陈金成 张惠 汤智辉 张景 纪超

摘要：为解决分层施肥作业过程中难以人工判断缺肥或堵塞等问题，并根据施肥作业实际需求，设计开发了一种分层施肥监测系统，解决了传统施肥作业无法实时监测机具作业状态和可视化操作的问题。以三菱FX2N PLC及外围电路进行传感器输入信号的采集，采用适配modbus协议的LoRa无线扩频技术实现了与上位机的无线数据通信，减少了现场布线。通过人机交互界面进行相关参数设置，为不同机型机具进行系统的移植提供了方便。选取了穿透性强、辐射角度广的对射式光电传感器实时监测施肥流动状态。在机具地轮处安装霍尔传感器并可依据安装磁钢的数量提高作业速度的精度，从而提高作业面积的数据准确性，也为故障位置信息记录提供可靠保障。田间试验表明，该监测系统可有效监控分层施肥作业状态，人机交互良好，系统稳定性高，满足复杂农业中的作业要求，可以实现100%缺肥或堵塞等故障报警，作业面积统计误差小于0.05%，可以实现分层施肥作业的监测目标。

关键词：分层施肥;监测系统;故障报警;设计;田间试验

中图分类号：S224.2   文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）20-0205-05

收稿日期：2021-01-26

基金项目：新疆生产建设兵团中青年科技创新领军人才计划（编号：2018CB010）;国家重点研发计划（编号：2016YFD0200604）;兵团英才第二周期第二层次培养计划项目。

作者简介：陈金成（1986—），男，河南商丘人，博士研究生，助理研究员，主要从事农产品无损检测与智能控制系统开发研究。……