了一款电控播种系统,选择AT89C52单片机作为控制核心,采用雷达测速仪采集播种机前进速度,有效地减少所采集到的信息误差,根据设定株距以及播种机前进速度等信息,通过控制器计算并自动调节电机转速。系统设计了自动报警系统,可以对重播、漏播、堵塞、故障等现象进行监测。为提高电控系统的控制精度,系统采用双闭环控制方法,利用粒子群算法和模糊算法结合对PID参数进行整定优化,通过Matlab/Simulink软件建立仿真模型,通过仿真及试验证明该方法有着更加良好的控制精度及响应速度。田间试验表明,该排种系统平均播种合格指数为93.99%,较传统PID控制方法提高3.19%,播种效果良好。 相似文献
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智能化排种器性能检测试验台研制 总被引：1，自引：0，他引：1
针对目前排种器性能检测试验台存在的成本高、检测精度差和检测不全面等问题,设计了可移动智能化排种器性能检测试验台。该试验台由直流电机驱动、msp430单片机控制、红外传感器检测及编码器测速等系统组成,液晶显示屏实时显示排种器的播种量、漏播率及重播率等性能参数,可实现排种器检测指标的在线、精准检测。利用指夹式排种器对该试验台的工作性能和传统带式试验台进行了检测对比试验,结果表明:播种量统计检测的误差值小于1.4%,漏播率的检测结果相对误差小于2.6%,重播率检测结果相对误差小于2.0%。对比试验表明,试验台具有很好的可靠性和准确性,为其使用与推广提供了保障。 相似文献
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气吸式播种机质量监控系统设计——基于ZigBee无线传感网络 总被引：1，自引：0，他引：1
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。 相似文献
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温室大棚电驱气力式胡萝卜播种机设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
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。 相似文献
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运用计算机图像处理技术和单片机控制技术,设计并研制了磁吸式穴盘播种器实时监控系统。该系统采用CCD摄像头实时监测磁吸头工作情况,并通过计算机图像处理分析,统计出磁吸头的排种精度,包括单粒率、重播率及漏播率。单片机控制器根据检测结果,对照控制规则,对磁吸头工作电流进行实时调整,以提高排种精度。试验表明,该系统不仅能对播种器工作过程进行实时监控,还能提高其排种精度和工作稳定性。 相似文献
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《农机化研究》2021,43(10)
为明确投种高度、真空度、排种盘转速对气吸式玉米精密排种器的影响,以2BMG系列免耕播种机上配置的QYP-1气吸式玉米精密排种器为研究对象,以投种高度、真空度、排种盘转速为试验因素,以合格率、重播率、漏播率为评价指标,进行三因素五水平二次正交旋转组合试验。采用多目标优化方法,确定了最佳参数组合为:投种高度21.5cm、真空度4.3kPa、排种盘转速16.5r/min时,合格率94.14%,重播率2.48%,漏播率3.38%,作业性能最好。对优化结果进行验证试验,结果为合格率93.82%、重播率2.56%、漏播率3.62%。实际结果与优化结果数值差异很小,试验结果准确可信,且各项指标均满足玉米精密播种农艺要求。 相似文献
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基于高速摄像系统和图像边缘检测的精密排种器设计 总被引：2，自引：0，他引：2
为了综合优化排种器的单粒率、双粒率、空穴率、平均间距、重播和漏播指数,设计了一种基于高速摄像和图像边缘检测的排种器,提高了播种机的播种精度。利用高速摄像系统和图像边缘检测技术获取种子堆积的图像反馈信息,采用PID自动化调节的方式,用链条对排种轮的驱动轴进行了有效的调节,从而达到了精密播种的目的。为了测试设计的排种器的有效性和可靠性,对其综合指标进行了测试。通过测试发现:使用高速摄像边缘提取系统的排种器比人工检测播种方法的单粒率、双粒率、空穴率的相对误差要低,平均间距控制平稳,并且有效地降低了重播指数和漏播指数。 相似文献
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棉花气吸滚筒式穴播器二次投种机构设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
针对棉花气吸滚筒式穴播器因投种性能不稳定而造成排种质量下降的问题,在气吸滚筒式穴播器的取种盘和鸭嘴之间增设二次投种机构,通过重新规划种子运动路径,降低投种点高度,减少了漏播和重播现象,提高了气吸滚筒式穴播器的排种性能。在保证气吸滚筒式穴播器取种方式不变的前提下,依次对二次投种机构的安装位置、种道轮廓和出入口的结构参数进行设计和分析,并采用离散元法对种子运动轨迹、运动速度和排种性能进行了仿真,阐明了漏播和重播产生机理。以合格指数、漏播指数和重播指数为评价指标,进行了三因素二次旋转正交组合试验,分析了安装角、作业速度、内种道高度对排种性能的影响。结果表明：安装角对合格指数的影响最大,内种道高度对合格指数的影响最小;当安装角为10.95°、作业速度为3.29km/h、内种道高度为16.68mm时,排种性能最佳,此时合格指数为98.40%,漏播指数为0.85%,重播指数为0.75%。田间试验表明：优化后二次投种机构的气吸滚筒式穴播器的合格指数为98.06%,较普通穴播器提升2.21个百分点。 相似文献
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针对传统的气吸式播种机在作业过程中常常因导种管堵塞、种箱缺种以及机械故障造成的漏播、重播等现象,设计并开发一套支持12条播行协同作业的精量播种监测系统。该系统包括红外光电监测单元、车速监测单元、控制器单元、中控仪表单元以及故障报警单元的设计。试验结果表明,所设计的监测系统可以实时监控12条播种行的协同作业情况,当出现漏播、重播现象时能够及时、准确地识别播种行行号并进行故障报警,报警成功率达到100%,且平均响应时间在0.5 s以内。且在4～12 km/h的正常作业速度下,系统对不同体积大小的农作物种粒播种数量监测精度平均值超过98.5%。能够实现对多路播行同时作业的实时监测需求,对提高播种质量、降低生产成本具有重要意义。 相似文献