姜艷玲

這些年，伴隨電子工業(yè)的不斷發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)也逐漸完善與成熟。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中最基本的步驟就是播種，它也在根源上保證著豐產(chǎn)與豐收。精密播種機已經(jīng)被普遍使用在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)播種工作當(dāng)中，我們國家大多利用的是機械式播種機，整個工作當(dāng)中會有由于漏播或重播而導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)問題，這主要是由于整個播種過程中是完全封閉的。所以針對精密播種機的監(jiān)測系統(tǒng)進行更加科學(xué)的設(shè)計和研究能夠有效的提升播種的質(zhì)量，這在智能農(nóng)業(yè)方面也是有著重要意義的。

1. 國內(nèi)外田間播種監(jiān)控系統(tǒng)的研究成果

1.1國外監(jiān)控系統(tǒng)研究成果

在播種監(jiān)控系統(tǒng)上，國外的研究時間是更早的，很多發(fā)達國家也不斷加強了農(nóng)業(yè)裝備電子信息應(yīng)用技術(shù)在播種監(jiān)控方面的設(shè)計與研究。上一世紀(jì)七十年代他們就已經(jīng)著手并加大力度、加快研究進度，他們研發(fā)的幾類監(jiān)測系統(tǒng)可以在播種機出現(xiàn)故障問題時進行報警，其原理是利用對不同類別的排種器工作狀態(tài)進行監(jiān)控。伴隨高科技的不斷進步，很多新型技術(shù)也被運用到了播種機監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)中，例如GPS定位系統(tǒng)。并且很多更加先進的監(jiān)控系統(tǒng)能夠針對播種的各項具體參數(shù)進行運算并顯示出來。

1.2國內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)研究成果

我們引進并吸收了國外的多種精密播種機，并且對精密播種機的監(jiān)控方面的研究投入也有了不小的增加，這使得我國在這方面的研發(fā)工作也有了不小的進展，我們國家已經(jīng)研制成功了能夠?qū)收线M行聲音與光報警并且每一行的播種速度與數(shù)量等參數(shù)都能夠進行顯示的裝置，原理是傳感器的信號轉(zhuǎn)換電路。并且也隨著單片機、傳感器以及虛擬機等技術(shù)的進步，我國正在精密播種機監(jiān)測系統(tǒng)的智能化與自動化方面也有了不小的進展。河北農(nóng)大的劉教授通過研究已經(jīng)實現(xiàn)了利用單片機針對重播與漏播分別進行相應(yīng)形式的聲光報警進而對精密播種機在排種工作能力進行監(jiān)測，同時能夠?qū)χ夭ヅc漏播的占比進行實時的計算，再利用顯示器將其顯示出來。吉工大的馬先生也利用計算機圖形處理的技術(shù)給出了一套精密排種機的性能監(jiān)測系統(tǒng)。這一套系統(tǒng)利用圖像的增強、平滑等一些方式，針對種子的動態(tài)圖像進行一個精密的分析，這樣能夠很好的提升圖像質(zhì)量以及圖像的作用，而且為了更好的對重播與漏播等參數(shù)進行檢測，他也給出了按照種子的面積以及間距對排種器性能進行檢測的提取方法，這一方法對我們國家精密排種機在工作性能方面的要求有了良好的滿足。

2. 監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

2.1早期人工測量方法

我們國家在上個世紀(jì)六十年代時的播種機試驗臺有關(guān)設(shè)備是非常少的，有些甚至是使用黃油當(dāng)作粘膠劑對下落的種子進行固定，并且這是一種仿制的新帆布袋式排種機試驗臺。吸嘴這一裝置是安裝在帆布袋的轉(zhuǎn)角處，這樣能夠更加方便的對種子進行吸取，這個設(shè)計方案的目的是為了有效的減少粘膠劑的使用并對整個清種工作進行進一步的簡化。類似這種在粘膠帶上利用人工測量播種實際性能的方式檢測起來非常直觀，能夠在某種程度上對種子優(yōu)點進行反饋，但是因為這種方式當(dāng)中種子被污染是較為嚴(yán)重的，這樣就不能夠進行回收并重復(fù)利用，并且工作條件與工作環(huán)境都比較差，所以在進行測量與取樣的時候是非常不方便的。伴隨著一些新型技術(shù)的出現(xiàn)，這種人工進行測量的方式已經(jīng)被時代所淘汰。

2.2傳感器檢測方式

現(xiàn)在的播種檢測工作當(dāng)中，光電傳感器的使用已經(jīng)非常普遍了，一般是在播種機的排種口處安裝一個光電傳感器，這樣當(dāng)播種機排出一粒種子之后過得傳感器就會相應(yīng)的給出一個信號，經(jīng)過適當(dāng)?shù)姆糯筇幚砗笤撔盘枙粋魉椭羻纹瑱C，單片機能夠利用這一信號知道播種機是否排出了種子。檢測到這個信號之后，為了對每一粒的播種質(zhì)量進行保證，單片機就會停止振動，如果單片機沒能夠檢測到種子排出的話就會保持持續(xù)的振動，直到有一粒種子被排出。像離心式與電磁振動式都是以這一原理為基礎(chǔ)而建立的。傳感器檢測方式最適合對漏播進行監(jiān)控，但這一方法的主要缺點就是在重播檢測這個方面的準(zhǔn)確率是極低的。

2.3利用計算機處理圖像技術(shù)

計算機圖像處理的原理是運用攝像探頭在固定的時間間隔當(dāng)中采集固定數(shù)量的圖像，再將這些圖像傳到計算機之中，計算機會對這些圖像進行識別，從而去對漏播的情況進行判斷。一旦出現(xiàn)了漏播現(xiàn)象時，計算機就會報警同時給出相應(yīng)的處理信號對該狀況進行處理。我們國家現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)D像處理技術(shù)和機器人進行一個有效的結(jié)合，攝像機將拍攝的圖像分割后再將種子特征進行提取，通過計算機技術(shù)對種子的運動進行處理。這個方法的原理是針對圖像進行濾波、增強、瑞華以及分割，進而把種子圖案的邊緣識別出來，并按照面積以及種子間距進行監(jiān)測。這一方法有著非常不錯的效果，但整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度也是很高的。

3.監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

按照當(dāng)下國內(nèi)與國外使用的精密播種機來看，現(xiàn)在的精密播種機在綜合性能方面還不夠成熟，不能夠更加全面的對整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進行滿足，所以在監(jiān)測技術(shù)方面的研究是非常必要的。監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展當(dāng)中比較重要的一步就是監(jiān)控裝置靈敏度的提升，目前多數(shù)都是以微型單片機為基礎(chǔ)的。燈下的研究重點應(yīng)該在不能正常播種時報警系統(tǒng)瞬間啟動以及相應(yīng)的補償系統(tǒng)代替工作繼續(xù)播種這一方面上，這樣才能夠有效的避免漏播現(xiàn)象的出現(xiàn)。

伴隨精密播種技術(shù)的不斷進步，監(jiān)控裝置也有了不小的發(fā)展。監(jiān)控系統(tǒng)的性能也對播種質(zhì)量有著非常直接的影響，對精密播種機監(jiān)控系統(tǒng)來說最重要的就是如何提升其靈敏度。利用自動補償視監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效的對勞動力進行節(jié)約，并大大降低勞動的強度，同時能夠有效的減少漏播現(xiàn)象的發(fā)生進而降低損失，這樣才能夠?qū)⒉シN機的工作質(zhì)量最大化，達到提高系統(tǒng)自動化與智能化的目的。

（作者單位：164700黑龍江省拜泉縣國富鎮(zhèn)政府）