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谷物测产系统
- 作品编号:2022C0892
- 所属领域:C4智能收获农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:江苏大学
- 所在院/系:农业工程学院
- 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:0.2万元
作品简介:
2021年,全国谷物播种面积1.002亿公顷,全国谷物产量6327.5万吨,全国农作物耕种收机械化率达72.3%,其中跨区作业市场规模已达千亿,占据国内最大农机作业服务市场。目前跨区作业时收费大多按面积计价,但存在面积丈量精度与计价方式公平性等问题,因此开发一种实时自动测产并按产量计价的谷物测产系统非常必要。本作品主要包括谷物流量传感器与测产计价显示器两部分:谷物流量传感器将谷物冲击信号换算成谷物流量,并利用双板差分原理减小干扰信号影响,提高产量测量精度;计价显示器显示产量、单价和收费价格等。本作品集自动测产与实时计价功能于一体,满足了当今精细农业发展和跨区作业的需要,提高了谷物联合收割机产品的智能性与竞争力。
主要创新点:
1、利用双板差分原理减弱干扰信号影响;设计谷物导流支架和三角支架,增强冲击信号,提高谷物流量传感器测量精度;
2、开发嵌入式测产计价显示系统与系统集成软件,基于Altium Designer进行电路设计与电路板绘制,以高效实用为标准进行模块化设计方便后期调试和维护,并设置人机交互模块,实现谷物测产、计价、记录查询、费用显示等功能,提高智能性;
3、结合“精准农业”理念,以产量为依据计价,计价准确、公平。
技术关键和主要技术指标:
1、集成谷物流量传感器与测产计价显示器,研发一种谷物测产系统,将测产与计价结合,以产量作为计价的依据,开创新的联合收割机作业计价方式,符合我国联合收割机作业的特点和智能农业机械的需求;
2、为解决谷物流量传感器的测量精准度问题,设计双板差分谷物流量传感器,应用两块具有完全相同特性的检测板,其检测到的振动信号是一对共模信号,采用差分的方法可消除干扰信号,并设计与优化谷物流量传感器的机械结构;
3、基于所需功能主要是测产与计价应用模块化设计思想,以高效实用为标准,进行硬件与软件设计,提升作品稳定性并方便后期调试和维护。
推广应用价值:
1、本作品开发谷物流量传感器与实时测产计价显示装置,显著提高了测产与作业效率,也为跨区作业提供一种可靠公平的计价方式,节本增效;
2、本作品的研究促进我国精细农业的发展,提高谷物联合收割机的自动化、智能化性能,顺应了农业机械发展方向,也为谷物测产系统提供新的研究思路;
3、本作品可与北斗卫星导航系统(BDS)结合实现在地图上显示实时位置作物的产量,作为谷物产量处方图生成的基础,并帮助跨区作业的调度指挥。
作品视频: