农业机械自动检测与控制技术
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《农业机械自动检测与控制 技术》 课程论文
Байду номын сангаас
题目: 姓 名:
棉花收获机械及其产量测控技术
翁宇辰 谭佳鑫 胡云飞 南京农业大学工学院 农业机械化及其自动化 农机（134）班
30113429 30113434 30113425
学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师:
周俊
职称:教授
2016 年 6 月 1 日
棉花收获机械及其产量测控技术
0. 引言 随着经济、 社会及科学技术的不断发展与进步， 我国的农业生产方式正逐步由传统农业向 现代农业过渡。精准农业作为现代农业的发展方向，在农业生产中的地位将日益突出。作物产 量监测与精密播种是精准农业技术体系的重要组成部分。 获取农田小区的产量差异性信息， 综 合分析确定产量分布差异的影响因素，并采取合理有效的农业措施（如变量播种、施肥、喷药 等） 有助于获取最佳的经济和生态效益。 播种质量水平则与农作物的增产丰收紧密相关。 因此， 开展农田作物产量和播种信息的动态监测是实现科学分配资源、 增加作物产量和减少环境污染 的基础与关键，对我国农业可持续发展具有重要意义。 棉花作为我国的主要大田经济作物之一， 是关系国计民生的重要战略物资和保证我国棉纺 工业持续发展的重要原材料，在国民经济发展中起着重要的作。棉花商品率高达 95%，是经 济作物中最高的。 棉花生产不仅涉及国家农业生产战略布局和粮食安全， 而且涉及区域经济社 会发展、就业民生和农民增收。我国的棉花生产覆盖全国 24 个省市自治区，形成了三大棉区， 包括黄淮海棉区、长江流域棉区和新疆棉区。其面积占全国棉花播种面积的 98%以上，总产 占全国的 99%以上。2013 年全国植棉面积为 435 万公顷，占世界棉花种植总面积的 15.6%， 棉花总产量达到 631 万吨。目前，中国不仅是世界上最大的棉花生产国和消费国，也是世界第 一大棉花进口国。2001-2012 年，我国棉花进口量从最初的年进口 11 万吨增长到 540 多万吨， 进口增长达到了 48 倍，年均进口量达到 200 多万吨，占我国棉花产量 30%的多。棉花进口量 占国内生产总量的比例从最初的 3.8%增长到 2012 年的 48.8%，对外依存度不断提高。 作为世界上最主要的棉花种植和消耗国家， 棉花的稳定供给在我国农村经济乃至整个国民 经济发展中具有不可替代的作用。 稳定国内棉花种植面积和产量， 就必须提高棉花生产的机械 化水平， 特别是播种和釆收环节的机械化水平。 与先进植棉大国相比， 我国棉花生产方式落后， 规模小、劳动效率低、生产成本比较高。棉花采收作为棉花生产过程中极其重要的环节，传统 的人工采摘仍然是我国主要的棉花收获方式， 人工采摘很难满足棉花及时采摘的要求， 且采摘 效率低，劳务费用高。由于人工采摘周期长，往往会出现大面积棉花无法及时采摘导致巨大资 源浪费的情况，给种植户带来巨大经济损失。因此人工釆摘己成为制约棉花生产的瓶颈之一， 实现机械化采棉己势在必行采棉机作为棉花全程机械化的关键装备之一， 对于提高棉花采收生 产率、降低劳动成本都具有重要意义。目前美国凭借其成熟的机采棉技术已经实现高达 95% 以上的釆棉机械化程度，阿根廷、澳大利亚和中亚地区的印度、巴基斯坦等地也通过引进先进 机型提高机械化程度。近年来，我国在新疆棉区积极幵展了机采棉示范应用，棉花机采化水平 也在逐年提高，2012 年兵团机采化率达到 60%以上，机采作业也开始逐步向其他棉区扩展。 随着棉花种植规模发展与机械化程度的提高， 以及农作物机械播施与收获过程的智能检测技术 的研究应用， 我国对棉花产量与播种量检测技术及其智能装备的需求日益增长。 采棉机智能测 产技术作为获取产量区域分布信息的必要工具， 在精准农业技术研究中占极其重要的地位。 田 间棉花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；另一方面为下一季棉花生产精准控 制提供田间产量分布变异信息，对施肥决策技术提供原始数据信息。 。车载棉花产量在线获取 对考核种肥投入与产出关系有极其重要的意义。 棉花精量播种是提高其亩产的一项现代化综合性技术措施， 不但可以节约优良种子， 还能 保证出苗间距合理、苗齐、苗壮，同时避免出苗后的间苗和补苗工作。作为精准农业重要装备 之一的精密播种机己经成为现代农业播种的主要特征。 播种机的播种量检测是实施精密播种自 动控制的关键， 也是判断播种作业质量水平的基础， 但目前对于精密播种机的播种量尚缺乏有 效的检测手段。 因此， 研究一种能在线检测棉田作业过程中播种量与棉花产量的方法和技术， 对于减少棉 花生产资料投入、增加棉花产量以及减少环境污染等都有极其重要的意义。 1. 介绍一些棉花收获机械 棉花收获机械按收获方法的不同分为摘棉铃机、采棉机、其他类型棉花收获机械三大类 型。大部分植棉国家采摘棉花的机械都分了两种，第一种是棉花选收机，即根据棉花的成熟
Байду номын сангаас
题目: 姓 名:
棉花收获机械及其产量测控技术
翁宇辰 谭佳鑫 胡云飞 南京农业大学工学院 农业机械化及其自动化 农机（134）班
30113429 30113434 30113425
学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师:
周俊
职称:教授
2016 年 6 月 1 日
棉花收获机械及其产量测控技术
0. 引言 随着经济、 社会及科学技术的不断发展与进步， 我国的农业生产方式正逐步由传统农业向 现代农业过渡。精准农业作为现代农业的发展方向，在农业生产中的地位将日益突出。作物产 量监测与精密播种是精准农业技术体系的重要组成部分。 获取农田小区的产量差异性信息， 综 合分析确定产量分布差异的影响因素，并采取合理有效的农业措施（如变量播种、施肥、喷药 等） 有助于获取最佳的经济和生态效益。 播种质量水平则与农作物的增产丰收紧密相关。 因此， 开展农田作物产量和播种信息的动态监测是实现科学分配资源、 增加作物产量和减少环境污染 的基础与关键，对我国农业可持续发展具有重要意义。 棉花作为我国的主要大田经济作物之一， 是关系国计民生的重要战略物资和保证我国棉纺 工业持续发展的重要原材料，在国民经济发展中起着重要的作。棉花商品率高达 95%，是经 济作物中最高的。 棉花生产不仅涉及国家农业生产战略布局和粮食安全， 而且涉及区域经济社 会发展、就业民生和农民增收。我国的棉花生产覆盖全国 24 个省市自治区，形成了三大棉区， 包括黄淮海棉区、长江流域棉区和新疆棉区。其面积占全国棉花播种面积的 98%以上，总产 占全国的 99%以上。2013 年全国植棉面积为 435 万公顷，占世界棉花种植总面积的 15.6%， 棉花总产量达到 631 万吨。目前，中国不仅是世界上最大的棉花生产国和消费国，也是世界第 一大棉花进口国。2001-2012 年，我国棉花进口量从最初的年进口 11 万吨增长到 540 多万吨， 进口增长达到了 48 倍，年均进口量达到 200 多万吨，占我国棉花产量 30%的多。棉花进口量 占国内生产总量的比例从最初的 3.8%增长到 2012 年的 48.8%，对外依存度不断提高。 作为世界上最主要的棉花种植和消耗国家， 棉花的稳定供给在我国农村经济乃至整个国民 经济发展中具有不可替代的作用。 稳定国内棉花种植面积和产量， 就必须提高棉花生产的机械 化水平， 特别是播种和釆收环节的机械化水平。 与先进植棉大国相比， 我国棉花生产方式落后， 规模小、劳动效率低、生产成本比较高。棉花采收作为棉花生产过程中极其重要的环节，传统 的人工采摘仍然是我国主要的棉花收获方式， 人工采摘很难满足棉花及时采摘的要求， 且采摘 效率低，劳务费用高。由于人工采摘周期长，往往会出现大面积棉花无法及时采摘导致巨大资 源浪费的情况，给种植户带来巨大经济损失。因此人工釆摘己成为制约棉花生产的瓶颈之一， 实现机械化采棉己势在必行采棉机作为棉花全程机械化的关键装备之一， 对于提高棉花采收生 产率、降低劳动成本都具有重要意义。目前美国凭借其成熟的机采棉技术已经实现高达 95% 以上的釆棉机械化程度，阿根廷、澳大利亚和中亚地区的印度、巴基斯坦等地也通过引进先进 机型提高机械化程度。近年来，我国在新疆棉区积极幵展了机采棉示范应用，棉花机采化水平 也在逐年提高，2012 年兵团机采化率达到 60%以上，机采作业也开始逐步向其他棉区扩展。 随着棉花种植规模发展与机械化程度的提高， 以及农作物机械播施与收获过程的智能检测技术 的研究应用， 我国对棉花产量与播种量检测技术及其智能装备的需求日益增长。 采棉机智能测 产技术作为获取产量区域分布信息的必要工具， 在精准农业技术研究中占极其重要的地位。 田 间棉花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；另一方面为下一季棉花生产精准控 制提供田间产量分布变异信息，对施肥决策技术提供原始数据信息。 。车载棉花产量在线获取 对考核种肥投入与产出关系有极其重要的意义。 棉花精量播种是提高其亩产的一项现代化综合性技术措施， 不但可以节约优良种子， 还能 保证出苗间距合理、苗齐、苗壮，同时避免出苗后的间苗和补苗工作。作为精准农业重要装备 之一的精密播种机己经成为现代农业播种的主要特征。 播种机的播种量检测是实施精密播种自 动控制的关键， 也是判断播种作业质量水平的基础， 但目前对于精密播种机的播种量尚缺乏有 效的检测手段。 因此， 研究一种能在线检测棉田作业过程中播种量与棉花产量的方法和技术， 对于减少棉 花生产资料投入、增加棉花产量以及减少环境污染等都有极其重要的意义。 1. 介绍一些棉花收获机械 棉花收获机械按收获方法的不同分为摘棉铃机、采棉机、其他类型棉花收获机械三大类 型。大部分植棉国家采摘棉花的机械都分了两种，第一种是棉花选收机，即根据棉花的成熟