SX-DK2型玉米播種機智能電控系統(tǒng)的推廣與應用

118313 遼寧省東港市馬家店鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術推廣服務中心 欒曉萍

隨著人工智能技術的不斷成熟，在各個領域均開始引入智能技術的研究，在玉米播種機的設計中也引入了智能技術。例如，通過智能控制系統(tǒng)的設計，可以實時監(jiān)測播種的種子數(shù)量及效果，使播種機實現(xiàn)智能檢測及智能判斷，并且利用執(zhí)行元件及反饋電路，使得播種機實現(xiàn)株距自動調(diào)節(jié)、前行速度控制等智能化功能。

一、SX-DK2型播種機智能電控系統(tǒng)的特點

傳統(tǒng)的玉米播種機以地輪為動力源，通過鏈傳動的方式帶動排種器工作，作業(yè)過程中常出現(xiàn)地輪打滑問題，嚴重影響玉米播種均勻性和玉米的產(chǎn)量，且機械結構復雜、自身重量大、能源消耗大，在復雜地形中作業(yè)時，播量調(diào)節(jié)困難。針對此問題，東港市新星電子播種器廠設計出了一款“SX-DK2型”播種機智能電控系統(tǒng)，并將其應用于生產(chǎn)中。

SX-DK2型播種機智能電控系統(tǒng)由4G智能顯控終端、采集單元、圖像采集單元、FOC電機驅動單元、語音報警單元、面源光電落種檢測單元、北斗定位單元、轉速傳感器及無刷電機施肥、投種單元構成。系統(tǒng)采用模塊化設計，結合農(nóng)機管家云平臺可衍生出針對作業(yè)監(jiān)管、播種檢測、播種監(jiān)控等不同應用場景及不同客戶需求的產(chǎn)品。

SX-DK2型播種機智能電控系統(tǒng)基于Linux系統(tǒng)開發(fā)，保障作業(yè)數(shù)據(jù)的安全可靠存儲和數(shù)據(jù)及時上傳，滿足不同區(qū)域的作業(yè)監(jiān)管需求。高靈敏光電面源落種檢測技術，檢測精度達到1‰，保障播種作業(yè)質(zhì)量的高效檢測。FOC電驅排種及施肥單元，通過矢量控制技術實現(xiàn)無刷高速電機的高效運轉，株距控制精準、扭矩大、功耗低、長壽命、維護方便，在播種機支持的情況下可以達到18千米/小時的高速播種作業(yè)速度。結合農(nóng)機管家云平臺通過作業(yè)質(zhì)量分析、合格作業(yè)面積分析等工具，實現(xiàn)了作業(yè)質(zhì)量的遠程監(jiān)管。

二、SX-DK2型播種機智能電控系統(tǒng)的使用方法

1．SX-DK2型播種機智能電控系統(tǒng)配帶的電源線將其沒有插頭一端的兩根導線固定到電瓶上（注意：電源為9-30V，電源線兩端不分“正”“負”極）。

2．將各插頭根據(jù)標示分別插入主機上對應的插座上并擰緊，按下主機上的開/關鍵，主機上的電源指示燈點亮，警示燈亮，語音喇叭內(nèi)播報歡迎詞，當歡迎詞報完后，喇叭不響，警示燈不閃，進入待機狀態(tài)，此時喇叭播報“播種機報警系統(tǒng)工作正常”。

3．按下“設置鍵”，“株距”“行距”“行數(shù)”“肥監(jiān)控開/關”（選配）、“精度”“音量”開始閃動，在此期間按下“+、—”鍵改變所需數(shù)字，待數(shù)字不閃后自動保存當前設置。“株距”“行距”為播種機的當前工作參數(shù)，輸入不得有誤?！靶袛?shù)x-x”表示播種機要工作的行數(shù)，如：兩行的可設置成1-2，三行的1-3，依此類推，多行播種機可以關閉兩側的一行到多行，如：四行播種機可以設置成1-1、1-2、1-3、2-2、2-3、2-4、3-3、3-4、4-4，每組內(nèi)沒有的數(shù)字（實際四行設置為1-4）即為關閉的行數(shù)，如：2-2，實際關閉的是1、3、4號?！熬葂”表示報警的準確率，共四個擋位：1、2、3、4，數(shù)字越小精度越高?！耙袅縳”表示報警聲音的大小共四個擋位：2、4、6、8，數(shù)字越大音量越大?！胺时O(jiān)控開/關”（此功能為選配，部分機型不帶此功能即無此顯示。）選擇“開”時，肥監(jiān)控有效，“關”則無效。在行數(shù)調(diào)節(jié)時，9行以上的機型在原面積數(shù)字上顯示1-10，11……24，調(diào)節(jié)此數(shù)據(jù)可改變行數(shù)。

4.將種子裝入料箱，使播種機處于運行狀態(tài)，“x號x?！北硎久啃械南路N實數(shù)，按下“+、-”鍵選擇不同行數(shù)的下種數(shù)量?！翱倲?shù)x?！北硎鞠路N總數(shù)。“面積x平方米”表示播種機的當前已播種過的面積。

5.播種機運行途中，如果排種器出現(xiàn)不下種的異常情況時，此時語音喇叭內(nèi)間斷或長時間播報“xx號不下種”，此時駕駛員需停機，根據(jù)語音提示，查找問題所在。（注意：與一號探頭連接的排種器為“一號”機，同樣，與二號探頭連接的排種器為“二號”機，以此類推）。

6.工作中語音喇叭內(nèi)播報“xx號線路有故障，對應指示燈不亮，此時需根據(jù)提示檢查該號機的探頭與主機之間的連線是否斷開或插頭是否松動。

7.當播種機運行到地頭調(diào)頭時，智能自檢系統(tǒng)啟動，語音喇叭內(nèi)播報“播種機報警系統(tǒng)工作正?！保瑫r警示燈閃亮。

8.播種機在播種時設有自檢功能，即駕駛員可以在播種過程中停車自檢，停車后播報“播種機報警系統(tǒng)工作正?！保凶呦路N后無聲視為報警器正常，否則視為不正常。

9.短按“清零鍵”，粒數(shù)與面積數(shù)字均變?yōu)椤?”，計數(shù)重新開始，長按“清零鍵”3秒后，屏上顯示的有關面積的數(shù)據(jù)為歷史累計數(shù)據(jù)（一共播種過的總數(shù)據(jù)，功能同汽車里程表）。

10.長按“設置鍵”3秒后，屏幕上有關面積的測量數(shù)據(jù)將被關閉，即關閉面積測量功能。

三、SX-DK2型播種機智能電控系統(tǒng)的應用效果分析

玉米播種過程中存在斷條、漏播、重播等問題，過去的監(jiān)測系統(tǒng)主要利用光電傳感器和簡單的屏幕顯示，僅對總播量和漏播情況進行數(shù)字或聲響提示。實踐證明，SX-DK2型播種機智能電控系統(tǒng)，對玉米播種機排種過程進行有效監(jiān)測，主要是對種子下落情況進行監(jiān)測，并通過程序控制對所進行的播種情況進行分析判斷，若出現(xiàn)播種異常狀況則報警，并在液晶屏上記錄顯示播種速度、標準粒距、總播種量、播種面積、重播量/率、漏播量/率、斷條等信息，最終實現(xiàn)工作人員對玉米精量播種情況的實時監(jiān)測，大大減少漏種造成的損失，一次達到苗勻、苗齊、苗壯，極大地提高了播種機的工作質(zhì)量，進一步提高了機械系統(tǒng)的自動化和智能化。

四、SX-DK2型播種機智能電控系統(tǒng)的發(fā)展前景

1．該系統(tǒng)與現(xiàn)有常見的系相比，具有較高的靈敏度和監(jiān)測精度，使該系統(tǒng)針對玉米檢測而言，在導種管中不存在任何監(jiān)測盲區(qū)，使系統(tǒng)準確性得到保障。而且憑借其較高的監(jiān)測精度，對很多精量播種作物能夠進行準確監(jiān)測，提高了系統(tǒng)的通用性。

2．該系統(tǒng)在灰塵環(huán)境中能正常運行，這一效果的實現(xiàn)源于光纖傳感器的放大器設計功能，通過調(diào)節(jié)合適的門檻閾值，使系統(tǒng)具有一定的抗灰塵工作能力。

3.該系統(tǒng)界面顯示內(nèi)容豐富，能夠使工作人員更加全面掌握已完成的播種狀況。

4．系統(tǒng)電路簡單，傳感器發(fā)出信號，直接傳給控制芯片，進行判斷，省去不必要的放大電路，從而降低程序運行時間，實現(xiàn)了系統(tǒng)的高效性。

5.系統(tǒng)擴展性強，可基于監(jiān)測基礎，開發(fā)更多實用功能，為后期開發(fā)留有大量空間。

6.成本低廉，組成部件體積小有利于系統(tǒng)的產(chǎn)品化生產(chǎn)。

目前，在我國從事農(nóng)業(yè)人工播種和耕作的人口急劇下降，智能化玉米播種機的應用及推廣具有深刻意義，不僅可以滿足農(nóng)作物的產(chǎn)出，還可以節(jié)省從事農(nóng)作的勞動人口。SX-DK2型播種機具有省種、省時、高產(chǎn)及經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，在玉米產(chǎn)區(qū)有望普遍推廣應用，其優(yōu)越性已為廣大農(nóng)民所認識。