我国柑橘果园地形多为丘陵山区,由于丘陵山地果园的地理环境具有坡度大、农机不易通过的特点,导致农业机具作业面临极大的阻碍。不同种类的农业轨道运输机的成功研发丰富了丘陵山地农机作业的形式,为解决丘陵山地植保机具作业面临的阻碍提供了有效途径。本文以山地轨道运输机为作业载体,设计了一种果园喷药机监控系统,具体研究内容如下:1)果园喷药机硬件设计与实现。根据设计需求,确定了果园喷药机试验样机机型,加入控制盒后的外形尺寸为750mm×350mm×1000mm,完成果园喷药机控制系统的电路设计和实现,包括51单片机、遥控器和遥控接收模块、继电器模块、电机驱动模块、直流减速电机、PCF8591电压采样模块、LoRa无线通信模块、液晶显示模块。2)果园喷药机控制系统软件设计。根据喷药作业的功能需求和数据传输需求设计了控制程序,设计程序包括获得不同按键信号对应的不同功能;运用单片机I/O口控制继电器改变水泵档位;设计定时器中断产生PWM方波算法实现喷药机卷管的伸缩和调速;通过IIC通信实现工作电压的采集;运用线性插值算法实现对剩余工作电量的估算;运用外部中断设计流量采集程序;以及运用串口通信发送实时数据。3)基于LoRa的无线通信设计。确定多个LoRa模块的工作方式,结合AT指令对LoRa模块进行参数配置,设定其功能模式为“广播与数据监听”模式,实现数据长距离的无线传输并提取SNR值和RSSI值。4)基于Lab VIEW的上位机设计。完成了登录界面的设计,设计了电压值数据、剩余工作电量、流量值数据、喷药压力实时数据的显示和可视化界面;设计了数据阈值界限和数据异常的报警处理功能;设计了数据一键存储于Excel表格的功能,实现对果园喷药机的工作状态监测。5)功能试验和整体系统调试。由调试和试验结果可知,按下控制盒总开关后,控制盒液晶显示屏显示喷药机剩余电量百分比和“Turn on”字符串,分别按下遥控水泵功能按键和卷管功能按键后,果园喷药机能分别实现施药作业功能和卷管伸缩及调速功能,卷管长度30m,喷药射程3.6m～7.8m,施药流量4.2L/min～6.2L/min,作业时长310min,工作电压8.75V～12.65V,拟合出平均电压值和工作时长的关系曲线。由遥控方案试验可知选用的遥控器遥控范围可达80m,遥控响应时间在0.66s～0.72s。完成LoRa通信测距的试验,在天气晴朗的且环境复杂程度一般的条件下LoRa模块最大通信距离为600m～700m,在有效的通信距离内提取的RSSI值范围在-99.5d B～-10.40d B;完成上位机界面调试,由调试结果可知,上位机能实时显示喷药机作业参数,并将参数进行图表可视化数据储存,达到了预期目标和要求。