一种玉米免耕播种机精准定位播种系统技术方案

技术编号:31481688 阅读:22 留言:0更新日期:2021-12-18 12:15
一种玉米免耕播种机精准定位播种系统,包括玉米免耕播种机和监控系统,玉米免耕播种机包括施肥模块和播种模块;监控系统包括上位机、控制器、车速监测装置、北斗定位模块、播种监测模块和施肥监控模块;播种监测模块包括播量信息监测装置、播种补偿装置、镇压力监测与控制装置以及播深监测与控制装置,播量信息监测装置对播种情况实时监测,播种补偿装置控制排种管的水平移动,镇压力监测与控制装置对镇压力实时监测和调整,播深监测与控制装置用于监测并调整播种深度;施肥监控模块用以对肥料量和施肥管堵塞情况监控;北斗定位模块安装在播种机总机架上,进行播种机的定位;车速监测装置用于获取车速。本发明专利技术可以实现玉米的实现精准定位播种。精准定位播种。精准定位播种。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米免耕播种机精准定位播种系统


[0001]本专利技术属于农业智能装备工程领域,具体涉及一种玉米免耕播种机精准定位播种系统。

技术介绍

[0002]精量播种技术已经成为现代农业生产的重要特征,也是农业增产丰收和降低粮食生产成本的重要技术之一。免耕播种机的播种深度控制技术是精准定位播种技术中的重要环节,保持适宜且一致的播种深度和镇压力,确保种子和土壤的良好接触,将增加土壤对种子沟的毛细作用,从而使种子易于从土壤中汲取水分,有利于种子发芽。
[0003]玉米精准定位播种是指按现代农艺要求,将玉米种子按精确行距、株距和播种深度,定点、定量地播入土中的智能播种技术。与精量播种相比,更加强调玉米种子在土壤中的定位。实现精准定位播种的价值不仅在于节种降本,更在于通过提高播种质量,使玉米出苗整齐,改善光能和地力的利用率,为中期管理和收获提供性状高度一致的作业对象,从而有效提高玉米的产量。
[0004]但是,目前玉米播种中存在漏播,重播,堵塞和播深一致性差等问题,制约精准定位播种的实现和推广。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种玉米免耕播种机精准定位播种系统,针对玉米播种过程中出现的漏播,重播,堵塞和播深一致性差等问题,对播种作业质量进行监控与调节,实现精准定位播种。
[0006]为了实现上述目的,本专利技术所采用的技术方案是:一种玉米免耕播种机精准定位播种系统,包括玉米免耕播种机和监控系统,所述玉米免耕播种机包括前后对应设置的施肥模块和播种模块,所述监控系统包括上位机、控制器、车速监测装置、北斗定位模块、播种监测模块和施肥监控模块,控制器和车速监测装置、北斗定位模块、播种监测模块以及施肥监控模块信号连接;所述播种监测模块包括播量信息监测装置、播种补偿装置、镇压力监测与控制装置以及播深监测与控制装置;播量信息监测装置设置在播种模块的排种管的中间位置,对漏播和重播现象以及播量和排种轨迹进行实时监测;播种补偿装置与排种管一对一连接,以带动排种管在水平面内移动;所述排种管的管口位置设有压种条,以将种子压入种沟;所述镇压力监测与控制装置设置在播种模块的镇压轮机构上,用于实时监测镇压轮受到的地面的反作用力并将镇压轮的镇压力调整到有利于种子发芽的范围;所述播深监测与控制装置包括安装在播种模块上的激光传感器和播深调整装置,用于监测并调整播种深度;所述施肥监控模块安装在施肥模块上,用于监测施肥模块中肥料箱的肥料量和施肥管的堵塞情况;所述北斗定位模块安装在播种机总机架上,用于对玉米免耕播种机定位;
所述车速监测装置包括测速传感器,测速传感器设置在地轮轴的齿轮上方,以监测玉米免耕播种机的前进速度。
[0007]所述施肥监控模块包括安装在肥料箱的缺肥传感器和安装在施肥管内的施肥堵塞传感器。
[0008]所述播种模块包括一个或多个播种单元,播种单元包括前后依次设置在播种单元固定架上的开沟机构、播种装置和镇压轮机构,播种单元固定架连接在播种机总机架上,播种单元固定架上设置有双轴倾角传感器,以检测播种单元在X与Y方向的角度变化,并将相关角度信息发送给控制器,由控制器控制播种补偿装置对排种管的位置进行调整。
[0009]所述播种补偿装置包括第一支架板、第二支架板、过渡连接支架、X向直线驱动机构和Y向直线驱动机构,所述第一支架板通过一对X向滑动机构与第二支架板滑动连接,第一支架板上通过一对Y向滑动机构与过渡连接支架滑动连接,过渡连接支架与连接杆的下端固接,连接杆的上端与播种单元固定架固接;所述排种管通过连接件与第二支架板固定连接;所述X向直线驱动机构的两端分别固定在第一支架板和第二支架板上,所述Y向直线驱动机构的两端分别固定在第一支架板和过渡连接支架上。
[0010]所述播种补偿装置还设有X向位移传感器和Y向位移传感器,分别对排种管的X向位移和Y向位移进行检测。
[0011]所述排种管下端向玉米免耕播种机后方弯曲,所述压种条整体具有弹性,浮动设置在排种管的管口位置,并且压种条沿排种管弯曲方向向后延伸,压种条靠近排种管管口的部分宽度大于排种管管口的口径。
[0012]所述播量信息监测装置为对射式种子监测传感器,设置在排种管内,种子从对射式种子监测传感器的检测区域通过。
[0013]所述播深监测与控制装置中的激光传感器设置在播深监测固定架上,以测量距离地面的高度,所述播深调整装置为液压调节杆,液压调节杆的两端分别连接在播深监测固定架和播种单元固定架上,用于开挖种子沟的开沟器设置在播深监测固定架上,以确保激光传感器与开沟器的末端的距离在播深调节过程中固定不变。
[0014]所述镇压力监测与控制装置包括镇压力传感器和伺服电动推杆,镇压力传感器下端与传感器固定架连接,上端与套设有压力弹簧的螺纹杆连接,螺纹杆可上下活动的设置在播种单元固定架上,安装镇压轮的镇压轮固定架与传感器固定架固定连接,伺服电动推杆的两端分别连接在镇压轮固定架和播种单元固定架上,以通过控制镇压轮上升或下落调整镇压力。
[0015]所述北斗定位模块包括GNSS定位接收机、电台、前天线和后天线,前天线和后天线间隔设置在播种机总机架宽度方向的中心线上,电台天线与上位机连接,通讯协议采用NMEA0183协议,整个模块采用9~18V电源供电,播种模块的多个排种管平均分布在播种机总机架宽度方向的中心线两侧。
[0016]本专利技术的有益效果是:本专利技术能够实现播种和施肥信息实时监测,能够随时观察镇压力大小和播种深度,并实现种子的精准定位,采集到四个排种管内有种子通过,保存此时经纬度信息,按照与中心线的距离分别标记种子位置用深绿色圆点表示。如果此时出现重播现象将深绿色圆点换为红色圆点,漏播则不标记种子位置;如果出现堵塞和缺肥现象,则堵塞与缺肥区域将绿色轨迹换为黄色轨迹,则未施肥区域显示为黄色矩形块,通过工控
机程序界面显示,能够随时观察播种状态;实现精准定位播种,能够有效控制玉米株距、行距和播种深度,提高种子发芽率和后期出苗均匀性,为中期管理和收获提供性状高度一致的作业对象,从而有效提高玉米的产量。
[0017]本专利技术设计有播种补偿装置,补偿主要是根据播种单元的位移变化,对排种位置进行动态补偿,保证排种管对应种沟播种以及确保播种均匀性。
[0018]本专利技术能够实现同步压种效果,压种条的设置可以有效地阻止种子由于跳动而落入沟外,并且在行进的过程中,压种条会准确的将种子压入开沟器开好的沟穴内部,有效的避免了种子的浪费,并且能够很好的保证种子的出芽率。
[0019]本专利技术设计有播种深度补偿机制,主要通过控制播种单元高度变化和镇压力大小来实现控制播种深度。结合镇压力传感器和激光传感器监测到的信号来确定液压调节杆和伺服电动推杆调节的长度,从而实现播种深度的调节。
附图说明
[0020]图1为本专利技术玉米免耕播种机精准定位播种系统结构示意图的俯视图;图2为本专利技术玉米免耕播种机精准定位播种系统结构示意图的侧视图;图3为本专利技术中播种单元的俯视图;图4为本专利技术中镇压力监测与控制装置的结构示意图本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玉米免耕播种机精准定位播种系统,包括玉米免耕播种机和监控系统,所述玉米免耕播种机包括前后对应设置的施肥模块和播种模块,其特征在于:所述监控系统包括上位机、控制器、车速监测装置、北斗定位模块、播种监测模块和施肥监控模块,控制器和车速监测装置、北斗定位模块、播种监测模块以及施肥监控模块信号连接;所述播种监测模块包括播量信息监测装置、播种补偿装置、镇压力监测与控制装置以及播深监测与控制装置;播量信息监测装置设置在播种模块的排种管的中间位置,对漏播和重播现象以及播量和排种轨迹进行实时监测;播种补偿装置与排种管一对一连接,以带动排种管在水平面内移动;所述排种管的管口位置设有压种条,以将种子压入种沟;所述镇压力监测与控制装置设置在播种模块的镇压轮机构上,用于实时监测镇压轮受到的地面的反作用力并将镇压轮的镇压力调整到有利于种子发芽的范围;所述播深监测与控制装置包括安装在播种模块上的激光传感器和播深调整装置,用于监测并调整播种深度;所述施肥监控模块安装在施肥模块上,用于监测施肥模块中肥料箱的肥料量和施肥管的堵塞情况;所述北斗定位模块安装在播种机总机架上,用于对玉米免耕播种机定位;所述车速监测装置包括测速传感器,测速传感器设置在地轮轴的齿轮上方,以监测玉米免耕播种机的前进速度。2.根据权利要求1所述的一种玉米免耕播种机精准定位播种系统,其特征在于:所述施肥监控模块包括安装在肥料箱的缺肥传感器和安装在施肥管内的施肥堵塞传感器。3.根据权利要求1所述的一种玉米免耕播种机精准定位播种系统,其特征在于:所述播种模块包括一个或多个播种单元,播种单元包括前后依次设置在播种单元固定架上的开沟机构、播种装置和镇压轮机构,播种单元固定架连接在播种机总机架上,播种单元固定架上设置有双轴倾角传感器,以检测播种单元在X与Y方向的角度变化,并将相关角度信息发送给控制器,由控制器控制播种补偿装置对排种管的位置进行调整。4.根据权利要求3所述的一种玉米免耕播种机精准定位播种系统,其特征在于:所述播种补偿装置包括第一支架板、第二支架板、过渡连接支架、X向直线驱动机构和Y向直线驱动机构,所述第一支架板通过一对X向滑动机构与第二支架板滑动连接,第一支架板上通过一对Y向滑动机构与过渡连接支架滑动连接,过渡连接支架与连接杆的下端固...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺智涛韩玉宝桑伢员姬江涛金鑫邱兆梅李倩文陈幸周利明
申请(专利权)人:河南科技大学
类型:发明
国别省市:

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