一种智能控制变量施肥机构的试验设计
基于ARM的精确变量施肥控制系统的设计
A R M[ J 】 . J o u na r l o f C h i n e s e A g i r c u l t u r a l Me c h a n i z a t i o n , 2 0 1 3 , 3 4 ( 4 ) : 1 3 0 - 1 3 3
0 引 言
我 国作 为一 个 农业 大 国 .农 业 的发展 至 关 重要
陈 广 大, 王悦 刚, 陈思 睿 , 赵海鹏. 基于 A R M 的 精 确 变量 施 肥 控 制 系 统 的设 计 [ J ] . 中 国农 机 化 学 报 , 2 0 1 3 , 3 4 ( 4 ) : 1 3 0 ~ 1 3 3
Ch e n Gu a n g d a ,W a n g Yu e g a n g , Ch e n S i r u i , Z h a o Ha i p e n g ,T h e d e s i g n o f p r e c i s e v a i r a b l e r a t e f e r t i l i z e r c o n t r o l s y s t e m b a s e d o n
第 3期
陈广 大 等 : 基于A R M 的 精确 变 量 施 肥 控 制 系 统 的 设 计
收 稿 日期 :2 0 1 2年 8月 3 0日
修 回 日期 :2 0 1 2年 9月 1 8日
毕业设计(论文)-施肥播种机设计
摘要:大中型施肥播种机在小块地、山坡地或套种作物行间进行播种时难以适应,而传统人工播种的劳动强度较大,效率低,播种质量差,针对这种情况,应用人机工程学的原理研究设计了一种手持式播种施肥机,该机也可在作物根部进行追肥。
主要由控制器、种肥箱、排种肥系统、鸭嘴式开沟器等零部件组成,适用于谷物穴播或追肥,可使传统的人工播种(施肥)操作变为半机械化操作,将开沟、播种施肥、覆土一次完成。
它采用了简单可靠的机构和通用的零部件,具有携带方便、使用可靠,耗材少、易加工、成本低等特点。
关键词:施肥播种机;开沟器;排种;施肥Abstract : Working with large or middle types of seeders has difficulties on a small acreage plantation , sloping filed or a field growing two or more kinds of crops synchronously , whereas the t raditional manual work forms have the limitations of the st rong work st ress , low efficiency and low seeding quality. To settle those problems , a handy seeder (and fertilizer) was designed , which can also fertilize the crop on the root . According to the man2machine engineering theory , this machine was constituted of cont roller , seeding box , seed arrangement system and duck2mouth ditcher. It was designed for socket seeding and fertilization af ter deep furrowing. Using this machine , the t raditional handy operation was substituted by half2machine operation , and the process of ditching , seeding and earth up were completed in one step. It is characteristic by brief and credible st ructure with standard part s , easy to maintenance , and low cost .Key words : Seeder ; Ditcher ; Seed arrangement ; Fertilization目录摘要Abstract1 引言1.1小型农业施肥播种机的概述1.2小型农业施肥播种机的发展状况1.2.1 发展现状1.2.2 存在的问题1.2.3 施肥播种机的发展趋势2. 施肥播种机2.1 施肥播种机的分类2.2 施肥播种的方法2.3.机械播种的农业技术要求3.小型农业施肥机的结构及重要零件3.1 小型农业施肥播种机的实体设计3.2 小型农业施肥播种机的构造4 传动机构的设计4.1 链传动的特点及应用:4.2 滚子链的结构4.3.链轮的齿形4.4 滚子链的基本参数和型号的选定4.5.3 计算链速4.6 滚子链链轮的尺寸4.7 链轮材料5. 施播量的确定5.1 料斗的设计5.2 播量的确定与调整6.构件的材料选择6.1 槽轮的材料选择6.2 箱体的材料选择外文翻译7. 总结8. 致谢词9.参考文献10. 英文翻译1、引言1.1小型农业施肥播种机的概述:我国是一个多山的国家,坡地占很大比例,大于15度的坡地占国土面积的60%,干旱、半干旱的耕地占耕地总面积的1/2以上。
乡村振兴智慧施肥系统设计方案 (2)
乡村振兴智慧施肥系统设计方案智慧施肥系统是指利用现代信息技术和互联网技术,结合物联网、大数据、人工智能等技术手段,对乡村农田施肥进行智能化管理和控制的一种系统。
该系统可以实现对农作物的施肥需求进行精确测定,并准确控制施肥量和时间,从而提高农田施肥效果,提高农作物产量和品质。
下面是乡村振兴智慧施肥系统设计方案的详细介绍。
一、系统架构设计乡村振兴智慧施肥系统包括物联网感知层、数据处理层、决策支持层和执行层四个层次。
1.物联网感知层:该层通过传感器和监测设备感知农田土壤、气象等环境参数的变化,并将数据实时传输到数据处理层。
2.数据处理层:该层负责对感知层获取到的数据进行处理和分析,通过大数据和人工智能算法,对农田土壤的养分含量、作物生长状态等进行实时监测和精确测定。
3.决策支持层:根据数据处理层提供的信息,该层利用农业专家知识库和决策模型,对农田的施肥需求进行分析和预测,制定最佳的施肥方案,并提供农民施肥操作指导。
4.执行层:该层根据决策支持层提供的施肥方案,控制施肥设备(如喷灌系统、滴灌系统等)进行精确施肥。
二、系统功能设计1.数据采集与处理:系统通过传感器和监测设备对农田环境参数进行实时采集,并对采集到的数据进行处理和分析,获取土壤养分含量、作物生长状态等信息。
2.施肥需求测定:根据数据处理结果,系统可以准确测定农田的施肥需求,包括养分种类和施肥量。
3.施肥方案制定:结合决策支持层的农业专家知识库和决策模型,系统可以制定最佳的施肥方案,考虑到作物生长周期、土壤养分状况等因素。
4.施肥设备控制:系统通过与施肥设备的连接,实现对施肥设备的控制,包括施肥量和施肥时间的自动调节,准确实现施肥方案。
5.农民操作指导:系统可以提供农民施肥操作指导,包括施肥方式、施肥量的调整等,以保证施肥效果和农田环境的保护。
三、系统优势1.精准施肥:通过实时监测和分析,可以准确测定农田的施肥需求,避免了过量和不足施肥对作物产量和品质的影响。
基于GPS的变量施肥播种机的试验研究
计 算 最 大 排 肥 量 为
Q一 。 =
一
播 种 机 的静 止 试 验 在 友 谊 农 场 五 分 场 二 队农 具 场 进 行 ,变 量 控 制 装 置 安 装 在 6行 大 豆 精 密播 种 机
上 ,如 图 1 示 。试 验 装 置 包 括 :变 量 施 肥 控 制 装 所
=26 k / m z曲 g h 2 2 K m
施 肥 量 与施 肥 数 据 指 令 之 间 的关 系 如 表 1所 示 ,施 肥 量 拟 合 曲线 如 图 2所 示 。
基 金项 目 :黑 龙江 省科 技 厅 (指导 性 )科研 项 目 ( Z 3 1 7) G 0 B0 作 者简 介 :赵 军 (1 6 -) 9 9 .男 .山东 平 原人 .副 教授 .硕 士
的 目的 。2 0 0 4年 5月 ,黑 龙江 八 一 农 垦大 学 工 程 学
院 精 准 农 业 研 究 中心 对 变量 播 种机 进 行 了 变量 施 肥 试 验 ,取 得 了令 人 满 意 的 效果 。
圈 1 试 验 设 备
1 播 种 机 的 静止 试 验
1 1 试 验 仪 器 及 设 备 .
收 稿 日期 :2 0 — 4 2 0 60 — 8
机 载 计 算 机 输 出施 肥 指 令 为 10时 ,播 种 机 最 0 大 施 肥 量 输 出为 2 6 g h。 当输 出施 肥 指 令 为 0 2 k / m; 时 ,播 种 机 最 小 施 肥 量 输 出为 1 0 g h 。 由 此 可 2 k / m。 以计 算 出每 个 试 验 施 肥 级 别 的施 肥 量 ,得 到 每 公 顷
方红- 0 8 2型 拖 拉 机 等设 备 。
12 施 肥 量 标 定 及 调 整试 验 .
变量施肥试验台的设计
1 变 量施肥 机械 现状 1 1 国外发 展现 状 . 、 美 国凯 斯公 司精 准农业 系 统 在世 界 上一 直 处 于
种子 或肥 料 的 比率 。可 完 成 多 种 作 物 的 作 业 , 玉 如 米、 大豆 、 麦 及 水 稻 等 。具 备 简 便 、 控制 、 确 、 小 易 精 可靠性高等优点 , 但价格昂贵, 成本较高。C s 公司 ae S 8 0型空 气 输 送 式 变 量 施 肥 播 种 机 j 施 肥 作 业 T2 ,
Absr t: oli s mp ra tr s u c fa rc lu a .e tl e si h tra a e t v lp n g tac S i samo ti o t n e o r e o g iu t r 1 f rii r St e mae i lb s ode e o i g a — z
r u u a. eo emoti o a tfcosfrtefr l e f c i frizree tr A rs n , ut g i h r 1On ft s mp r n a tr o e i zd ef t S e l e ico. tp ee tp t n c h t h t i e t i i
智能控制变量施肥机构的试验设计
}
XUESHUJI Ao LI U
通 过 变 量 施 肥 机 的 标 定 试 验 确 立 排 肥 轴 转 速 与 每 1 m 排 肥 h 南式 f) 8、式 f) 以 看 出 ,排 肥 量 的 大 小 是 由 转 速 和 机 具 作 9可 业速 度 共 同 决 定 的 。在 实 际排 肥 过 程 中 先 确 定 排 肥 量 ,并 通
X UE SH U JI o Ll T A l
智能控制变量施肥机构 的试验设计
口安
摘 要
静
李
宁
余 泳 昌
介 绍 了 变量 施 肥 机 构 的 硬 件 组 成及 作 用 , 阐 述 了控 制 软 件 部 分 设 计 以及 变 量 施 肥 机 构 的 试 验 和 主 要 参
数 的 确 定 ,对 设 计 机 构 的 实 际试 验 结 果进 行 了分 析
支架 、地 轮 、拨 盘 和 开 沟 机 构 组 成 。料 箱 用 来 盛 放 肥 料 ;支 架 是 施 肥 器 的 骨 架 ,用 来 支 撑 料 箱 、开 沟 器 、地 轮 、步 进 电 机 等 ;肥 料 在 拨 盘 的 作 用 下 由其 流 出 ,其 开 口的 大 小 直 接 影 响 流 量 的 大 小 ,大 小 由挡 板 调 节 ; 开 沟 器 在 机 具 行 进 过 程 中 , 由其把 土 壤 翻开 而 掩 埋肥 料 。 2 控 制 软 件 部 分 设计 .
表 2 排 肥 量 拟 合 值 与 试 验 值 的 比较
后测量在相 同转速 和时间 内的流量 ;③在确定转 速对流量大
小 的影 响 时 ,同定 开 口的 大 小 和料 箱 内 的高 度 改 变 转 速 ,测 量 在 不 同 转 速 时 流 量 的 大小 : () 确 定 转 速 与 流 量 的关 系 对 于 这 2种 肥 料 在 定 性 试 3
农作物智能水肥一体化管理系统的设计与实现
农作物智能水肥一体化管理系统的设计与实现随着农业科技的发展,农作物水肥一体化管理已成为现代农业的重要组成部分。
为了提高农作物的产量和质量,减少对环境的污染,智能化水肥一体化管理系统应运而生。
本文将介绍农作物智能水肥一体化管理系统的设计与实现。
一、系统需求分析农作物智能水肥一体化管理系统的设计与实现,首先需要进行系统需求分析。
系统的目标是提供农作物的水肥管理方案,通过智能化手段实现准确的水肥供应,将农作物的水肥需求与实际供应进行匹配。
基于此,系统需具备以下功能:1. 传感器数据采集:系统需要能够实时采集农田的土壤湿度、气候条件、植物生长状况等数据。
2. 数据分析与处理:系统需要能够对采集到的数据进行分析与处理,根据植物的生长状况判断其对水肥的需求,并给出相应的水肥供应方案。
3. 智能控制:系统需要能够实现对农田的灌溉和施肥过程的自动化控制,根据水肥需求给出精确的控制指令。
4. 用户界面:系统需要提供用户界面,方便用户监控农田的水肥管理情况、查看数据分析结果,并对系统进行设置和控制。
二、系统设计与实现1. 硬件设备选择:为了实现系统的功能,需要选择合适的硬件设备。
可以选择先进的传感器,如土壤湿度传感器、温湿度传感器、光照传感器等,用于实时采集土壤和气候条件数据。
此外,还需要选择自动化控制设备,如灌溉系统和施肥系统,用于实现智能化的水肥供应。
2. 数据采集与处理:采集到的土壤湿度、气候条件等数据需要进行处理,以便做出相应的水肥供应决策。
可以通过数据处理算法,将数据与水肥需求模型进行匹配,给出相应的水肥供应方案。
3. 智能控制:基于数据分析的结果,系统需要能够给出具体的控制指令。
可以设计控制算法,根据植物的水肥需求和实际供应情况,精确地控制灌溉和施肥过程。
4. 用户界面:系统需要具备友好的用户界面,方便用户监控农田的水肥管理情况、查看数据分析结果。
用户界面还应具备设置和控制系统的功能,方便用户对系统进行调整和控制。
变量施肥液压系统设计与试验研究
水稻作为我国主要的粮食作物之一 , 在幼苗期、 分
5 连接悬挂支架总成 .
6 施肥装置 .
7 液压变量施肥系统 .
叶期 、 拔节期 、 孕穗期、 抽穗期等生长阶段对各种营养
元素的需求 , 随着水稻 品种、 气候 、 土壤和施肥技术 等
8 后桥 9 后轮 . .
1. O 前轮
1. 桥 1. 1前 2 油箱
质循 环 中养分 的输 人 和 输 出 , 少化 肥 对 环境 的污 染 减 和破 坏 , 大提 高 了肥 料 的利 用 率 , 低生 产 成 本 , 大 降 增
加农 民收人 。
水稻变 量施 肥机整 机方 案 主要 以合 理配 置整机 重 心, 降低接 地压力 , 高 水 田作 业 性 能 , 提 改善 驾 驶 操 作 条件 等方 面 出发 。结 构 设 计 方 面从 提 高 可靠 性 }发 , n 尽量 简化 机构 , 增加功 用 。如 图 1所示 , 整机 由前 面 的 机体 、 液压 变量施 肥 系统 和后面 的施肥 装置组 成 , 机体 作 为动力 装置 由发 动机 、 盘 、 向系统 、 底 转 机体 框架 、 前 后轮 、 压变速 系统 等部件 组成 , 液 底盘 由前桥 、 后桥 、 传
1 变量施肥 机 总体设 计
精确农业变量施肥技术( 简称精确施肥或变量施 肥) 是以作物生长模 型、 作物营养专家系统 为支持 , 以 高产 、 质 、 优 环保 为 目的的施 肥 技 术 , 求 对农 业 生 态 要 系统进行养分平衡研究 , 从而可以实现在每一操作单 元上 因作 物营养 水 平 的差 异 而按 需 施 肥 , 效控 制 物 有
肥盘 变速 的工 作原 理是 通过调 节 电磁 式流 量 阀开度来
肥料田间试验方案设计
肥料田间试验方案设计摘要本文旨在设计一种肥料田间试验方案,以提高农作物的产量和品质。
首先,介绍了肥料对植物生长的重要性,并探讨了不同类型的肥料及其特点。
然后,提出了设计试验的目标和假设,并详细描述了试验方案中的步骤和要求。
最后,分析了试验结果的评估方法和可能的应用。
引言肥料是提高农作物产量和品质的关键因素之一。
通过在田间试验中比较不同肥料的效果,我们可以确定最有效的肥料组合,并为农民提供相应的培育方法。
本文将设计一种肥料田间试验方案,以探索不同肥料对农作物生长的影响。
肥料对植物生长的重要性肥料是供应植物所需营养元素的重要途径之一,可以提供植物所需的氮、磷、钾等关键元素。
合理施用肥料可以改善土壤肥力,促进植物的生长和发育。
根据营养元素的来源和形态,肥料可以分为有机肥、无机肥和微量元素肥料等不同类型。
有机肥有机肥主要由动植物残体、粪便等有机物质经过微生物分解而成。
有机肥含有丰富的有机质,可以改善土壤结构,提高土壤保水性和通气性。
此外,有机肥还能够提供植物所需的氮、磷、钾等元素,并促进土壤中有益微生物的繁殖。
无机肥无机肥主要来源于矿石、矿渣等,经过物理或化学处理而成。
无机肥营养含量高、利用率高,能够快速提供植物所需的营养元素。
常见的无机肥包括尿素、磷酸二铵和钾肥等。
微量元素肥料微量元素肥料主要补充植物所需的微量元素,如铁、锌、硼等。
这些微量元素对植物生长起着重要的调节作用,能够促进植物的光合作用、物质代谢和抗病能力。
试验目标和假设本试验的目标是确定最优的肥料组合,以提高目标农作物的产量和品质。
通过比较不同肥料组合的效果,我们可以验证以下假设:1.不同类型的肥料对作物产量和品质有显著影响。
2.某种特定的肥料组合能够实现最佳的生长效果。
试验方案本试验将采用随机区组设计进行,以降低误差和提高结果的可靠性。
具体的试验方案如下:第一步:实地勘察在试验前,需要对试验田地进行实地勘察。
选择土地的关键因素包括土壤类型、土壤质量、排水情况等。
基于STM32的智能水肥一体化控制系统的设计
基于STM32的智能水肥一体化控制系统的设计智能水肥一体化控制系统设计是指利用STM32芯片作为核心,实现对农田水肥供应的智能化控制和管理的系统。
本文将围绕智能水肥一体化控制系统的设计进行详细阐述。
一、系统结构设计智能水肥一体化控制系统主要由传感器、执行器、控制器和通信模块组成。
1.传感器:包括土壤湿度、土壤温度、空气温度、空气湿度等传感器,用于实时采集农田的水肥环境参数。
2.执行器:包括水泵、灌溉管道、施肥机等执行器,用于根据控制信号来进行灌溉和施肥操作。
3.控制器:基于STM32芯片的单片机控制器,用于处理传感器采集的数据,并根据预设的控制策略进行智能控制。
4.通信模块:用于与上位机或云平台进行通信,实现远程监控和控制。
二、系统功能设计1.实时监测:通过传感器实时监测土壤湿度、土壤温度、空气温度、空气湿度等参数,并将数据传输至控制器。
2.数据分析:根据传感器采集的数据,控制器进行数据分析,得出土壤湿度、温度等参数的变化趋势,并绘制相应的曲线图。
3.智能控制:控制器根据预设的控制策略,自动控制灌溉和施肥设备,实现对农田的智能化水肥供应。
4.水肥调控:根据不同农作物和生长阶段的需求,控制器可以自动调节灌溉和施肥的时间、量和频率,实现精准供水和施肥。
5.远程监控:通过通信模块,将实时数据传输至上位机或云平台,实现远程监控和远程控制。
三、关键技术设计1.传感器选择和数据采集:选择合适的土壤湿度、温度传感器和空气温湿度传感器,并通过模拟输入引脚采集传感器数据。
2.控制策略设计:根据农作物的生长需要和土壤环境的变化规律,对灌溉和施肥的控制策略进行合理设计。
3.控制算法设计:基于传感器数据和控制策略,设计合适的控制算法,实现智能控制。
4.通信模块选择和通信协议设计:选择合适的通信模块,并设计通信协议,实现与上位机或云平台的数据传输和控制。
四、系统优势与应用前景1.节能环保:通过精确的水肥供应控制,减少了农田的水肥浪费,达到节能环保的目的。
机械驱动式精密变量施肥播种机的研制
2 关键 部件 的研 制
2 1 电控 无级 变 速 器 .
电控 无级变速器 由无级变速 器 、l 0W 磁直流 电动机 、直线位 移传 感器 ( D 直 滑式导 电 2 6 永 V WL
收稿 日期:2 0 3 2 060-8 作者简介;赵军 ( 9 9 ) 16 一 ,男 ,副教授 ,东北林业大学在读博士研究生 。
0 前 言
变 量施肥 自动控 制播种机 是机械装备 的一个重 要组成部分 。 根据 土壤化验 结果 、 粮食产 量预期 、 田问高程 、作物 品种 、气候条件 等信息 ,通过农业专 家决策系统 ,制定变量 施肥 处方 图,并将变 量
施肥数据输 入到播种机 自动控 制系统 中,实现施肥量 自动变量控 制 。变量 施肥播 种机 的研 制成功 是 G S技术、 田问地 理信息 G S技术 、传感 器应用技术 、计算机 技术 、单 片计算机 技术应用 集成 ,是 P I
s tsa t y. a if c or
K e o d : v r b ert e t ia in s e i gma h n ; p e ii na r ut r . r s a c yw r s a i l aefri z t ; e dn c ie a l o r cso g i l e c u e e rh
关键词 :变量施肥;播种机;精准农业{研究
中图分 类号 ;S 3 .;P 2 . 23 2 28 4
文献标识码 :A
Re e r h o Co s a c nA mb n d S e n e tl e i f i e e d a d F r ii rDr l o z l
摘 要 : 根据精准农业变量投入的技术要求,研制成功 国产变量施肥播种机。该播种机由变量控制器控制机械式
基于人工智能的农业精准施肥管理系统
基于人工智能的农业精准施肥管理系统人工智能技术在各个领域的应用日益广泛,其中农业领域也不例外。
基于人工智能的农业精准施肥管理系统是一项应用前景广阔的技术,它能够提高施肥效率,减少环境污染,实现农业可持续发展。
本文将从技术原理、应用案例和未来发展等方面来探讨这一话题。
一、技术原理基于人工智能的农业精准施肥管理系统主要利用大数据分析、机器学习和物联网技术来实现。
首先,通过传感器、监测设备等物联网技术采集农田土壤、作物生长和环境等多维数据。
其次,利用大数据分析技术对这些数据进行处理和分析,建立起土壤养分、水分等指标的模型。
最后,通过机器学习算法对这些模型进行训练和优化,从而实现对作物施肥方案的智能化调整和控制。
整个系统能够实现对土壤和作物状态的实时监测和分析,为农民提供实时的精准施肥建议。
二、应用案例目前,基于人工智能的农业精准施肥管理系统已在国内外得到广泛应用。
例如,美国一家农业技术公司利用人工智能技术开发了一套智能施肥系统,通过监测土壤养分、气候条件和作物需求等因素,实现了作物的精准施肥管理,有效提高了作物产量和质量。
在国内,一些科研院所和企业也开始研发基于人工智能的农业精准施肥系统,帮助农民实现精准施肥,减少化肥用量,提高农田综合效益,推动农业绿色可持续发展。
三、发展前景基于人工智能的农业精准施肥管理系统有着广阔的应用前景。
首先,随着农业信息化技术的不断发展,这一系统将实现数据的实时共享和交互,为农业生产提供更加全面、准确的数据支持。
其次,随着智能设备的普及和成本的降低,更多的农民将能够享受到这一系统带来的便利和益处。
再次,基于人工智能的农业精准施肥管理系统将不仅仅局限于施肥管理,还可以结合其他农业生产环节,实现农业全产业链的智能化管理和优化。
未来,这一系统将成为农业数字化转型的重要支撑,为实现农业高效、节水、节肥、环保的目标发挥着重要作用。
综上所述,基于人工智能的农业精准施肥管理系统是农业现代化发展的重要趋势,它的出现将为农业生产带来巨大的变革和提升。
人工智能在精准施肥农药管理中的应用案例分析
人工智能在精准施肥农药管理中的应用案例分析人工智能技术在农业领域的应用愈发广泛,其中精准施肥和农药管理是人工智能技术发展的热门领域之一。
通过运用人工智能技术,农户可以实现精准施肥和农药管理,提高农作物产量同时减少资源投入和环境污染。
本文将结合实际案例,探讨人工智能在精准施肥和农药管理中的应用,并分析其优势和挑战。
人工智能技术在精准施肥和农药管理中的应用前景广阔。
利用传感器和监测设备采集农田数据,结合人工智能算法对数据进行分析和处理,可以实现精准施肥和农药管理。
比如,根据土壤养分情况和作物生长需要,人工智能系统可以智能制定施肥方案,准确控制施肥量和施肥时间,避免施肥过量或不足导致的浪费和环境污染。
同时,人工智能系统可以监测虫害和病害情况,及时预警并制定农药喷洒计划,实现农药喷洒的精确施放,减少农药残留和对环境的污染。
应用人工智能技术实现精准施肥和农药管理不仅可以提高作物产量和品质,还可以降低生产成本和环境风险。
传统施肥和农药管理方法通常是按照统一的标准和经验进行,存在施肥量过大或过小的情况,造成养分浪费或者影响作物生长。
而人工智能系统可以根据实时数据为每块田地量身定制施肥和农药管理方案,最大限度地提高施肥和农药利用率,减少资源浪费。
同时,精准施肥和农药管理可以避免过量施放导致的土壤退化和环境污染,有助于农业生产的可持续发展。
然而,人工智能在精准施肥和农药管理中应用也面临一些挑战。
首先是技术推广和普及的问题,传感器和监测设备的成本较高,农户普遍缺乏人工智能技术应用的意识和技能。
其次是数据安全和隐私保护的问题,农田数据涉及农户的隐私,如何保障数据的安全性和隐私性是一个重要的挑战。
此外,人工智能系统的精准度和稳定性也需要不断提升,以满足农业生产的实际需求。
综上所述,人工智能技术在精准施肥和农药管理中的应用为农业生产带来了巨大的发展机遇。
通过运用人工智能技术,可以实现精准施肥和农药管理,提高作物产量和品质,降低农业生产成本和环境风险。
基于人工智能的智能农业精准施肥系统开发与评估
基于人工智能的智能农业精准施肥系统开发与评估近年来,随着科技的不断进步和人们对食品质量的需求提高,农业智能化成为农业发展的重要方向之一。
其中,基于人工智能的智能农业精准施肥系统成为提高农作物产量和质量的关键技术之一。
本文将介绍智能农业精准施肥系统的开发与评估。
一、智能农业精准施肥系统的概述智能农业精准施肥系统是基于人工智能技术和传感器技术的技术系统,通过采集土壤养分、作物生长和环境变量等信息,利用人工智能算法进行数据分析和决策,实现对农作物进行精准施肥的方法。
该系统可以根据农田土壤的实际条件和作物的需求,确定最佳施肥方案,提高施肥效果,降低施肥成本。
二、智能农业精准施肥系统的关键技术1. 传感器技术智能农业精准施肥系统需要利用传感器技术采集土壤养分、作物生长和环境变量等数据。
通过无线传感器网络和物联网技术,可以实时、准确地获取这些数据,并传输到数据处理中心进行分析和决策。
2. 数据分析与决策在数据处理中心,利用人工智能算法对采集到的数据进行分析和决策。
通过机器学习和数据挖掘等技术,可以建立土壤养分与作物生长的关系模型,进而确定最佳施肥方案。
3. 施肥装置与控制技术智能农业精准施肥系统需要配备智能施肥装置,通过控制技术实现对施肥量和施肥时间的精确控制。
施肥装置可以根据人工智能算法的决策结果,自动调整施肥量和施肥时间,以满足农作物的需求。
三、智能农业精准施肥系统的开发与评估1. 系统开发智能农业精准施肥系统的开发需要一个完整的工程过程。
首先,设计系统的硬件架构,选择合适的传感器和控制设备。
然后,开发数据处理中心的软件系统,包括数据采集、数据分析与决策等功能。
最后,进行系统集成和测试,确保系统的正常运行。
2. 系统评估系统评估可以从多个角度进行,主要包括施肥效果评估和经济效益评估。
施肥效果评估可以通过对施肥前后农作物生长情况和产量进行对比分析,评估系统的施肥精准度和改善效果。
经济效益评估可以通过对施肥成本的降低和农作物产量的提高进行经济分析,评估系统的经济效益。
人工智能在肥料施用方案制定中的应用研究
人工智能在肥料施用方案制定中的应用研究随着农业技术的不断发展,人工智能技术在农业生产中的应用越来越广泛。
本文将探讨人工智能在肥料施用方案制定中的应用研究。
一、人工智能技术在农业中的应用人工智能技术包括机器学习、大数据分析、图像识别等多种技术手段,已经在农业生产领域得到广泛应用。
通过收集农田的土壤数据、气候数据、农作物生长数据等信息,结合人工智能算法进行分析和预测,可以帮助农民制定更科学的种植方案、施肥方案、病虫害防治方案等,提高农业生产效率和产量。
二、人工智能在肥料施用方案制定中的应用在农业生产中,肥料是提高农作物产量的关键因素之一。
传统的肥料施用方案制定主要基于经验和土壤检测结果,存在着施肥量不准确、施肥时间不合理等问题。
而借助人工智能技术,可以更精准地制定肥料施用方案。
首先,人工智能技术可以通过分析土壤数据、气候数据等多维信息,建立数据模型,预测作物生长所需的养分量和施肥时间,从而制定最优化的肥料施用方案。
例如,在不同气候条件下,同一品种作物对氮、磷、钾等养分的需求量都不相同,通过人工智能技术可以更准确地估算作物的养分需求量。
其次,人工智能技术还可以通过图像识别和机器学习技术,实现对农田作物的生长状态进行实时监测和分析。
当作物生长受到病虫害或逆境等影响时,可以通过人工智能技术及时调整肥料施用方案,保证作物的生长和产量。
三、人工智能在肥料施用方案制定中的前景随着人工智能技术的不断发展和完善,其在肥料施用方案制定中的应用前景将更为广阔。
未来,我们可以预见,人工智能技术将实现精准农业的目标,通过实时监测、数据分析、智能决策等手段,为农民提供更科学、更高效的肥料施用方案,进一步提高农业生产的质量和效益。
总的来说,人工智能在农业生产中的应用已经取得了一定的成就,尤其在肥料施用方案制定中的应用研究方面,具有巨大的潜力和前景。
我们期待着在不久的将来,人工智能技术将为农业生产带来更多的创新和突破,为实现农业现代化和可持续发展作出更大的贡献。
大豆变量施肥播种机设计与试验
大豆变量施肥播种机设计与试验
赵文罡;李洪刚;赵新天;吴尚华;王海龙
【期刊名称】《吉林农业》
【年(卷),期】2017(000)021
【摘要】针对东北垄作区大豆机械化种植的农艺要求,优化组合大豆"垄三"栽培等多项农艺措施,设计了一种大豆变量施肥播种机,该机适用于大豆垄上栽培技术,可实现变量深施肥、高速气吸精密播种、覆土、镇压等作业,为大豆规模化、标准化和机械化生产提供技术装备支撑.本文重点介绍了该播种机的构成、工作原理和主要机构,并对该机的播种性能进行了田间试验.结果表明:该机各项性能指标均满足大豆精量播种的技术要求,具有良好的工作性能和适应性,旨在为东北地区大豆精量播种机技术的改进和研发方向提供参考.
【总页数】2页(P58-59)
【作者】赵文罡;李洪刚;赵新天;吴尚华;王海龙
【作者单位】吉林省农业机械研究院,吉林长春130022;吉林省农业机械研究院,吉林长春130022;吉林省农业机械研究院,吉林长春130022;吉林省农业机械研究院,吉林长春130022;吉林省农业机械研究院,吉林长春130022
【正文语种】中文
【中图分类】S224.22
【相关文献】
1.大豆变量施肥播种机的设计
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图 1 高 度 与 流 量 关 系 图
从图 1 可以看 出, 流量和高度之间成反 比例函数 ,
即流量 随高 度 的增 加 在 减 少 , 当高 度 大 时 流 量 趋 于 且 稳 定 。经 方 差分 析 表 明 , 影 响 可 以接受 。 其 32 2 确 定 排肥 器 开 口与 流量 的关 系 .. 对 于 这尿 素 和 碳 铵 两 种 肥 料 , 定 性 试 验 时 , 在 转
3 2 试 验方 法 .
1 在 确 定 料 箱 内肥 料 的高 度 对 流量 影 响 时 , 同 ) 对 种 肥 料在 相 同的转 速 和 时间 内测 量其 流 量 。 2 在 确 定 开 口大 小 对不 同肥 料 流量 影 响 时 , 变 ) 改 开 口的 大小 , 后测 量 在 相 同转 速和 时 间 内的流 量 。 然 3 在 确 定 转 速 对 流 量 大小 的影 响 时 , ) 固定 开 口的
下 谋 求 可持 续 发展 , 我 国农 业 面 临 的 重 要 问题 。智 是
Байду номын сангаас
在本控制机构 中, 机具作业速度是一个 不可忽略
的因素 。机构 通 过角 度 一 字 编 码 器 把 机 具 前 进 速 度 数
有效途径 , 它要求有科学合 理的施肥方式 和智 能控制
的变 量 施肥 机 械 。
定 的语 言 来 完成 。 目前 , 持 单 片 机 应 用 系统 软 件 支
开发 的语言一般有 机器语 言、 c语言和高级语言 。由 于施肥机 的实时性要求不 高 , 因此采用 c语 言编写本 系统的控制程序。程序 的修改可局部进行 , 可建立 还 频繁调用 的子程序 。
速定为 2 rm n 高度 固定为 20 m, 0/ i, 5 m 时间取 0 5 i, . mn 采用 E cl xe 生成线 开 口与流量 的关 系曲线 图, 图 2 如
2 2 2 软件 开 发环 境 .. 变 量 施肥 需 通 过 软 件 来 实 现 , 制 软 件 是 系 统 控 控
O2 .
O
l0 0
1O 5
20 0
高度 / m m
制思路的具体体现。当控制功能要求发 生改变时 , 只
要 修 改相 应 软 件 即 可 实现 , 控 制 软 件 的设 计 要 通 过 而
机构采用 目标产量法建立施肥 专家系统 , 根据信 息采集系统获得的氮 、 、 磷 钾等信息进行施肥决策 , 获
得 地 块所 需 的排肥 量 。 2 2 主 程序 设 计 。
3 2 1 确 定 料 箱 内肥 料 的高度 对 流量 的影 响 . .
对于尿素和碳铵 , 当开 口 5为总开 口s 的 15 转 /、
一
成分 的含量 , 然后传递给单 片机 。它在切人土壤 的两
个 圆盘 犁刀 之 间加 入 电位 差 , 两 个 圆盘 犁 刀 之 间 的 使 土壤 形 成 电磁 场 。 由于 电磁 场 的性 质 受 土 壤 性 质 ( 包 括 土壤 类 型 、 机 物 含 量 、 壤 阳离 子 交 换 能 力 、 壤 有 土 土 湿度 和 硝 酸盐 的 氮 肥 水 平 ) 的影 响 , 因而 产 生 可 以感 应 出土 壤肥 力 的信 号 J 。 12 2 机 具作 业 速度 的采 集 .. 。
步进 电机 驱 动 装置 和 排 肥机 构 组 成 。试 验 结 果表 明 , 机 构 对 尿 素 和 碳 铵 的排 肥 误 差 率 在 1 % 以 内 , 肥 精 度 该 0 施 较高, 可基 本 实 现 变量 施 肥 , 为 下一 步 的 改进 和提 高精 度奠 定 了基 础 。 并 关键 词 :精 细农 业 ;变 量施 肥 ;智 能控 制
快, 排肥 量 越 大 ; 之 , 反 转速 越 慢 , 肥 量越 小 J 排 。
1 4 变 量施 肥 机械 .
式中
g 排 肥 器 的排 肥量 (gmi) 一 k/ n ;
一
机具 前 进速 度 ( m h ; k / )
B 施肥 机 行距 ( ; 一 m) Ⅳ一排 肥 器个 数 。 _
定 的损失 , 而且 还 引 起 了严 重 的 环 境 污 染 , 出现 了
地表水富营养化 、 地下水 和蔬菜 中硝态氮含量超标 等
一
系 列 问 题 。 如 何 在 不 加 剧 或 减 少 环 境 污 染 的前 提 能控 制 变量 施 肥 的 理 论 和 技 术 将 是 解 决 这 一 问题 的
1 3 1 步 进 电机 驱 动器 的选 择 ..
驱动器起到了信号分配和功率放大的作用 。本机
21 年 1 月 0 1 2
农机化研究
3 1 标 定试 验 .
第1期 2
构采 用 Kno M 00步进 电机驱 动器 , i 2 l8 c 为二 相二 拍 ,
步距 角 为 18 , . 。工作 方 式 为 A — C- D- A A B B C D — B。
作用下 由其 流 出 , 开 口的大 小 直接 影 响流 量 的大 其 小, 由挡板调节 ; 开沟器在 机具行进过程 中, 由其把土
壤 翻 开 而掩 埋 肥 料 。
2 决 策部分及 软件设 计
2 1 施 肥决 策 .
大小和料箱 内的高度改变转速 , 测量在不 同转速时流
量 的大小 。
4 10 6 0 0)
要 :我 国农 业 正 由传 统 农业 向现 代 农业 发 展 , 业 新 技 术 研 究 已 经 开 始起 步 。在 施 肥 方 面 , 农 配方 施 肥 、 混 复
肥 技 术 和 多元 素 平 衡施 肥 等 一 些 先进 技 术 和措 施 已在 一些 发 达 地 区 得 以应 用 。为 提 高 肥 料 利 用 率 , 可 能 地 消 尽 除化 肥 对 农 业环 境 造 成 的污 染 , 计研 制 了一 种变 量 施 肥 设备 。该设 备 主要 由信 息 采 集 系 统 、 片 机 控 制 电 路 、 设 单
通 过 变 量施 肥 机 的标定 试 验 确立 排肥 轴 转速 与 每 公 顷排 肥 量 、 具 前 进 速 度 之 间 的 函数 关 系 , 量 各 机 测 个 因素 对排 肥 量 的影 响 , 出排 肥 轴 转 速 与 排 肥 量 之 找 间 的关 系 , 然后 带 入 式 ( ) 立数 学 模 型 。 1建
变量 施 肥 机械 由现有 的普 通地 轮 驱 动排 肥 轴 的施 肥 机 改 进 而成 , 把原 有 地 轮 驱 动 改 为用 步 进 电 机 根 据 决 策 系 统 决策 的施 肥 量 驱 动 排 肥 轴 。排 肥 器 由料 箱 、 支 架 、 轮 、 盘 和 开 沟 机 构 组 成 。料 箱 用 来 盛 放 肥 地 拨 料 ; 架是施肥 器的骨架 , 来 支撑料箱 、 沟器 、 支 用 开 地 轮 和 步 进 电机 等 ; 盘 上 有 两 个 缺 口 , 料 在 拨 盘 的 拨 肥
采 用 蓄 电池供 电 , 电压 为 1V。传 感 器有 3根 引 线 , 2 有 + V 电源 线 、 线 与 脉 冲 输 出线 , 中 的 + V 电源 线 5 地 其 5
施肥机 由信息 采集 系统 、 单片机 控制 电路 、 步进
电机驱 动 装置 和 排肥 机 构 等 4部 分组 成 。信 息 采集 由
21 0 1年 1 2月
农 机 化 研 究
第 1 2期
一
种 智 能 控 制 变 量 施 肥 机 构 的 试 验 设 计
王 登峰 ,单 士 睿
( . 南, 电视 犬 学 机 电工 程 系 ,郑 州 1河 播
摘
40 0 5 0 8;2 许 昌职 业 技 术学 院 机 电工 程 系 ,河南 许 昌 .
1 3 2 步进 电机 ..
本机 构 中施 肥 机 每公 顷 的排 肥量 Q为
q= () 1
本 机 构 采 用 2 10 0 3 8型 步 进 电动 机 , 过 S 3 Y一 6 R 通
改变脉冲的频率来 进行调速 , 由步进 电机 的转轴带动 排肥轴 转动 。在 其它 条 件相 同时 , 步进 电机转 速 越
传感器来完成 , 通过传感器采集土壤 的养分信息及机 具前进速 度 , 将这些 信息输入 给单 片机控制 电路 , 经 运算得出所需 的脉 冲数 , 将此脉 冲数输送给步进 电机
驱 动 器来 控 制步 进 电机 变 速 转 动 , 而 驱 动 排 肥 轴 按 进
需 输 出 排肥 量 。
收 稿 日期 :2 1 一 2 l 01O 一5 基 金项 目 :河 南省 科 技 厅 项 目 (4 2 0 Y19 9 109 07)
和地线利用单 片机 上的 电源与地线。传 感器 的脉 冲 输 出线接到单片机 的引脚上 , 这样传感器每输 出一个 脉冲就会在单片机 内部产生中断 , 调用中断程序 。 J 12 3 控制脉冲输 出 .. 由于步进电机驱动 电源具有脉冲分配器和功率放
大 电路 , 以单 片 机 系 统输 出 给 步进 电机 的仅 为控 制 所
速 为 2 rmi , 用 E cl 成 高 度 与 流 量 关 系 曲 0/ n时 采 xe 生 线 图如 图 1所示 。
l4 ・
2 2 1 系统 目标 . . 应 用 C语 言研 究 开 发 出一 套 普 遍 适 用 的 、 用 于 能 指 导 精 细 农 业 变 量 施 肥 实 践 的 软 件 系 统 。该 软 件 能
所示 。从 图 2可 以看 出 , 量 和 开 口大 小 之 间 近 似 成 流
3 主要 参数 的确 定
正 比例 函数 , 即流量 随开 口的加大而增加 , 特别对 颗
信号转 化 成脉 冲信 号 , 输入 单 片机。本机 构选 用 了
O O MR N公 司的 E A 一 W3 6 2 C C型角 度 一 字 编码 器 , 数 它