压力式谷物产量监测系统优化与试验验证
2021-08-04耿端阳谭德蕾苏国粱王宗源王志伟纪晓琦
农业工程学报 2021年9期
耿端阳,谭德蕾,苏国粱,王宗源,王志伟,纪晓琦
(山东理工大学农业工程与食品科学学院,淄博 255000)
0 引言
在农田中谷物产量具有空间变异性,反映了农田水肥利用、病虫害管理、土壤状态等信息,而准确获取谷物产量空间分布信息的关键是开发基于智能农机的谷物产量监测系统,以便能更好地进行田间管理,按需投入,达到节本增效的目的,为数字化农业技术的全面实施提供数据与技术支持[1-3]。
国内外针对谷物产量监测技术的相关研究主要聚焦于谷物流量传感器结构原理、信号处理方法、产量分布图生成等方面[4-5]。根据结构原理,谷物流量传感器可以分为冲击式、光电式、称重式等多种方式,如陈树人等[6-7]设计了一种单板冲击式谷物流量传感器,并研制了谷物流量传感器标定试验台,测量平均误差为4.2%,其测量精度受振动等噪声影响较大;Strubbe等[8]研究了基于三维阵列光学传感器的谷物体积流量监测装置,其最大测产误差为9%;张小超等[9]设计了一种基于称重原理的螺旋推进称重式谷物产量监测装置,取得了较好的效果,但使用时需要对收割机进行较大的结构改造。很多学者针对谷物产量监测信号振动噪声消除方面也做出大量研究,如周俊等[10-11]为了消除工作环境中存在的非稳定低频振动干扰,基于自主设计的平行梁冲量式谷物质量流量传感器,设计了一种自适应陷波滤波器,田间测产误差小于10%;陈进等[12]利用Mallat算法设计的小波变换去噪方法对冲击式谷物流量传感器输出信号进行处理,平均测产误差为5.37%;……
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