支持种肥监测的变量施肥系统设计与试验

作者：杨硕; 王秀; 翟长远; 窦汉杰; 高原源; 赵春江^*

来源：农业机械学报, 2018, 49(10): 145-153.

• 变量施肥
• 播种施肥机
• 播种监测
• 可视化
• 多路监测

目前国内变量施肥控制系统与排肥监测系统集成化程度低,电动机驱动变量施肥系统动态响应研究不够深入。为此设计了基于电动机驱动、支持多路播种施肥监测的变量施肥控制系统,主要包括触摸屏、中央控制器和数据采集器。控制器以MCU为核心,读取GPS测速模块获取的机具行进速度,监测排肥电动机实时转速,与数据采集器通讯获取多路排种或施肥状态,与触摸屏通讯设置作业参数和监测作业状态。搭建试验平台,测得排肥轴转速范围为12.5125 r/min、监测灵敏度为3 s时,系统监测可靠性为100%。进行了系统排肥量变化响应时间试验,室内试验结果表明在011 500 g/min的排肥量变化范围内,系统响应时间最大为0.75 s。系统整机试验中,75450 kg/hm2的施肥量变化区间,公差以75 kg/hm2递增,行进速度平均为3.79 km/h时,系统响应时间平均为1.08 s;在设定施肥量450、600、750 kg/hm2下,改变不同行进速度的过程中,排肥量准确率平均值分别为95.92%、95.24%和98.26%,方差分别为3.01%、1.39%和1.36%。田间试验表明,施肥量分别为450、600、750 kg/hm2时,系统排肥量准确率平均值为94.69%,方差为2.23%,多路排种、排肥监测故障报警准确率为100%。

• 单位
  北京农业智能装备技术研究中心; 中国农业大学; 国家农业信息化工程技术研究中心