基于称重法的联合收获机测产方法.pdf

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1、第26卷2010焦第3期3月农业工程学报TransactionsoftheCSAEVbl．26No．3Mar．2010125基于称重法的联合收获机测产方法张小超，胡小安，张爱国，张银桥，苑严伟(中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室，北京100083)摘要：针对精准农业田间信息获取技术的研究，提出了一种基于称重法的联合收获机收获粮食产量分布信息测量方法。该方法利用传统联合收获机的粮食传输特点，采用了螺旋推进称质量式技术实现了联合收获机产量流量测量，解决了计量装置、动力直接传输和有效信号提取等问题。利用短时小波滤波等方法处理实时流量数据，结合全球定位系

2、统(GPS)定位信息实现了联合收获机粮食流量动态计量以及田间粮食产量分布信息的获取。试验结果表明，台架试验误差小于2％。该方法可以完成粮食产量分布信息的获取工作。关键词：农业机械，全球定位系统，小波分析，精准农业，粮食产量，流量传感器doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2010．03．021中图分类号：S127：s225文献标识码：A文章编号：1002—6819(2010)一03—0125—05张小超，胡小安，张爱国，等．基于称重法的联合收获机测产方法[J]．农业工程学报，2010，26(3)：125—129．ZhangXiaochao，HuXia

3、oan，ZhangAiguo，eta1．Methodofmeasuringgrain·flowofcombineharvesterbasedonweighing阴．TransactionsoftheCSAE，2010，26(3)：125—129．(inChinesewithEnglishabstract)0引言“精准农业”(precisionagriculture)的思想是通过了解每一块耕地的土壤特性以及某一种农作物的生长特性，确定在这一块土地上的最合理、最优化的种子、肥料、灌溉水等农业资源的投入，进而获得经济和环境上的最大效型卜列。精准农业突出的是“处方”的正确性、作

4、业定位的准确性以及所施物料量的精确性【2‘8J。联合收获机粮食产量分布信息获取技术在精准农业技术研究中占具极其重要的地位。田间粮食产量分布信息一方面是作为精准农业系统信息反馈用途，检验精准农业技术措施的运用效果，对变量播种、施肥、施药和田间管理技术进行评价；另一方面为下一季农业生产精准控制提供田间粮食产量分布变异信息，对施肥决策技术提供原始数据信剧¨们。目前国内外常见的流量传感方式是【ll】：1)冲击式力传感技术。美国凯斯公司通过在籽粒提升机出口安装测力传感器，谷物沿引导装置周期性地撞击测力板，通过测力传感器信号可测量谷物流量，获得粮食产量信息。2)y射线流量传感技术。

5、英国福格森公司研制的粮食产量传感器采用透射式y射线技术，从铅制的容器中射出，穿过粮层被碘化钠晶体所接收而发出闪光，其闪光频率与被测物体厚度呈指数关系，通过粮食层厚测量粮食产量。3)容积式测量技术。传统的翻斗式容积计量器、搅笼容积测量装置和刮板式籽粒提升机光电占空比测量装置等，也可以实现粮食产量的测量。收稿日期：2009-05-26修订日期：2010-02-27项目基金：项目名称(编号)国家863计划(2006AAIOA305)；国家支撑计划(2006BADllAl7)作者简介：张小超(1957一)，男，南京人，研究员，博士，主要研究领域为农业机械自动控制与智能化仪器等。

6、北京中国农业机械化科学研究院25#，100083。Email：zxc@alams．olg．cll针对精准农业田间粮食产量分布的测量【12】，提出了一种基于称匿法的联合收获机粮食产量分布信息测量方法。采用了螺旋推进称质量式装置组成联合收获机产量流量传感计量方法，解决了计量系统与动力直接传输问题和有效信号提取问题，结合GPS(globalpositioningsystem)定位信息实现了联合收获机粮食流量动态计量以及田间粮食产量分布信息的测量。该方法可以有效地提高联合收获机粮食流量监视的准确性。1联合收获机粮食流量测量方法针对目前国内大规模生产的中小型自走式纵轴流谷物联合收

7、获机的粮食传输特点，借助于籽粒提升器出口的螺旋推进器的结构与位置，设计了称质量式联合收获机产量流量传感计量方法。该动态称质量方法可以保证粮食流量的计量精度，采用螺旋推进方法解决了现有联合收获机的安装问题，有利于作为联合收获机的附件在各种现有的机型上配套使用，如图l所示。该方法已获中国发明专利(ZL200310117204．5)。图l三点支撑传感器联合收获机粮食流量测量装置Fig．1Threesensorsupportinggrainflowmeasurementequipment126农业工程学报2010笠工作原理：被计量的粮食经刮板式籽