
基于GPS和GPRS的远程玉米排种监测系统
文章来源:本站人气:2125发表时间:2017-05-25【小中大】
随着精密播种技术的使用和推广,越来越多的播种作业采用精密播种机来完成。在播种机上安装排种监测系统,可以有效地实现对播种机工作状况的实时检测和监视,有助于实时了解播种机作业性能、播种质量状况。目前现有的玉米播种质量监测在重播检测精度上不能满足精确检测要求,且监测系统缺少播种质量信息位置定位和远程数据传输与监管功能。针对这一问题,该文利用GPS接收器作为漏播位置采集器,使用GPRS DTU模块作为远程传输工具,设计了以STM32单片机为核心、PVDF压电传感器为监测元件的排种监测系统。该系统能实时准确地监测播种机的各项性能指标,并能将之实时、有效地上传至远程服务器。
该文利用相邻种子与PVDF传感器碰触所产生的时间间隔来判断重播与漏播,通过试验测试结果确认了PVDF传感器的安装位置有利于提高重播和漏播的监测力度,试验结果证明传感器的安装位置不影响排种过程。由于PVDF压电传感器是一种基于碰触而产生压电效应的器件,使得其在监测排种器工作时不受积尘的影响。
文中利用全球差分定位系统来获取重播、漏播的位置信息。在实际应用中,将GPS移动站固定在拖拉机驾驶室顶部,通过屏蔽导线与安装在驾驶室内的主控单元相连。GPS基准站放置在距离作业地块10Km以内的任意位置,且作业过程中GPS基准站的位置不允许变动在整个作业过程中,远程服务器软件系统可以根据全球差分定位系统提供的漏播、重播经纬度信息,来确定播种单体的实时经纬度信息并在相应的虚拟坐标上绘制播种单体的播种质量信息图。该图中,用红色填充表示漏播区域,用黄色填充表示重播区域,用绿色填充表示排种正常区域。
此外,为实现排种质量信息的远程传输,文中使用了GPRS DTU模块,该模块是一种基于物联网的无线数据传输模块,内嵌TCP/IP协议栈,使不具备TCP/IP协议的设备可以使用GPRS网络通信,提供 RS232 / RS485、USB等连接接口,能够与串口设备通过相应的数据线进行连接,从而完成数据的有效传输。
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