机采棉在线测产技术及其关键装备
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收稿 日期 ：２ １ — ２ ７ ０ １ ０ —１
棉 花流量传感器 、 摘头高度传感 器 、 采 风机转速 传感 器 和行走速度传感器 ４种 ， 一般来说风机 转速传感器
基金项 目 ：国家 “ ６ ” ８ ３ 计划重 点项 目（ ０ ０ Ａ ０ ４ ３ ； 育部科 学技 ２ １ Ａ １ １０ ） 教 术研究 重点项 目（ ０ １４ ； 河子 大学高 层次人 才科 研启 ２９４ ）石
Ｓ ＝ｂ ｔ ｖ
式中
Ｊ 收 获 面积 ； ｓபைடு நூலகம்一
６ 一工作 幅宽 ；
一
行 走速 度 ；
ｆ 收 获 时间 。 一
１ 棉花流量传感器 ２ Ｇ Ｓ ． ． Ｐ 差分信号接收天线 ３ Ｇ Ｓ ． Ｐ 信号接收天线 ４ 产量监视器控制终端 ． ５ 采摘头高度传感器 ６ 风机转速传感器 ． ．
数据 ， 结合 Ｄ Ｐ 采集的动态位置数据 ， ＧＳ 经智能终端计 算 出实时的棉花产量分布数据 ， 最后经过处理获得 产
量 的空 间分 布 图 ， 以在 投 入 相 对 较 低 的 情 况 下 快 速 可 准 确 地 自动获 取 产 量 数 据 ， 农 田变 量 处 方 管 理 的模 使 式 对 农 业 的发 展 更 有 实 用 价 值 Ｊ 。这 对 于 加 强 农 机 社 会 化 服 务 、 高农 机 作 业 信 息 化 意 识 和 促 进 作 物 生 提
原 理 和 关键 技 术 ， 推动 棉 花 产 量 监 测 系统 在 我 国的 研 究工 作 。 以
关 键 词 ：采 棉 机 ；传 感 器 ；产量 监 测 系 统 ；Ｄ Ｐ ＧＳ
中图分类 号 ：Ｔ ２ ４ ５ ｓ ２ Ｐ ７ ． ； １６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — ８ Ｘ ２ １ ） ０ ０ １ － ４ ０ ３ １８ （０ １ １ —２ ６ ０
动 资金 专项 （ Ｒ Ｘ２ ０ ３ ） Ｚ Ｋ ０ ７ ５
和行走速度传感 器是采棉机所 固有 的； 二是 Ｄ Ｐ Ｇ Ｓ系
统 ， 主要功能是 动态采集 位置数据 ； 其 三是 产量监测
智 能 终端 ， 过 智 能 终 端 对 相 关 数 据 的计 算 得 到 实 时 通 的棉 花产 量 空 间分 布数 据 ； 四是 数 据 处 理 与 产量 分 布 图的 生成 系 统 。棉 花 产量 监 测 系 统 安 装 示 意 图 如 图 １
集 中反 映 。对 棉 花 产 量进 行 实 时 监 测 ， 得 产 量 的空 间分 布 数 据 ， 科 学 管理 和 指 导 变 量 作 业 具 有 重 要 的 意 义 。 获 对
将 棉 花 产量 监 测 系 统 安 装 在采 棉 机 上 可 实 时 获 取棉 田产 量 分 布 的 信 息 。 为此 ， 述 了棉 花 产 量 监 测 系 统 的工 作 概
０ 引 言
农 田的基 本 信 息 存 在 着 时 间 、 间 上 的 差 异 性 ， 空 根 据 其 差 异 性 来 制 定 农 田科 学 化 管 理 和 决 策 的 变 量 作 业 的处 方 ， 而 实 现农 田效 率 的 提 高 ， 是 精 细 农 从 这
划 ， ２１ 到 ０ ０年兵 团棉花 种 植 面积 ５ ． ６ ７万 ｈ 采 棉 机 ｍ， 达 到 １３０多 台 ， 中 机 采 棉 面 积 将 达 到 ３ ． ０ 其 ３ ３万
分 与其 他 器件 不 会 发 生 干 涉 ， 其 中 的螺 纹 杆 未 拉 到 且
极限摆角位置 ， 从而在提升或下降过程 中采摘头高度 传感器在弹性变形范 围内能充分运动 。图 ３ 为采摘头
高 度传 感 器 的实 物 图 。
度； 二是通过籽棉经 输棉管到棉箱 流动时发出的声音
来测量棉花产量 ， 在采棉机运转 过程 中易受外 界干 但
产科学管理 ， 都有十分重要的现实意义 。
截至 ２０ ０ ７年 ， 疆 生 产 建 设 兵 团棉 花 播 种 面 积 新 ５． １３万 ｈ 其 中机 采 模 式 种 植 ２ ． ｍ， ３ ３万 ｈ 采 棉 机 ｍ， 保 有 量 ３ ５台 ， 年 实 现 机 采 面 积 ７万 ｈ １ 当 ｍ 。按 照 规
２ 主要部 件的功 能分析
２ １ 棉 花 流量 传 感器 ．
棉花流量传感器是 ２ 世纪 ９ ０ ０年代 由发达国家研 制并用于精 细农 业研究 的装置 。流量 传感器 是整个 产量监测 系统 中的核 心部件 ， 其稳定性和精确度直接 决定 了棉花产量的准确度 ， 同时影响整个产量监测 系
ｈ ｍ２
，
占棉花播种面积 的 ６ ％左右 。这使 得采用 自 ０
动 测 产 系统 进行 产 量 监测 成 为 可能 。
业的技术 的核心 。研究农 田空 间信息 （ ｌ ｊ 气候 、 虫害 、 土壤特性等 ） 对作 物生长 的影 响， 必须研 究产 量与其
他 因 素 问 的关 系 Ｊ 棉 花 产 量 是 农 田时 空 变 量 对 作 ２。 物 影 响 的集 中反 映 ， 得 棉 花 产 量 的 空 间 分 布 数 据 是 获 指 导 变 量作 业 的 基 础 。 因此 ， 据 采 棉 机 在 采 收 棉 花 根 过 程 中棉 花产 量 监 测 系 统 采 集 到 的产 量 的 流量 数 据 ， 由采 棉 机 行 走 速 度 和 收 获 幅 宽 等 数 据 获 得 收 获 面 积
１ 棉花产 量监测 系统组成 及工作 原理
２ ０世纪 ９ ０年代 以来 ， 量监测 研究在全 球一些 产 发达国家率先发展起来 ， 不同类型的产量监测系统分 别应用于小麦 、 玉米 、 大豆 、 花 、 叶和甜菜 等不 同 棉 茶
作 物 的 收获 。 目前 ， 国外 已 商 品 化 的 棉 花 产 量 监 视 系
度传感器采用的就是这种角位移传感器 ， 其旋转角度 与采摘头高度成线性关 系。棉花采收试验 中 ， 电位计 安装在采摘头转轴处 ， 通过机械杠杆装置实现采摘头 ＼ 升降与电位计同步旋转 。采摘头提升或下 降过程 中， 、
高 度 量线 性 的 转化 为 ０～４ 。 Ｏ 的角 度 量 ， 通 过 电位 计 再 产 生 阻值 的变化 ， 而 将 角度 量 转 化 为 ０～ Ｖ的 电压 进 ４
测量输棉管 中的透光率变 化测算 经过管道 的瞬 时棉
花质 量 流 量 ， 其原 理 如 图 ２所 示 。
图 ３ 采 摘 头 高 度 传 感器 实 物 图
Ｆｉ ． Ｄｒ ｗｉ ｇ ｏ ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｇ３ ａ ｎ ｆｈ ａ ｅ ｓ ｒ
２ ３ Ｄ Ｓ差分 全 球定 位 系统 ． ＧＰ
Ｐ （ ｒ ｉｏ ａ ｉ ） Ｆ Ｐｅ ｓ ｎＦ ｒ ｎ 系统及英 国 Ｒ Ｓ公司 的产量监 ｃｉ ｍ ｇ Ｄ 测系统等 。这些系统 都具有 功能 较强 的 ＧＳ综 合 Ｊ Ｉ
功 能 ， 自动 完成 产 量 监 测 和 生成 产 量 分 布 图 。这 些 能 系 统 的工 作 原 理类 似 ， 通 过 非 接 触 式 流 量 传 感 器 实 均
２１ ０ １年 １ ０月
农 机 化 研 究
第 １ ０期
机 采 棉 在 线 测 产 技 术 及 其 关 键 装 备
陈 伟 ，马 蓉 ，芦 帅 ，安 光 辉 ，李 军
８２０ ） ３ ０ ３
（ 河 子 大学 机 械 电气 工 程学 院 ，新 疆 石 河子 石
摘
要 ：棉 花 产 量 是棉 田农 业 生 产 效 率 的重 要 体 现 ， 田产 量 分 布 的时 空变 异 是影 响 产 量 的诸 因 素共 同 作 用 的 棉
时测量通过采棉机输棉管道 的棉花瞬时质量 流量 ， 与 该 瞬时的空间定位信息对应起来 ， 生成反 映地块产量
空 间变 异情 况 的产 量 图 。 目前 ， 已经 商 业化 的 基 于 采 棉 机 的棉 花 产 量 监 测 系 统 主 要 由 四 大 子 系 统 组 成 ： 是 传 感 器 系 统 ， 括 一 包
统 主要 有美 国 Ｃ Ｓ Ｈ公 司 的 Ａ Ｓ Ａ ｖｎ ｅ ａｍ ｎ Ａ ＥＩ Ｆ （ ｄ ａｃ ｄＦ ｒ ｉｇ
Ｓｓ ｍ） 统 、 国 Ａ Ｃ 公 司 的 Ｆｅ Ｓａ 统 、 国 ｙｔ 系 ｅ 英 ＧＯ ｉｄｔｒ系 ｌ 美 ＪｈＤ ｒｅ 司 的 Ｇｅｎｔ ｏｎ ｅｅ 公 ｒｅｓ ｒ系 统 、 国 Ａ Ｌａｅ 公 司 ａ 美 ｇ ｅｄｒ
士 生 导 师 ， Ｅ－ ａｌｌ ｍ ｌｓ １３ ｅｍ。 （ ｍ ｉ ｚ ｒ ＠ ６ ．ｏ ）ｙ ｈ
２１ ０ １年 １ ０月
农 机 化 研 究
第 １ ０期
置， 以确定采棉机 开始采收或停 止采收 的时间 ， 产 使 量监测系统启 动计算 面积功 能。产量 监测 中面积计
算 模 型 为
扰， 影响到数据的准确度 ； 三是最常见 的一种 ， 通过光
学 原 理 来 测 量 通 过 采 棉 机 输 棉 管 道 的 质 量 流 量 。 Ａ Ｌａｅ 公 司的 Ｉｓ ｈ 棉 花 测 产 系 统 采 用 的 就 是 这 ｇｅｄｒ ｎｉ ｔ ｇ
种棉 花流量传感 器 ， 它是运用光 学原理制造 的 ， 过 通
２ ２ 采摘头高度传感器 ．
采摘 头 高 度 传 感 器 可 测 量 工 作 中 采 摘 头 所 处 位
采棉测产试验 ， 构建 的 Ｄ Ｐ Ｇ Ｓ系统 由地 面固定 式 Ｇ Ｓ Ｐ 差分纠偏站和移动式 Ｄ Ｐ 接收系统组成 。地面 Ｇ Ｓ ＧＳ Ｐ
壁
Ｇ Ｓ差 分 形 式有 卫 星 差分 和地 面站 差分 两 种形 式 。卫 Ｐ
＼光 元 感件 应
图 ２ 棉花流量传感 器２ 作 原理 图 １ ２
Ｆｉ ． Ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｏ ｏ ｔ ｎ ｆｏ ｓ ｎ ｏ ｇ２ ｒｎ ｉ ｌ ｆｃ ｔ ｗ ｅ ｓ ｒ ｏ ｌ
星差分是一种收费提供差分服务的形式 ， 地面站差 分 前期 需 投 入 较 多 资 金 建 站 ， 期 运 行 成 本 比较 后 低 。图４为地 面 站 自主 差 分工 作 原 理示 意 图。 ２０ ０ ９年 ， 石河子大学在新疆兵 团农八师 １９团开展机 ４
／ 光射件 发元
Ｇ Ｓ是 一种 全 球 性 的无 线 电导 航 定 位 系 统 ， 对 Ｐ 能 全 球 表 面地 点及 空 间 提 供 实 时 三 维 位 置 、 三维 速 度 和
时 间等信息 ， 定位精度在 １ｍ左右。为满足精准农 业 ５
实 际定 位 需 求 ， 用 差 分 技 术 （ Ｇ Ｓ 可 以 改 善 因 各 采 ＤＰ） 种 误差 所 影 响 的 定 位 精 度 ， 定 位 精 度 提 高 到 １ 使 ｍ。
统 的精 度 。可 用 于 测 量 棉 花 流 量 的 传 感 器 有 ３种 类 型 ： 是 直 接 称 量 ， 过 棉 箱 中 悬 挂 的测 量 容 器 直 接 一 通 测 量 ， 简 便但 影 响 了 棉 箱 的装 载 量 和 采 棉 机 的灵 活 虽
值 ， Ｊ从而实现电压值与采摘头高度成线 性关 系。因 此， 安装 中必须注意角位移传感器 的机械杠杠装 置部
所示 。
作者简 介 ：陈
伟 （９ ５ ）男 ， １ ８ 一 ， 湖北石 首人 ， 硕士 研究生 ， Ｅ ｍ ｉ （ — ａ ）ｉ ｌ
ｊ ｗ ＠ １３ ｃｒ。 ｉ ｗ ６ ．ｏ ｗ ｎ
通讯 作者 ：马
蓉 （９４ ） 女 （ １ ７ 一 ， 回族 ） 甘 肃平 凉人 ， ， 副教 授 ， 博士 ， 硕
７ 行走速度传感器 ． 图 １ 棉花产 量监测 系统安装示意 图
Ｆ ｇ １ Ｉ ｓａｌ ｔ ｎ ｓ ｅ ｃ ｆ ｃ ｔｏ ｉｌ ｎ ｔｒ ｉ ． ｎ ｔｌａｉ ｋ ｔｈ ｏ ｏｔ ｎ ｙｅ ｄ ｍｏ ｉ ｏ ｏ
、
棉花产量监测系统 中多采用电位计式角位移传感
器 ， 安装 在 驾 驶 室 右 下 面 。Ｉｓ ｈ 系统 中采 摘 头 高 且 ｎｉ ｔ ｇ
棉 花流量传感器 、 摘头高度传感 器 、 采 风机转速 传感 器 和行走速度传感器 ４种 ， 一般来说风机 转速传感器
基金项 目 ：国家 “ ６ ” ８ ３ 计划重 点项 目（ ０ ０ Ａ ０ ４ ３ ； 育部科 学技 ２ １ Ａ １ １０ ） 教 术研究 重点项 目（ ０ １４ ； 河子 大学高 层次人 才科 研启 ２９４ ）石
Ｓ ＝ｂ ｔ ｖ
式中
Ｊ 收 获 面积 ； ｓபைடு நூலகம்一
６ 一工作 幅宽 ；
一
行 走速 度 ；
ｆ 收 获 时间 。 一
１ 棉花流量传感器 ２ Ｇ Ｓ ． ． Ｐ 差分信号接收天线 ３ Ｇ Ｓ ． Ｐ 信号接收天线 ４ 产量监视器控制终端 ． ５ 采摘头高度传感器 ６ 风机转速传感器 ． ．
数据 ， 结合 Ｄ Ｐ 采集的动态位置数据 ， ＧＳ 经智能终端计 算 出实时的棉花产量分布数据 ， 最后经过处理获得 产
量 的空 间分 布 图 ， 以在 投 入 相 对 较 低 的 情 况 下 快 速 可 准 确 地 自动获 取 产 量 数 据 ， 农 田变 量 处 方 管 理 的模 使 式 对 农 业 的发 展 更 有 实 用 价 值 Ｊ 。这 对 于 加 强 农 机 社 会 化 服 务 、 高农 机 作 业 信 息 化 意 识 和 促 进 作 物 生 提
原 理 和 关键 技 术 ， 推动 棉 花 产 量 监 测 系统 在 我 国的 研 究工 作 。 以
关 键 词 ：采 棉 机 ；传 感 器 ；产量 监 测 系 统 ；Ｄ Ｐ ＧＳ
中图分类 号 ：Ｔ ２ ４ ５ ｓ ２ Ｐ ７ ． ； １６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ — ８ Ｘ ２ １ ） ０ ０ １ － ４ ０ ３ １８ （０ １ １ —２ ６ ０
动 资金 专项 （ Ｒ Ｘ２ ０ ３ ） Ｚ Ｋ ０ ７ ５
和行走速度传感 器是采棉机所 固有 的； 二是 Ｄ Ｐ Ｇ Ｓ系
统 ， 主要功能是 动态采集 位置数据 ； 其 三是 产量监测
智 能 终端 ， 过 智 能 终 端 对 相 关 数 据 的计 算 得 到 实 时 通 的棉 花产 量 空 间分 布数 据 ； 四是 数 据 处 理 与 产量 分 布 图的 生成 系 统 。棉 花 产量 监 测 系 统 安 装 示 意 图 如 图 １
集 中反 映 。对 棉 花 产 量进 行 实 时 监 测 ， 得 产 量 的空 间分 布 数 据 ， 科 学 管理 和 指 导 变 量 作 业 具 有 重 要 的 意 义 。 获 对
将 棉 花 产量 监 测 系 统 安 装 在采 棉 机 上 可 实 时 获 取棉 田产 量 分 布 的 信 息 。 为此 ， 述 了棉 花 产 量 监 测 系 统 的工 作 概
０ 引 言
农 田的基 本 信 息 存 在 着 时 间 、 间 上 的 差 异 性 ， 空 根 据 其 差 异 性 来 制 定 农 田科 学 化 管 理 和 决 策 的 变 量 作 业 的处 方 ， 而 实 现农 田效 率 的 提 高 ， 是 精 细 农 从 这
划 ， ２１ 到 ０ ０年兵 团棉花 种 植 面积 ５ ． ６ ７万 ｈ 采 棉 机 ｍ， 达 到 １３０多 台 ， 中 机 采 棉 面 积 将 达 到 ３ ． ０ 其 ３ ３万
分 与其 他 器件 不 会 发 生 干 涉 ， 其 中 的螺 纹 杆 未 拉 到 且
极限摆角位置 ， 从而在提升或下降过程 中采摘头高度 传感器在弹性变形范 围内能充分运动 。图 ３ 为采摘头
高 度传 感 器 的实 物 图 。
度； 二是通过籽棉经 输棉管到棉箱 流动时发出的声音
来测量棉花产量 ， 在采棉机运转 过程 中易受外 界干 但
产科学管理 ， 都有十分重要的现实意义 。
截至 ２０ ０ ７年 ， 疆 生 产 建 设 兵 团棉 花 播 种 面 积 新 ５． １３万 ｈ 其 中机 采 模 式 种 植 ２ ． ｍ， ３ ３万 ｈ 采 棉 机 ｍ， 保 有 量 ３ ５台 ， 年 实 现 机 采 面 积 ７万 ｈ １ 当 ｍ 。按 照 规
２ 主要部 件的功 能分析
２ １ 棉 花 流量 传 感器 ．
棉花流量传感器是 ２ 世纪 ９ ０ ０年代 由发达国家研 制并用于精 细农 业研究 的装置 。流量 传感器 是整个 产量监测 系统 中的核 心部件 ， 其稳定性和精确度直接 决定 了棉花产量的准确度 ， 同时影响整个产量监测 系
ｈ ｍ２
，
占棉花播种面积 的 ６ ％左右 。这使 得采用 自 ０
动 测 产 系统 进行 产 量 监测 成 为 可能 。
业的技术 的核心 。研究农 田空 间信息 （ ｌ ｊ 气候 、 虫害 、 土壤特性等 ） 对作 物生长 的影 响， 必须研 究产 量与其
他 因 素 问 的关 系 Ｊ 棉 花 产 量 是 农 田时 空 变 量 对 作 ２。 物 影 响 的集 中反 映 ， 得 棉 花 产 量 的 空 间 分 布 数 据 是 获 指 导 变 量作 业 的 基 础 。 因此 ， 据 采 棉 机 在 采 收 棉 花 根 过 程 中棉 花产 量 监 测 系 统 采 集 到 的产 量 的 流量 数 据 ， 由采 棉 机 行 走 速 度 和 收 获 幅 宽 等 数 据 获 得 收 获 面 积
１ 棉花产 量监测 系统组成 及工作 原理
２ ０世纪 ９ ０年代 以来 ， 量监测 研究在全 球一些 产 发达国家率先发展起来 ， 不同类型的产量监测系统分 别应用于小麦 、 玉米 、 大豆 、 花 、 叶和甜菜 等不 同 棉 茶
作 物 的 收获 。 目前 ， 国外 已 商 品 化 的 棉 花 产 量 监 视 系
度传感器采用的就是这种角位移传感器 ， 其旋转角度 与采摘头高度成线性关 系。棉花采收试验 中 ， 电位计 安装在采摘头转轴处 ， 通过机械杠杆装置实现采摘头 ＼ 升降与电位计同步旋转 。采摘头提升或下 降过程 中， 、
高 度 量线 性 的 转化 为 ０～４ 。 Ｏ 的角 度 量 ， 通 过 电位 计 再 产 生 阻值 的变化 ， 而 将 角度 量 转 化 为 ０～ Ｖ的 电压 进 ４
测量输棉管 中的透光率变 化测算 经过管道 的瞬 时棉
花质 量 流 量 ， 其原 理 如 图 ２所 示 。
图 ３ 采 摘 头 高 度 传 感器 实 物 图
Ｆｉ ． Ｄｒ ｗｉ ｇ ｏ ｅ ｄ ｓ ｎ ｏ ｇ３ ａ ｎ ｆｈ ａ ｅ ｓ ｒ
２ ３ Ｄ Ｓ差分 全 球定 位 系统 ． ＧＰ
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功 能 ， 自动 完成 产 量 监 测 和 生成 产 量 分 布 图 。这 些 能 系 统 的工 作 原 理类 似 ， 通 过 非 接 触 式 流 量 传 感 器 实 均
２１ ０ １年 １ ０月
农 机 化 研 究
第 １ ０期
机 采 棉 在 线 测 产 技 术 及 其 关 键 装 备
陈 伟 ，马 蓉 ，芦 帅 ，安 光 辉 ，李 军
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（ 河 子 大学 机 械 电气 工 程学 院 ，新 疆 石 河子 石
摘
要 ：棉 花 产 量 是棉 田农 业 生 产 效 率 的重 要 体 现 ， 田产 量 分 布 的时 空变 异 是影 响 产 量 的诸 因 素共 同 作 用 的 棉
时测量通过采棉机输棉管道 的棉花瞬时质量 流量 ， 与 该 瞬时的空间定位信息对应起来 ， 生成反 映地块产量
空 间变 异情 况 的产 量 图 。 目前 ， 已经 商 业化 的 基 于 采 棉 机 的棉 花 产 量 监 测 系 统 主 要 由 四 大 子 系 统 组 成 ： 是 传 感 器 系 统 ， 括 一 包
统 主要 有美 国 Ｃ Ｓ Ｈ公 司 的 Ａ Ｓ Ａ ｖｎ ｅ ａｍ ｎ Ａ ＥＩ Ｆ （ ｄ ａｃ ｄＦ ｒ ｉｇ
Ｓｓ ｍ） 统 、 国 Ａ Ｃ 公 司 的 Ｆｅ Ｓａ 统 、 国 ｙｔ 系 ｅ 英 ＧＯ ｉｄｔｒ系 ｌ 美 ＪｈＤ ｒｅ 司 的 Ｇｅｎｔ ｏｎ ｅｅ 公 ｒｅｓ ｒ系 统 、 国 Ａ Ｌａｅ 公 司 ａ 美 ｇ ｅｄｒ
士 生 导 师 ， Ｅ－ ａｌｌ ｍ ｌｓ １３ ｅｍ。 （ ｍ ｉ ｚ ｒ ＠ ６ ．ｏ ）ｙ ｈ
２１ ０ １年 １ ０月
农 机 化 研 究
第 １ ０期
置， 以确定采棉机 开始采收或停 止采收 的时间 ， 产 使 量监测系统启 动计算 面积功 能。产量 监测 中面积计
算 模 型 为
扰， 影响到数据的准确度 ； 三是最常见 的一种 ， 通过光
学 原 理 来 测 量 通 过 采 棉 机 输 棉 管 道 的 质 量 流 量 。 Ａ Ｌａｅ 公 司的 Ｉｓ ｈ 棉 花 测 产 系 统 采 用 的 就 是 这 ｇｅｄｒ ｎｉ ｔ ｇ
种棉 花流量传感 器 ， 它是运用光 学原理制造 的 ， 过 通
２ ２ 采摘头高度传感器 ．
采摘 头 高 度 传 感 器 可 测 量 工 作 中 采 摘 头 所 处 位
采棉测产试验 ， 构建 的 Ｄ Ｐ Ｇ Ｓ系统 由地 面固定 式 Ｇ Ｓ Ｐ 差分纠偏站和移动式 Ｄ Ｐ 接收系统组成 。地面 Ｇ Ｓ ＧＳ Ｐ
壁
Ｇ Ｓ差 分 形 式有 卫 星 差分 和地 面站 差分 两 种形 式 。卫 Ｐ
＼光 元 感件 应
图 ２ 棉花流量传感 器２ 作 原理 图 １ ２
Ｆｉ ． Ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｏ ｏ ｔ ｎ ｆｏ ｓ ｎ ｏ ｇ２ ｒｎ ｉ ｌ ｆｃ ｔ ｗ ｅ ｓ ｒ ｏ ｌ
星差分是一种收费提供差分服务的形式 ， 地面站差 分 前期 需 投 入 较 多 资 金 建 站 ， 期 运 行 成 本 比较 后 低 。图４为地 面 站 自主 差 分工 作 原 理示 意 图。 ２０ ０ ９年 ， 石河子大学在新疆兵 团农八师 １９团开展机 ４
／ 光射件 发元
Ｇ Ｓ是 一种 全 球 性 的无 线 电导 航 定 位 系 统 ， 对 Ｐ 能 全 球 表 面地 点及 空 间 提 供 实 时 三 维 位 置 、 三维 速 度 和
时 间等信息 ， 定位精度在 １ｍ左右。为满足精准农 业 ５
实 际定 位 需 求 ， 用 差 分 技 术 （ Ｇ Ｓ 可 以 改 善 因 各 采 ＤＰ） 种 误差 所 影 响 的 定 位 精 度 ， 定 位 精 度 提 高 到 １ 使 ｍ。
统 的精 度 。可 用 于 测 量 棉 花 流 量 的 传 感 器 有 ３种 类 型 ： 是 直 接 称 量 ， 过 棉 箱 中 悬 挂 的测 量 容 器 直 接 一 通 测 量 ， 简 便但 影 响 了 棉 箱 的装 载 量 和 采 棉 机 的灵 活 虽
值 ， Ｊ从而实现电压值与采摘头高度成线 性关 系。因 此， 安装 中必须注意角位移传感器 的机械杠杠装 置部
所示 。
作者简 介 ：陈
伟 （９ ５ ）男 ， １ ８ 一 ， 湖北石 首人 ， 硕士 研究生 ， Ｅ ｍ ｉ （ — ａ ）ｉ ｌ
ｊ ｗ ＠ １３ ｃｒ。 ｉ ｗ ６ ．ｏ ｗ ｎ
通讯 作者 ：马
蓉 （９４ ） 女 （ １ ７ 一 ， 回族 ） 甘 肃平 凉人 ， ， 副教 授 ， 博士 ， 硕
７ 行走速度传感器 ． 图 １ 棉花产 量监测 系统安装示意 图
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棉花产量监测系统 中多采用电位计式角位移传感
器 ， 安装 在 驾 驶 室 右 下 面 。Ｉｓ ｈ 系统 中采 摘 头 高 且 ｎｉ ｔ ｇ