智能农业机械.pdf

智能农业机械)第六童智能化农|1/机械装备技术 1具有测产功能的谷物联合收获机123 传统田间测产方法：单产量=总产量/地块亩数。精细农业田间测产方法：单产量二（谷物质量流量-水分含量+损失量）/（收 割机行驶速度X割幅宽度）O2 1 DGPS接受装置2 GPS接受装置3谷物湿度测 量4谷物速度测量5谷物体积流量测量6谷 物损失测量7转向角度测量8距离/速度测量9割幅测量肺量传感器ra部件/匕、水Namv旭的JJMW例爬B 谷粒湿度传感器 行驶速度传感器 收割台提升位置传感器 电子监控显示器(6)GPS全球卫星定位系统3产量图的形成拿上/PC计算机4支持精细农作变量处方农业机械智能化农业机械 1AM(intelligence Agricultural Machine,或称智能控制系统下的农机具,ICS农机,Intelligence Control System)支持精细农业的智能化农业机械:收获机械产量监示器与产量图自动生成系统,如巨 动控制精度平地机控制实现周密播种精细施肥 精如施药 精细灌溉精细变量施肥机装备有GPS的施肥机16精确变量干粉混合施肥机 1微处理器2田间地3电液阀4商品肥料斗5计量轮 6输送链7混合搅轮8注入泵9微肥斗10水平搅轮11竖直搅轮12舌！|（浆）板13分配头14输送管15文丘里管16鼓风机 17空气多路歧管18杆管19喷嘴-反射管装备有GPS的自动喷药机械电建计算机 及界面DGPS接收器度 速赵第郭噩药液入口液马达压力传感器J 流量及雾滴大小调节的变压控制器sp litte r流量及雾滴:WeedS pray er c on tro IlerT ravel eedFigure 1-The concept of a local sensor-based precision field pest control system.基于区域传感器的精确田间虫害控制系统概念示意图|J CameraFigure 2-Spray boom and camera setup.Each camera can sense a width of L53 m(two 30-in.rows)and six independently controlled nozzles were used to cover the corresponding area.喷杆与摄像机的安装田间图像与控制响应实例图中水平线以上是处理过的图像部分,喷杆上12 个喷嘴用标有数字的LED表示,当LED亮,相应的 喷嘴动作变量播种机计算机 m i=DGPS GISp周密播种机示意图精细灌溉设备电子学用于农业机械装备的技术创新，可概括为如下5个基本领域:(1)提高机器作业的技术性能:过程监视、控制、诊断和通信。(2)实现节本增效和利于改善生态环境的农作:节 约物资、能源消耗,降低作业成本 以及减少对土壤、水体和动植物的污染。(3)过程的精确操作:及时获取过程信息，精确执行 过程控制才旨令(4)改善劳动善的操作条件:良好的人机接口操作 方便性。安全性和舒适性。开发基于卫星定位系统实施精细农作的智能控制农业机械,支持农田作业的科学管理决策等。m外农业机械智能化简况 近几年来,一些发达国家不断将高新技术应用到农业机械上，使农业机械 向智能化方向发展。0耕作机械智能化美国东伦敦综合技术学院土地管理系研制 成功一种激光拖拉机。利用计算机系统导航装 置,不仅能够准确无误地测定其所在位置及运 行方向，使误差不超过25厘米,而且能够依照送 入农场计算中心的电子图表,查找出该处土地 的湿度、化学成分、排水沟位置和其它一些特 点:准确计算出最佳种植方案要，所需种子、肥 料和农药数量等。一人在室内荧屏前可操纵多 台激光拖拉机进行耕作,耕作速度快,且可减少 种子、肥料和农药消耗,节约生产成本50%,提 高作物产量20%。(2)收获机械智能化美国农场装备制造商卫西弗格森,在联合 收割机上安装了一种产量计量器,能在收 割作物的同时,准确收集有关产量的资料,并绘成各个田块的产量分布图。农场主能 够利用这种产量分布图,来确定下一季的 种植计划以及种子、化肥和农药在不同田 块的使用量。(3)灌溉机械智能化美国内布拉斯加州的瓦尔蒙特工业股分有限公 司和ARS公司开发出一种可实现农田自动灌溉 的红外湿度计。该仪器被安装在环绕着农田的 灌溉系统上后,可每6秒钟读取一次植物叶面湿 度。当植物需水时,它会通过计算机发出灌溉 指令,及时向农田灌水。施药机械智能化 澳大利亚推出一种能识别莠草的喷雾器。它在田间移动时,能借助专门的电子传感跑龙套,来 区分庄稼和杂草,而只有当发现莠草时,才喷出除 莠剂。如此,花费的除莠剂只有常规除草的1/10,减轻了对环境的污染。挖土机械智能化 美国匹兹堡一家公司研制成功一种超声波挖土机,在埋有电缆和 管道的地方挖土时,可幸免将电缆 和管道挖坏。这种新型挖土机，使 用超声波喷气流破碎土壤,然后用 真空装置将土吸走,可不能对电缆 和管道造成损害。放牧机械智能化 英国科学家设计出一种可代替人或犬放牧羊群的牧羊机器狗。它备有一架 摄像机和一台计算机,可对羊群移动的 情况进行分析。假如羊群显得不安定的 话，其队形、速度和移动状况就会反映 出来 牧羊机器狗便会在羊群移动,直到 羊群安定下来。羊群可不能受到惊扰。(7)采摘机器智能化 法国科学家开发的摘苹果机器人，能辨别出苹果是否成熟。摘一只苹果 仅需6秒钟,为人工采摘时间的一半。美国一家公司发明的一种采蘑菇的机 器人,可按设定的蘑菇伞最小直特别 进行采摘,平均每6秒钟采摘一个蘑菇,且可不能使蘑菇受损。6精细农业的实施与农业机械智能化农业的可持续发展要求实施精细农业。生态效 益、环境效益、经济效益与社会效益的统一，在 推进精细农业时才会更明显。先进的农业生产技 术对农业机械提出了更高要求,农业机械的发展 会促进农业技术层次的提高。实施精细农业和途 径是发展智能化的农业机械。家系统实时数据输入;数据库 农艺科 学士址 学作物 管理输出控制 指令次策系统 八-V。智能农业机械系统的组成 A智能化农业机械的特点：(1)提高机器作业的技术性能过程监视、控制、诊断和通信。(2)实现节本增效和利于改善生态环境的农作。包括节约物资、降低作业成本和能源消耗,以及 减少对土壤、水体和动植物的污染。过程的精细操作。包括及时获取过程信息和精细执行过程控制指令。(4)改善劳功者的操作条件包括良好的人机接口以及操作方便性、文全性和舒适性。开发基于卫星定位系统实施精细农作的智能控制农业机械，支持农田作业的科学管理决策等。B基于精细农业思想的农业机械智能化迄今支持精细农作的若干重要农业机械,如带产量图自动生成的用于小麦、玉米和大 豆收获的谷物联合收割机,实施变量处方农作 的谷物周密播种机、施肥机、施药机和灌溉 设备在国外都已有若干类型的商品化产品，但 仍需接着完善并扩大到更多的农机作业应用 领域。今后,实施精细农业和发展智能化农业 机械主要包括以下方面：(1)用于与作物收获机械配套的产量传感技术与带产量图白动生成系统软件的开发。(2)大中型拖拉机和自走型农业机械智能化技术状态实时诊断、监控与显示装置的开发。实施定位处方农作和控制的施肥、施药、浇水、精播和栽植的移动作业机械的研究。(4)自走式农田土壤、病虫草害和作物苗情定位信息采集机械装备的开发研究。农机作业信息高效处理、存储、传输、通信技术及其总线与接口的标准化。(6)CPS、GIS有关技术国产化、产业化和用于支持农业机械社会化服务的规划、组织、调度与 辅助管理决策支持系统和农业机械田问导航、作 业面积计量、引导定位作业和空间数据定位采样 中的应用及软件开发。(7)采纳上述智能化联合收割机支持易地收害!,实施机群科学调度与管理的技术经济效果研 究,以及在引进技术消化吸收基础上，加快国产联 合收割机的智能化装备技术的自主开发。研究试验带GPS接收机的智能化节水灌溉机械、植保机械和播种机械,尽快形成国产化的 自主产品,为农机社会化服务体系提供新一代技 术装备。感谢您的聆听!/_/