基于物联网的秸秆打捆机监控系统的设计与应用

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推动传统农业向智慧农业转型,全面推广农业机械装备现代化发展,是提高农民劳作生产效率的重要保障。目前农业机械面临智慧转型进程缓慢、农机管理平台建设不够完善等问题,应加快推动人工智能、物联网、GNSS等技术在现代农业中的应用。2019年吉林省发布的关于加快农业机械化和农业机械设备产业转型升级的实施意见指出:推广绿色农机装备和机械化技术,增强秸秆离田与还田的机械装备及时补给,加强智慧化农机装备研发应用,解决不同环境下农机机械化使用问题。促进及身份录入、农机定位、作业管理于一体的智慧化监管平台研究。目前吉林省秸秆打捆机作业监测仍以手工记录为主,容易出现打捆机作业量漏记错记,农机作业数据保存不完善的问题,农户作业面积采用人工丈量方式,测量结果不准确。无法高效、准确地对秸秆打捆机的作业过程进行及时监控。本文提出了一套基于物联网的秸秆打捆机监控系统,由车载终端、云端服务器和用户访问终端三部分组成。车载终端由安装在打捆机上的后舱装置和安装在载具上的前舱装置两部分组成。后舱装置完成对打捆机的工作状态监测与缠网电机启停、打捆机灯光通断的控制。前舱装置实现对作业车辆精准定位、车辆工作状态显示、语音提醒和数据上传的功能。云端服务器实现数据存储、分析计算功能。用户访问终端通过PC端与移动端完成对打捆机作业信息远程查询管理。为保证系统工作高效稳定,从打捆机工作量统计功能、农机作业面积预测功能与其他管理方法进行对比测试、软件仿真、实地实验,结果表明系统在长时工作状态下,作业量统计精度达到100%,在不同地形进行作业面积预测误差率均保持在5%以下。远程服务器软件操作简单,PC端和移动端界面简洁明了。可有效地满足打捆机持续、高效、科学的使用要求,在实际作业场景中具有一定推广、应用价值。
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