智能?chē)婌F控制系統(tǒng)應(yīng)用

房玉泉 李岸 林張磊

摘要：智能?chē)婌F控制系統(tǒng)是環(huán)保、節(jié)藥型農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。介紹了智能?chē)婌F控制系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的對(duì)比應(yīng)用，提高了施藥的準(zhǔn)確性，達(dá)到了減藥的目的。

關(guān)鍵詞：智能；精量；減藥

中圖分類(lèi)號(hào)：S49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.04.058

為了深入貫徹落實(shí)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，爭(zhēng)當(dāng)墾區(qū)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的排頭兵，大力實(shí)施農(nóng)業(yè)“三減”行動(dòng)，推廣高效節(jié)約先進(jìn)新技術(shù)，避免因正常施藥、施肥造成土壤板結(jié)和環(huán)境的惡化，響應(yīng)農(nóng)業(yè)部發(fā)布2020年化肥、農(nóng)藥零增長(zhǎng)的方案。八五二農(nóng)場(chǎng)出臺(tái)優(yōu)惠農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼政策，購(gòu)置由常州懷玉電子有限公司生產(chǎn)的智能?chē)婌F控制系統(tǒng)，在應(yīng)用實(shí)驗(yàn)過(guò)程中取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為實(shí)現(xiàn)綠色、有機(jī)、生態(tài)農(nóng)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

系統(tǒng)由控制器、GPS接收器、總閥、比例閥、流量傳感器、壓力傳感器、區(qū)段閥和連接導(dǎo)線(xiàn)等組成。流量傳感器和壓力傳感器二者可選擇一個(gè)或者都選擇。區(qū)段閥可以選擇電動(dòng)控制閥，也可以選擇手動(dòng)控制閥。GPS接收器感應(yīng)車(chē)輛行駛速度，總閥控制所有噴頭的流量，區(qū)段閥打開(kāi)和關(guān)閉某一個(gè)區(qū)段的流量，流量傳感器測(cè)量流過(guò)所有噴頭的流量，壓力傳感器測(cè)量噴霧時(shí)的壓力，比例閥調(diào)節(jié)流向噴頭的流量。控制器允許用戶(hù)輸入期望的噴量、噴霧機(jī)的信息和控制參數(shù)，讀取各種傳感器的數(shù)據(jù)并做出控制動(dòng)作。

2安裝調(diào)試

此系統(tǒng)安裝在國(guó)產(chǎn)懸掛式噴藥機(jī)上，罐體容積1500 L，噴頭選用進(jìn)口4號(hào)噴頭，噴頭和噴頭行距65 cm。經(jīng)過(guò)安裝試驗(yàn)該系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：

（1）該裝置的流量控制分配閥有兩種：總閥可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸結(jié)合停車(chē)關(guān)閉噴藥；比例閥實(shí)時(shí)作業(yè)自動(dòng)調(diào)節(jié)噴液量。這樣噴藥作業(yè)能夠保證單位面積內(nèi)噴液量均勻一致，能夠?qū)崿F(xiàn)變量噴霧，即機(jī)車(chē)作業(yè)的速度快，噴液量加大，速度慢時(shí)噴液量減少，機(jī)車(chē)停止不噴液，上坡和下坡的噴液量也是一致的。

（2）加裝控制器和GPS接收器能夠?qū)崿F(xiàn)噴藥作業(yè)實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證作業(yè)質(zhì)量，對(duì)噴藥機(jī)作業(yè)的總作業(yè)面積、總流量、總時(shí)間自動(dòng)記錄保存。農(nóng)場(chǎng)現(xiàn)有的噴藥機(jī)噴液量不隨作業(yè)速度改變而改變，機(jī)車(chē)作業(yè)速度快時(shí)，單位面積噴液量少，作業(yè)速度慢時(shí)，單位面積噴液量多。駕駛員在每次噴藥前都需要對(duì)作業(yè)地塊進(jìn)行實(shí)際行駛噴液測(cè)試，來(lái)確定加水量。為了達(dá)到好的噴藥效果，一般情況每罐都會(huì)多加藥液，保證好的藥效，由于噴液量無(wú)法保證，這樣在局部地點(diǎn)就會(huì)出現(xiàn)藥害。

（3）變量控制：根據(jù)設(shè)定單位面積內(nèi)的噴液量、噴藥機(jī)的作業(yè)幅寬和機(jī)車(chē)行駛速度，計(jì)算期望流量輸入到控制器中。流量傳感器讀取現(xiàn)在實(shí)際流量，控制閥根據(jù)期望和實(shí)際流量的誤差去打開(kāi)和關(guān)閉閥門(mén)，以實(shí)現(xiàn)智能變量控制。

實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如下：①未加裝此系統(tǒng)選擇地號(hào)500 m長(zhǎng)加水300 kgⅢ擋中速作業(yè)，噴完用水112 kg；選擇地號(hào)500 m長(zhǎng)加水300 kgⅡ擋中速作業(yè)，噴完用水148 kg。Ⅱ擋比Ⅲ擋噴液量誤差達(dá)32%。②加裝此系統(tǒng)選擇地號(hào)500 m長(zhǎng)加水300 kgⅢ擋中速作業(yè)，噴完用水115 kg；選擇地號(hào)500 m長(zhǎng)加水300 kgⅡ擋中速作業(yè)，噴完用水120 kg。Ⅱ擋比Ⅲ擋噴液量誤差達(dá)4.3%。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明：拖拉機(jī)作業(yè)速度Ⅱ擋和Ⅲ擋對(duì)比，未安裝噴霧控制系統(tǒng)前單位面積噴施量誤差大于30%，安裝后噴液量最大誤差小于5%。

（4）在停車(chē)時(shí)，機(jī)車(chē)傳動(dòng)軸結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)水泵轉(zhuǎn)動(dòng)、藥罐攪拌，使農(nóng)藥實(shí)現(xiàn)二次或多次攪拌，有利于藥液不沉淀，使噴藥的效果良好。

（5）噴液量傳感器準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)，噴液量數(shù)字顯示和藥罐實(shí)際流量相符，能夠?yàn)樽鳂I(yè)人員和管理人員提供準(zhǔn)確的藥量信息。

（6）機(jī)手作業(yè)更加方便，初始設(shè)定單位面積噴液量之后，駕駛員只要正常操作即可，可實(shí)時(shí)從屏幕上監(jiān)視噴藥情況，可以保證地塊中所有單位面積噴液量均勻一致，因此安裝噴霧系統(tǒng)后噴藥量在單位面積上的藥量非常準(zhǔn)確，可采用農(nóng)藥施藥量的下限去進(jìn)行施藥，沒(méi)有安裝此系統(tǒng)的機(jī)器一般使用農(nóng)藥施藥量的上限施藥。從后期滅草調(diào)查看，安裝控制器的防草效果非常好，優(yōu)于沒(méi)有安裝控制系統(tǒng)的藥罐作業(yè)，節(jié)約了成本，降低了施藥量，大大地提高了施藥的精準(zhǔn)度。

3存在的問(wèn)題

（1）實(shí)驗(yàn)中使用的迪爾484拖拉機(jī)自重輕，在作業(yè)中顛簸厲害，以使控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，造成噴液量不準(zhǔn)，噴藥過(guò)程中出現(xiàn)了兩次這樣的情況。

（2）該裝置能設(shè)置噴液壓力的大小，但設(shè)置過(guò)高時(shí)易報(bào)警，需增加壓力傳感器的量程。

4結(jié)論

該裝置在八五二農(nóng)場(chǎng)作業(yè)面積達(dá)5000余畝，在此期間管理局農(nóng)機(jī)局、農(nóng)場(chǎng)農(nóng)機(jī)科和噴霧控制系統(tǒng)廠家多次到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地檢驗(yàn)調(diào)試達(dá)到預(yù)期效果。智能?chē)婌F控制系統(tǒng)的成功應(yīng)用是農(nóng)機(jī)智能化管理方向，使農(nóng)墾向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化方向邁進(jìn)了一大步。農(nóng)場(chǎng)將繼續(xù)實(shí)施精量施藥減藥技術(shù)示范推廣工作，繼續(xù)擴(kuò)大智能?chē)婌F系統(tǒng)應(yīng)用面積，并對(duì)購(gòu)置智能?chē)婌F系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)貼，引導(dǎo)廣大種植戶(hù)進(jìn)行精量施藥減藥，為實(shí)現(xiàn)“三減”工作目標(biāo)而努力。

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