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基于多传感器融合的料位可视化实时监测系统
- 作品编号：2021C0410
- 所属领域：C3智能田间管理农业装备发明
- 作品层次：本科生
- 所在高校：安徽农业大学
- 所在院/系：工学院
- 作品所处阶段：A、实验室阶段
- 作品展示形式：样机
- 制作成本估算：0.12万元
作品简介：
目前，无人机播撒技术已趋于成熟，其播撒优势不言而喻，但是，其在物料箱余料检测方面仍存在问题。为解决该问题，本团队设计研发了一种基于多传感器融合的料位可视化实时监测系统。该系统通过压力传感器检测物料有无并进行报警，同时通过多个超声波测距传感器和激光测距传感器辅以温度、光线修正，得到准确的返回值，减小误差，并通过既定算法，将距离转化为余料位置，之后通过串口通信或无线传输反馈至显示器进行监测。由此可实现精准料位检测，避免无人机空中播撒时因物料用尽出现断条现象。
主要创新点：
（1）设计了一种料位可视化监测系统，可实现对农业生产环节常见颗粒料剂剩余料位的监测与反馈。
（2）采用多传感器融合的物料监测系统，通过环境修正，减小数据误差。
（3）当料物剩余量过低时，系统触发蜂鸣器进行报警，同时点亮LED灯，提醒操作人员及时装料，防止出现空撒等情况。
（4）系统监测模块相对独立，安装方便，可移植性强，可适用于不同规格的无人机料物装置，后期维护操作简单方便。
技术关键和主要技术指标：
本团队使用红外传感器及光敏传感器对超声波及激光测距模块进行算法补偿校正，后通过ADC读取电压值将激光测距和超声波测距的结果进行加权计算，并将加权计算后的距离带入所求得的线性回归模型，求出最终结果，最后通过LCD屏幕直接显示测距结果或将结果通过串口通信、无线通信等手段输出给PC、手机等终端做进一步的处理。当余料位置达到物料箱底部即低于压力传感器下端后，压力传感器不受物料重力而切换为关闭状态，此时该传感器传递信息至单片机控制蜂鸣器报警及LED灯发光。
推广应用价值：
目前，无人机广泛运用于播撒领域，多旋翼无人机航空播撒优势很明显。为了更好的实现空中精密播撒的要求，播撒过程中对物料箱料位高度的实时测量可谓关键技术之一。料箱物料用尽后，会发生漏撒现象，播种作业易出现断条，造成人力物力的浪费。本团队研发的基于多传感器融合的料位可视化实时监测系统可有效解决此类问题，减少空撒问题的出现。
作品视频：
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