收获机产量监测仪应用试验研究

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1、收获机产量监测仪应用试验研究摘要:使用装备有产量监视仪的CASEIH2366联合收获机，在黑龙江垦区进行农田作物产量分布信息采集试验，取得了一些试验数据、经验和体会。通过试验对产量监视系统有了更深入的了解，为今后的精准农业试验奠定了基础。关键词：全球卫星定位系统；联合收获机；产量监视仪农田作物产量分布信息（基于GPS的收获机产量监视仪）的试验是实施“精准农业”的第一步，只有采集到农田作物产量分布信息，才能用计算机软件绘制出谷物产量分布图（田间信息处理），为作物生产管理决策提供条件。农田作物产量分布信息（基于GPS的收获机产量监视仪）的试验由黑龙江八一农垦大学与黑龙江省友谊

2、农场共同实施，试验地点在友谊农场五分场二队，取得了一些试验数据、经验和体会。1基于GPS的收获机产量监视系统简介基于GPS的收获机产量监视系统由美国凯斯（Case）公司提供，称为AFS（AdvancedFarmingSystems）系统，由产量监视仪、GPS接收天线、GPS接收机、谷物流量传感器、谷物湿度传感器、行驶速度传感器、升运器转速传感器、割台高度传感器、PCMCIA数据卡等组成。组成框图如图1所示。谷物流量传感器GPS接收机GPS天线产量监视仪行驶速度传感器谷物湿度传感器割台高度传感器PCMCIA数据卡升运器转速传感器图1基于GPS的收获机产量监视系统框图（1）谷

3、物产量监视仪它安装驾驶室右上方，采用24×2字符型液晶显示器显示，使驾驶员容易监控收获机的作业状态，它与有关的传感器通过电缆连接。监视仪上还附有24个薄膜型输入按键，驾驶员在必要时可以手动输入或选定某些数据（如设定割幅宽度、割台止点高度、年月日，选择作物种类，输入农场名、地号等）。液晶显示屏上谷物瞬时产量、累计产量、某地块的平均产量、谷物湿度（含水率）、收获作业面积、行驶速度、行驶距离、收获机所处的经度和纬度等。谷物产量监视仪上还安装有数据卡插槽，用来插入PCMCIA数据卡。（2）GPS全球卫星定位系统本系统天线只有一个，外形为白色半球型，安装在驾驶室的顶部，通过同轴视频

4、电缆与GPS接收机相连，该接收机有一个液晶显示屏和四个按键，具有12个卫星接收通道，并通过RS-232串行接口与产量监视仪相连。该定位系统在上海市区接收信号效果良好，在哈尔滨市区接收信号比较弱，只能收到3颗卫星信号；在黑龙江垦区洪河农场无法收到卫星信号；在黑龙江垦区友谊农场收到卫星信号良好，可以收到8颗卫星信号。但根据试验情况来看，该系统的分辩率还是比较高的，大约为0.5米左右。在试验过程中，GPS定位信号接收良好，联合收获机在作业过程中，经度和纬度随着收获机的行驶而随时变化。（3）谷物流量传感器该传感器安装在谷物升运器顶部通道，位于粮仓的上部，为冲击式结构。谷物流量越大

5、，传感器输出信号越强。（4）谷物湿度传感器由于单位体积谷粒质量随含水率变化，收获时必须进行谷粒含水率测量，以便折算其在标准含水率下的谷粒质量。谷物湿度传感器采用电容极板式，安装在升运器出口处，在谷物流量传感器附近。（5）行驶速度传感器采用测量驱动轮轴转速的方法来实现的，由于车轮滑转和下陷，所得速度与真实速度有一定的误差。需要标定的修正。（6）割台提升位置传感器该传感器安装在驾驶室下方的割台过桥处，过桥左右两边共有2个角度式传感器，收获机在地头转弯时或经过没有作物的田间时，割台将停止工作而升高，由传感器发出信号，产量监视仪自动暂时停止作业面积的统计和计算。驾驶室内仪表板上有

6、一块液晶显示屏专门显示割台高度，显示范围为0～50厘米。割台停止计量的高度可以设定为30厘米（此设定可以修改）。当割台高度低于30厘米时，产量监视仪开始统计计量。（7）数据存储卡产量监视仪将原始数据经过数字化处理后存入数据存储卡，通过数据存储卡再转移到计算机（或便携式笔记本电脑）上采用专用软件处理。AFS系统软件不但能绘制出产量图，还能同时绘制出谷物水份分布图和田间海拔高度图。2收获机产量监测试验试验地点在黑龙江省红兴隆农垦分局友谊农场五分场二队3号小麦地，土地面积130公顷，地块长度为1700米。品种小麦为NF-134号，试验使用美国凯斯公司生产的联合收获机，型号为Ca

7、seIH2366，装有第一代AFS系统，采用捡拾作业。在无纠偏站的条件试验过程中，GPS定位信号接收良好，联合收获机在作业过程中，经度和纬度随着收获机的行驶而随时变化。收获作业速度约为5.5公里/小时，发动机转速为2340转/分，2档大油门作业，捡拾小麦作业平均幅宽大约为5.0米，小麦捡拾收获作业效率为30公顷/天，试验期间环境温度为24～32℃。利用CaseIH2366收获机已经采集到27公顷小麦产量、小麦水份及田间海拔高度信息，并利用AFS软件生成小麦产量图、小麦水份图、田间海拔高度图和数据表。本系统采用PCMCIA数据卡