第十二章农业机械的信息化与精细农业

退出第十二章农业机械的信息化与精细农业第一节电子信息技术带动农业机械的技术创新第二节谷物结合收割机监视与自动控制安装第三节精细农业的开展第一节电子信息技术带动农业机械的技术创新20世纪下半期开场的电子信息科学技术革命，成为推进各个领域知识、技术创新的强有力手，也明显的影响着农业机械化技术的创新过程。电子信息学用于农业机械配备的技术创新，可概括为如下根身手域：①提高机械作业的机械性能：过程监视、控制、诊断、通讯；②过程准确操作：及时获取过程信息，使农业机械操作能准确执行过程控制指令；③改善劳动者的操作条件：良好的人机接口，操作方便性、平安性、温馨性；④开展基于卫星定位系统的农业作业田间导航、定位变量作业的智能控制农业作业机械，实现农场管理信息系统与田间挪动作业机械间的无线通讯与机群调度，支持农田作业的科学管理决策等。一、迁延机与农业机械中的电子配备技术迁延机与自走式农业机械的电子设备正由早期的公用控制器向通用控制器开展，向网络化、智能化、分别式控制技术方向开展。一台大型迁延机和复杂农业机械，已安装了假设干个规范的控制单元〔ECU〕，它实践上已是一个带有独立处置信息与控制功能的计算机智能控制终端，是针对农业机械运用环境专门设计的通用微型作业计算机〔Jobcomputer〕，具有一致规范设计的接口和采用了现场控制局域网络〔CNA〕技术及其网络通讯协议。迁延机–农业机械总线系统运用表示图德国DIN9684/2–5农业规范总线系统〔LBS〕的运用二、人机接口技术迁延机和农业机械作业中，都需求人来支配和控制。传统驾驶室中的仪表盘正迅速由电子监控仪表取代，并逐渐由单一参数显示方式向智能化信息显示终端过渡，从而大大改善了人机交互界面。这种智能化显示终端，实践上就是一台带液晶显示屏的计算机。它代表了当今仪器与控制安装开展的主流方向，又常被称为虚拟化仪器显示终端〔VirtualDisplayTerminal〕。大型迁延机驾驶室内智能化显示终端三、农产农机化中的机群调度与管理决策支持技术欧美一些大农场，已开场建立和运用农产办公室计算机与挪动作业机械间经过无线通讯进展数据交换的管理信息系统。其通讯协议与接口规范已在DIN9648-5中加以定义。这使农场管理调度中心计算机可以直接调用读入各个田间作业机械智能终端存储的作业数据，存入农场计算机的数据库中，由于农场计算机可具有比挪动作业机强大得多的信息存储、处置功能，专家知识库和管理决策支持系统，经过计算机处置后制定详细的农事操作方案和导航作业方案后，经过无线通讯数据链路传回到田间挪动作业机。机器发生缺点，操作者也可调器具有强大分析功能的办公室计算机诊断处置程序。现代通讯技术革命的成果，已开场运用于农业机械化作业的远程管理中。第二节谷物结合收割机监视和自动控制安装一、谷物结合收割机任务部件的监视安装⒈逐稿器监视安装该安装安装在逐稿器箱上盖板上，用来监视逐稿器上方茎秆负荷。当茎秆添加到超负荷时，茎秆压迫传感板，触发信号安装的开关，使任务电路断开，同时接通报警信号电路。1.传感板2.扭簧3.顶盖4.触点开关5.罩盖6.轴⒉粮箱监视器安装在粮箱内侧壁上方或箱盖内，用来监视粮箱谷物的堆满程度。当粮箱充溢时，谷物籽粒压迫传感板，使报警电路闭合、报警。⒊轴端平安离合器对于推运器、升运器、脱粒滚筒、复脱器等任务部件的监视安装，普通是采用安装在驱动轴端的平安离合器加上报警信号电路。粮箱监视器1.壳体2.固定触点3.弹簧4.传感板5.可动触点6.调理螺丝扭矩传感变速器动凸轮定凸轮弹簧皮带定轮⒋夹持保送监视器安装在夹持链的末端，对半喂入式收割机的脱粒喂入链和排草夹持链保送茎秆进展监视，其检测安装与逐稿器监视器类似。当夹持作物茎秆发生堵塞时，监视器压板被抬起，使微动开封锁合，发生报警信号。⒌谷粒损失监视器采用传声板作为敏感元件，安装在逐稿器和清选筛的出草口下方，当排出的秸草中夹带谷粒落下，冲击传声板时发出声波对压电晶体起作用，产生的电压信号经过电路传给显示仪，即显示出谷粒损失的情况。⒍切草监视器由于结合收割机的碎草安装普通安装在排草口后，经常是半露在机器外面，非常危险。当切草刀发生堵塞时，堆积的物料将切草监视器的护板推开，电路接通，使油门离合器中的平安电磁阀吸合，油门手柄归零，发动机熄火停机。损失监视器的安装位置逐稿器损失监视器清粮筛损失监视器指示仪表切草监视安装开关切刀护板发动机调速器油门离合器切刀二、谷物结合收割机的自动调理安装⒈喂入量的自动监测安装目前曾经有多种方式，通常采用的是间接丈量法。可安装喂入量传感器的部位割刀传动轴割台推运器轴倾斜保送器自动轴滚筒轴凹板压力链耙的位置倾斜保送器被动轴的偏移浮动推运器的偏移液压式喂入量自动调理安装1.油缸2.行走无级变速器〔a为自动盘、b为被动盘〕3.滑阀4.缓冲弹簧5.手柄6.钢丝7.传感器滑板⒉自动支配方向安装为了减轻驾驶员的劳动强度，结合收割机上采用了自动驾驶安装。结合收割机的自动操向安装割台悬臂传感器触杆未割作物侧边触杆和未割作物的间隔调理器手动操向何自动操向转换手柄悬臂升降调理电磁阀放大电路和控制器⒊结合收割机的自动调平安装对于坡地上任务的收割机，其任务效果不仅与喂入量有关，而且与机器的倾斜度有关。由于倾斜引起各个任务部件中谷物保送的不均匀，以致于脱粒和分别质量下降，损失添加。为此，要求收割机在坡地作业时，机架能自动调平。现代智能结合收割机上配置有更完善的监测传感器、电脑控制中心，以及一些自动调理机构，不仅能有效的监视各个主要任务部件的工况，而且还能根据电脑控制中心的操作指令，驱动相应的调理机构，迅速进展自动调理，使各个任务部件处于最正确任务形状，获取最高的消费效率和最好的质量；或者能及时自动停机，以防止发生大的缺点，以致发生严重的事故。现代智能收割机与遥感技术、卫星导向系统相结合，可实现收割作业的无人操作，结合收割机技术将进入一个新的时代。坡地结合收割机自动调平安装1.左油缸2、4.膜片3.右油缸5.上触点6.下触点7.蓄电池8.限位杆9.单向阀10.调平油缸11.分配器滑阀12.手柄13.铁芯14.左线圈15.右线圈16.杠杆17、18.油管19.油泵20.油箱第三节精细农业的开展一、“精细农业〞简介“精细农业〞〔PrecisionAgriculture或PrecisionFarming〕在兴隆国家始于20世纪80年代初。实施过程可描画为：收获作业时，带定位系统和产量传感器的结合收获机自动采集田间定位及小区平均产量数据；经过计算机处置，生成作物产量分布图；根据田间地形、地貌、土壤肥力等参数，在决策者的参与下生成作物管理处方图；根据处方图采用不同方法与手段或相应的处方农业机械按小区实施目的投入和精细农作管理。“精细作物〞术体系表示图二、精细农业的主要支持技术⒈3S技术⑴全球卫星定位系统〔GPS-GlobalPositioningSystem〕：GPS系统由包括24颗地球卫星组成的空间部分、由地面控制站和一组地面监测站组成的地面监控部分、用户接入机三个主要部分组成。⑵地理信息系统〔GIS-GeographicalInformationSystem〕：GIS是一个用于输入、存储、检索、分析、处置和表达地理空间数据的计算机软件平台。⑶遥感技术〔RS-RemoteSensing〕：遥感是用飞行器或人造卫星上装载的传感器来搜集地球外表地物的空间分布信息。⒉田间信息采集技术与处置技术除了上述用遥感技术获取大面积空间尺度上的信息外，“精细农作〞实际中，还需求在较精细的空间尺度上，获取农田作物消费有关的空间分布信息，包括利用不同的传感技术采集数据，采用适当的方法对数据进展处置，转变为易于了解和利用的可视化空间分布图形信息，这主要靠电子信息硬件与软件技术的支持。需求获取和处置的主要信息包括：农田作物产量空间分布信息、农田土壤信息采集与处置、农田作物苗情信息采集处置技术。⒊作物消费管理决策支持技术“精细农业〞是基于信息和知识的农田作物消费运营管理技术，它既需求利用先进的田间信息采集技术以获得农田小区作物产量和影响作物生长主要要素的空间分布信息，又需求对这些信息进展处置，运用农业科学知识制定农田与作物栽培管理决策，指点分布式定位处方农作，以实现资源高效利用，高产出、省投入和可继续开展的优化目的。“精细农业〞管理决策过程表示图⒋智能化农业机械配备技术支持“精细农业〞的智能化农业机械目前主要包括：带产量监视器与产量图自动生成系统的收获机械；实现精细播种、精细施肥、精细施药和精细灌溉等定位控制造业的变量处方农业机械；实施机载农田空间信息快速采集的其它机电一体化农业机械等。⑴准确变量施肥机⑵准确变量喷药机械⑶准确变量灌溉⑷准确变量播种机准确变量干粉混合施肥机1.微处置器2.田间地图3.电液阀4.商品肥料斗5.计量轮6.保送链7.混合搅龙8.注入泵9.微肥斗10.程度搅龙11.竖直搅龙12.刮〔浆〕板13.分配头14.保送管15.文丘里喷管16.鼓风机17.空气多路歧管18.干管