農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)的研究應(yīng)用

隨著農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步和智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控故障診斷技術(shù)將在未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)、智能決策支持服務(wù)。現(xiàn)今，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備智能化、自動(dòng)化成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)研究應(yīng)用尤為重要。此技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在設(shè)備故障后進(jìn)行快速、準(zhǔn)確診斷，有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低設(shè)備維修成本，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供有力保障。

一、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)的重要性

1、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式依賴人力對(duì)設(shè)備定期檢查維護(hù)，效率低下，容易因人為因素導(dǎo)致漏檢誤判。而遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和預(yù)警機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題，確保設(shè)備始終處于最佳工作狀態(tài)。例如，某農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社引進(jìn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)拖拉機(jī)、收割機(jī)等核心設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在某收割作業(yè)中，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到某臺(tái)收割機(jī)割刀轉(zhuǎn)速異常下降，及時(shí)發(fā)出警報(bào)。農(nóng)場(chǎng)管理人員根據(jù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)，迅速定位故障點(diǎn)及時(shí)維修，避免因設(shè)備故障導(dǎo)致生產(chǎn)延誤。

2、降低維修成本

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障導(dǎo)致維修成本上升，帶來(lái)額外生產(chǎn)損失。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷技術(shù)，可準(zhǔn)確識(shí)別故障類(lèi)型原因，為維修提供精確指導(dǎo)，避免不必要拆卸、零件更換，有效降低維修成本。例如，某農(nóng)業(yè)合作社灌溉泵出現(xiàn)故障，傳統(tǒng)方式需要拆卸泵體進(jìn)行檢查。但通過(guò)故障診斷技術(shù)，技術(shù)人員準(zhǔn)確定位故障為電機(jī)繞組短路，僅更換電機(jī)部分，節(jié)省維修時(shí)間成本。

3、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全性

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中存在安全隱患，如不及時(shí)處理會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)事故。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備安全狀態(tài)，如溫度、壓力、電流等關(guān)鍵參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，在某農(nóng)場(chǎng)飼料加工車(chē)間，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到粉碎機(jī)的電流異常升高，及時(shí)報(bào)警并停機(jī)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，粉碎機(jī)內(nèi)部進(jìn)入硬物導(dǎo)致卡機(jī)。由于系統(tǒng)及時(shí)響應(yīng)，避免設(shè)備損壞安全事故。

4、推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用提高設(shè)備運(yùn)行效率，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、自動(dòng)化進(jìn)程。隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)發(fā)展應(yīng)用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可通過(guò)數(shù)據(jù)深入挖掘，精準(zhǔn)掌握農(nóng)作物生長(zhǎng)情況、環(huán)境因素變化信息，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)、準(zhǔn)確決策依據(jù)。

二、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

1、拖拉機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控

拖拉機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是基于互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)手段，對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。通過(guò)安裝在拖拉機(jī)上的傳感器、控制器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備，實(shí)時(shí)采集拖拉機(jī)位置、速度、油耗、工作狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行處理分析。監(jiān)控中心可以對(duì)拖拉機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度、故障診斷和安全管理，實(shí)現(xiàn)拖拉機(jī)智能化、遠(yuǎn)程化管理。

例如，某農(nóng)機(jī)專(zhuān)業(yè)合作社擁有數(shù)十臺(tái)拖拉機(jī)用于耕種、運(yùn)輸?shù)绒r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。為提高農(nóng)場(chǎng)管理效率，保障拖拉機(jī)運(yùn)行效率，農(nóng)場(chǎng)管理者引進(jìn)拖拉機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)。在每臺(tái)拖拉機(jī)上安裝GPS定位系統(tǒng)和多種傳感器設(shè)備，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)拖拉機(jī)位置、速度、油耗、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)場(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。查看每臺(tái)拖拉機(jī)位置、運(yùn)行狀態(tài)，在耕種季節(jié)，管理者根據(jù)農(nóng)田分布耕種計(jì)劃，結(jié)合遠(yuǎn)程調(diào)度功能合理安排拖拉機(jī)作業(yè)路線，精細(xì)化處理生產(chǎn)任務(wù)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)拖拉機(jī)油耗情況，為后續(xù)加油計(jì)劃提供依據(jù)。

在拖拉機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)拖拉機(jī)各項(xiàng)參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)潛在故障異常情況。例如，當(dāng)某臺(tái)拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過(guò)高時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，提示管理者進(jìn)行相應(yīng)處理。通過(guò)故障診斷功能迅速定位故障原因并安排維修工作，避免生產(chǎn)延誤損失。拖拉機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)具有安全防盜功能，通過(guò)GPS定位系統(tǒng)，農(nóng)場(chǎng)管理者實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)拖拉機(jī)位置移動(dòng)情況。一旦發(fā)現(xiàn)拖拉機(jī)被盜或偏離預(yù)定路線，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警并通知管理者。通過(guò)遠(yuǎn)程鎖定功能對(duì)被盜拖拉機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，增加追回可能性。

拖拉機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、無(wú)線通信模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)三部分組成，數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集拖拉機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油溫、水溫等。無(wú)線通信模塊負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器，遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)和展示，實(shí)現(xiàn)對(duì)拖拉機(jī)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。在技術(shù)指標(biāo)分析中，主要包含以下幾點(diǎn)。

①轉(zhuǎn)速

發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是反映拖拉機(jī)工作狀態(tài)的重要指標(biāo)，安裝發(fā)動(dòng)機(jī)上轉(zhuǎn)速傳感器實(shí)時(shí)采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。正常情況下，拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)波動(dòng)，如1500-2500rpm。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超出正常范圍時(shí)，系統(tǒng)警報(bào)提示操作人員檢查發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)。

②油溫

油溫是拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油溫度，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼上的溫度傳感器實(shí)時(shí)采集油溫?cái)?shù)據(jù)。正常情況下，拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)油溫應(yīng)在80℃-120℃之間。

③水溫

通過(guò)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)水箱上的溫度傳感器實(shí)時(shí)采集水溫?cái)?shù)據(jù)。正常情況下，拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫應(yīng)在80℃-100℃之間。

④無(wú)線通信距離

本系統(tǒng)采用無(wú)線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集模塊與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)線通信距離受多種因素影響，如地形、建筑物遮擋等。在開(kāi)闊地帶，無(wú)線通信距離可達(dá)數(shù)公里。在城市或復(fù)雜地形環(huán)境下，無(wú)線通信距離會(huì)縮短至數(shù)百米。為確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性，系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮多種因素，并采用擴(kuò)頻、跳頻等抗干擾技術(shù)。

⑤數(shù)據(jù)傳輸速率

采用高速無(wú)線通信模塊，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)Mbps級(jí)別，高速的數(shù)據(jù)傳輸速率確保實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景下數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸處理。

2、溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控

溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)基于物聯(lián)網(wǎng)、傳感器技術(shù)、云計(jì)算等信息技術(shù)手段，對(duì)溫室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管理。通過(guò)安裝在溫室內(nèi)各種傳感器設(shè)備，實(shí)時(shí)采集溫室內(nèi)溫度、濕度、光照、CO2濃度等關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心進(jìn)行處理分析。對(duì)溫室環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)、故障診斷，實(shí)現(xiàn)溫室環(huán)境的智能化、遠(yuǎn)程化管理。例如，某蔬菜種植基地采用現(xiàn)代化溫室進(jìn)行種植，為提高種植效率、產(chǎn)品質(zhì)量，基地管理者引進(jìn)溫室環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與基地遠(yuǎn)程監(jiān)控中心建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。實(shí)時(shí)查看溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，根據(jù)作物生長(zhǎng)需求進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)溫室內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)通風(fēng)設(shè)備或啟動(dòng)降溫系統(tǒng)，當(dāng)光照不足時(shí)自動(dòng)補(bǔ)光。管理者通過(guò)手機(jī)或電腦隨時(shí)隨地進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)，確保溫室環(huán)境穩(wěn)定優(yōu)化。

監(jiān)測(cè)各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)變化情況，通過(guò)數(shù)據(jù)分析對(duì)比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障異常情況。例如，當(dāng)某個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并提示管理者進(jìn)行相應(yīng)處理。通過(guò)故障診斷功能，管理者迅速定位故障原因并安排維修工作，確保溫室環(huán)境的穩(wěn)定安全。明確作物生長(zhǎng)環(huán)境需求和規(guī)律，優(yōu)化種植計(jì)劃環(huán)境調(diào)節(jié)策略。確定不同季節(jié)、不同作物生長(zhǎng)階段溫度和濕度范圍，提高作物產(chǎn)量品質(zhì)。在技術(shù)指標(biāo)分析中，主要包含以下幾點(diǎn)。

①溫度監(jiān)測(cè)范圍

常規(guī)監(jiān)測(cè)范圍-10℃至+50℃，精度為±0.5℃，分辨率為0.1。

②濕度監(jiān)測(cè)范圍

常規(guī)監(jiān)測(cè)范圍為0%RH至100%RH，精度為±3%RH，分辨率為0.1%RH。

③光照強(qiáng)度監(jiān)測(cè)范圍

常規(guī)監(jiān)測(cè)范圍為0Lux-200，000Lux，精度為±5%，分辨率為1Lux。

④土壤濕度監(jiān)測(cè)范圍

常規(guī)監(jiān)測(cè)范圍為0%-100%（體積含水量），精度為±2%，分辨率為0.1%。

⑤CO2濃度監(jiān)測(cè)范圍

常規(guī)監(jiān)測(cè)范圍為0ppm-5000ppm，精度為±50ppm或±5%（取較大值），分辨率為1ppm。

⑥數(shù)據(jù)傳輸頻率

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸頻率為每5s-1min一次，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)頻率每一小時(shí)至每天一次平均值。

⑦遠(yuǎn)程通信協(xié)議

無(wú)線通信協(xié)議為Wi-Fi、LoRa、NB-IoT、4G/5G等，有線通信協(xié)議為Ethernet、RS485等。

3、灌溉系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控

在農(nóng)田中安裝土壤濕度傳感器、降雨量傳感器和氣象站等設(shè)備，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度、降雨量、溫度等關(guān)鍵參數(shù)。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與農(nóng)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控中心建立連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。查看農(nóng)田土壤濕度、降雨量等數(shù)據(jù)，根據(jù)作物生長(zhǎng)需求和土壤濕度情況進(jìn)行遠(yuǎn)程評(píng)估調(diào)度。例如，在干旱季節(jié)，當(dāng)土壤濕度低于一定閾值時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)灌溉系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)水。在雨季，降雨量充足時(shí)，可手動(dòng)或自動(dòng)關(guān)閉灌溉系統(tǒng)以節(jié)約水資源。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各項(xiàng)參數(shù)變化情況，通過(guò)數(shù)據(jù)分析對(duì)比，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障異常情況。例如，當(dāng)土壤濕度傳感器出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)并提示管理者進(jìn)行相應(yīng)處理。通過(guò)故障診斷功能，管理者迅速定位故障原因并安排維修工作，確保灌溉系統(tǒng)正常運(yùn)行。明確作物的水分需求和土壤濕度變化規(guī)律，優(yōu)化灌溉計(jì)劃。

三、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)

1、玉米免耕播種機(jī)故障診斷技術(shù)

現(xiàn)代玉米免耕播種機(jī)裝備多種傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器各種工作參數(shù)，如：播種深度、播種速度、種子流量等。傳感器將參數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)送至中央控制單元進(jìn)行分析處理。一旦參數(shù)偏離預(yù)設(shè)范圍，中央控制立即發(fā)出警報(bào)，提示操作人員進(jìn)行檢查調(diào)整。例如，通過(guò)GPS定位技術(shù)，實(shí)時(shí)追蹤播種機(jī)的位置，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將作業(yè)數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器。農(nóng)業(yè)管理人員通過(guò)智能手機(jī)訪問(wèn)相應(yīng)平臺(tái)，隨時(shí)查看播種機(jī)作業(yè)狀態(tài)、作業(yè)畝數(shù)以及作業(yè)質(zhì)量等信息。

故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)是基于人工智能故障診斷技術(shù)，模擬人類(lèi)專(zhuān)家思維方式，對(duì)播種機(jī)故障進(jìn)行智能診斷。該系統(tǒng)內(nèi)置大量故障案例和診斷規(guī)則，當(dāng)播種機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)故障現(xiàn)象，查詢歷史數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析故障原因，給出相應(yīng)維修建議。對(duì)播種機(jī)關(guān)鍵部件進(jìn)行定期檢查、保養(yǎng)更換，預(yù)防故障發(fā)生。利用先進(jìn)油液分析技術(shù)，檢測(cè)潤(rùn)滑油金屬顆粒、水分等污染物，判斷機(jī)器磨損情況和潛在故障風(fēng)險(xiǎn)。

2、深松機(jī)故障診斷技術(shù)

深松機(jī)故障診斷核心在于對(duì)機(jī)器工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，現(xiàn)代深松機(jī)裝備多種先進(jìn)傳感器，如振動(dòng)傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等。精確捕捉深松機(jī)在工作過(guò)程中細(xì)微變化，如振動(dòng)頻率、土壤阻力、作業(yè)深度等。將數(shù)據(jù)傳輸至中央處理單元，系統(tǒng)能對(duì)深松機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)發(fā)出警報(bào)。深松機(jī)智能化故障診斷系統(tǒng)基于人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建，能對(duì)傳感器收集數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析。對(duì)比歷史數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)工作參數(shù)，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別潛在故障隱患。具備自學(xué)習(xí)能力，根據(jù)實(shí)際作業(yè)環(huán)境和機(jī)器狀況進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，提高故障診斷準(zhǔn)確性。安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，深松機(jī)作業(yè)狀態(tài)和數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器。維修人員通過(guò)智能設(shè)備對(duì)深松機(jī)進(jìn)行故障診斷。對(duì)深松機(jī)的關(guān)鍵部件進(jìn)行定期檢查、保養(yǎng)更換，有效預(yù)防故障發(fā)生。結(jié)合故障診斷技術(shù)對(duì)深松機(jī)整體狀況進(jìn)行全面評(píng)估，制定針對(duì)性維護(hù)計(jì)劃。

3、無(wú)人機(jī)故障診斷技術(shù)

現(xiàn)代無(wú)人機(jī)裝備多種機(jī)載傳感器，如陀螺儀、加速度計(jì)、氣壓計(jì)、電流電壓傳感器等，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)無(wú)人機(jī)飛行狀態(tài)及環(huán)境參數(shù)，確保飛行安全。例如，陀螺儀、加速度計(jì)能測(cè)量無(wú)人機(jī)的姿態(tài)角和角速度，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)送至飛控板進(jìn)行處理。一旦數(shù)據(jù)偏離正常范圍，如姿態(tài)角超過(guò)±45°或角速度超過(guò)200°/s，飛控板立即發(fā)出警報(bào)并采取相應(yīng)控制措施，防止無(wú)人機(jī)失控。

無(wú)人機(jī)智能故障診斷系統(tǒng)基于機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法構(gòu)建，該系統(tǒng)能對(duì)機(jī)載傳感器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，對(duì)比預(yù)設(shè)飛行參數(shù)，自動(dòng)識(shí)別潛在故障隱患。例如，當(dāng)無(wú)人機(jī)電池電量低于20%時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)提示返航。當(dāng)電機(jī)溫度過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)降低飛行速度并提升電機(jī)散熱效率。該系統(tǒng)具備自學(xué)習(xí)能力，能夠根據(jù)實(shí)際飛行環(huán)境和機(jī)器狀況進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將無(wú)人機(jī)飛行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器，維修人員通過(guò)智能設(shè)備訪問(wèn)相應(yīng)平臺(tái)，就能對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。例如，某農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程失去控制，通過(guò)遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)，維修人員明確故障原因?yàn)轱w控板故障。通過(guò)遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行緊急降落，更換飛控板，避免更大損失。

以某款植保無(wú)人機(jī)為例，該無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中出現(xiàn)抖動(dòng)、偏移現(xiàn)象。通過(guò)機(jī)載傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到數(shù)據(jù)顯示，無(wú)人機(jī)的姿態(tài)角和角速度均出現(xiàn)異常波動(dòng)。智能故障診斷系統(tǒng)立即發(fā)出警報(bào)，提示操作人員檢查無(wú)人機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)機(jī)械連接件松動(dòng)導(dǎo)致，對(duì)連接件進(jìn)行緊固處理。

4、玉米收獲機(jī)故障診斷技術(shù)

現(xiàn)代玉米收獲機(jī)裝備多種智能傳感器，如谷物流量傳感器、濕度傳感器、溫度傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)收獲過(guò)程中關(guān)鍵參數(shù)，如玉米流量、籽粒濕度、機(jī)器內(nèi)部溫度等。將數(shù)據(jù)傳輸至中央控制單元，系統(tǒng)對(duì)收獲機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估。例如，當(dāng)谷物流量傳感器檢測(cè)到玉米流量異常降低時(shí)，系統(tǒng)判斷為喂入口堵塞或割臺(tái)高度不當(dāng)，提示操作人員進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。玉米收獲機(jī)集成故障自診斷系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)機(jī)器各個(gè)部件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷。一旦出現(xiàn)故障，系統(tǒng)能夠迅速識(shí)別故障原因，提供解決方案。例如，當(dāng)收獲機(jī)脫粒滾筒轉(zhuǎn)速異常下降時(shí)，故障自診斷系統(tǒng)判斷為滾筒軸承損壞或傳動(dòng)帶松弛，指導(dǎo)維修人員進(jìn)行相應(yīng)檢查更換。

安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，收獲機(jī)作業(yè)狀態(tài)和數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)傳輸至遠(yuǎn)程服務(wù)器。例如，某農(nóng)戶發(fā)現(xiàn)其玉米收獲機(jī)在作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)異常振動(dòng)噪音，通過(guò)遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)，維修人員發(fā)現(xiàn)收獲機(jī)某個(gè)軸承出現(xiàn)故障。制定維修計(jì)劃更換故障軸承，避免更大損失。

以某款大型玉米收獲機(jī)為例，該機(jī)器在收獲過(guò)程中出現(xiàn)籽粒破碎率過(guò)高問(wèn)題。智能傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，收獲機(jī)脫粒滾筒轉(zhuǎn)速和清選風(fēng)扇風(fēng)速均處于正常范圍，但籽粒破碎率仍然較高。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分析，維修人員發(fā)現(xiàn)脫粒滾筒的間隙設(shè)置不當(dāng)，對(duì)滾筒間隙進(jìn)行調(diào)整，使籽粒破碎率降低到正常范圍。

（作者單位：130200吉林省長(zhǎng)春市農(nóng)安縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站）