精准农业变量施肥装备关键技术及应用.ppt

* * * * * * * * * * * 围绕磁悬浮飞轮磁轴承结构、磁轴承控制电路与方法、电机结构、电机控制、总体集成这五大关键技术，申请国家发明专利和国防发明专利31项，其中已授权19项，实审生效 2项。 * 汇报内容包括四部分： 立项背景及意义 主要技术发明点 技术水平与国内外对比 应用情况 * 应用效果，数据比较，对比实验，实施精准农业。 * 应用效果，数据比较，对比实验，实施精准农业。 * * 精准农业变量施肥装备关键技术及应用 2010国际农业工程大会 * 汇报内容 一、研究背景及意义 三、应用情况 二、主要研究内容 * 我国化肥年用量超过5700万吨(占世界1/3),但实际利用率仅为35%，每年因化肥流失造成的经济损失近1000亿元,由于盲目、不科学、过量施肥，不仅造成生产成本的大幅度提高，导致我国60%的土壤和地下水体被污染。 ——如此大范围的水土污染，农产品安全生产极其困难! 项目背景及意义 硝酸盐超标 解决问题的最佳途径——精准农业 富营养化 『化肥消费大国』——敲响污染警钟 * 变量作业装备 施肥处方生成 土壤作物信息获取 土壤理化参数 农田-GIS平台 处方图生成工具 作物生长模型 测产系统 土壤肥力 信 息 融 合 精准农业三大关键技术 测的准 施的准 数 字 处 方 项目背景及意义 * 项目背景及意义 测的准——土壤及作物参数精确测量是国际 上公认的难题。 两大瓶颈问题 施的准——我国缺乏智能化变量施肥装备， 进口设备价格贵，不适合国情。 * 汇报内容 一、项目背景及意义 三、应用情况 二、主要研究内容 * 关键技术 一 总体思路 土壤参数测量 作物产量测定 变量施肥控制 精确变量施肥 播种 旋耕 复合机 关键技术二 关键技术三 三参数变剖深复合测量仪 车载土壤参数复合测量仪 分布式土壤墒情测量装置 瓶颈技术 一：测的准 瓶颈技术二：施的准 三大技术难点 收割机智能测产系统 高精度冲量式产量传感 器 开 口 转速双变量智能调节装 置 * 发明了无线网络 /太阳能供电的土壤墒情测量装置及系统 为了满足节水灌溉对大田墒情全天候、高精度、实时监测的需求，发明了基于无线网络 (GPRS) /太阳能供电/可分布式大量使用的土壤墒情测量装置，开发了基于web-GIS的大田墒情远程监控管理系统，实现了24小时连续监测预报。 大田墒情远程监控平台 关键技术一 发明了分布式土壤墒情检测技术 * 测产系统：不同收割机机械振动特性不同，测产传感器必须专机专配，引进的收割机测产系统不适合我国机型，且价格昂贵。 ——自主研制 关键技术二:谷物产量传感器及测产系统 反演模型 产量图 养分图 问题提出：土壤养分实验室化验法周期长、效率低，难以满足精细施肥要求，鉴于产量图综合反映了土壤肥力分布、肥料消耗和土壤特性，国际上通常采用收割机测产法获取作物的产量图，然后反演土壤肥力图。 * 数字滤波陷波 初始信号 冲量式谷物产量传感器 1 发明了冲量式谷物产量传感器 在对国产典型收割机振动测试、模态分析和建模的基础上，发明了冲量式谷物产量传感器( ZL200510027054.8)，攻克了多振源、强噪声背景下谷物籽粒微弱冲击信号分离提取，实现了产量信号的高精度获取。 产量脉冲信号 处理 模块 关键技术二:谷物产量传感器及测产系统 * GPS 监控器 产量传感器 温湿度传感器 速度传感器 割台传感器 联合收割机 智能测产系统 研制了我国首台收割机智能测产系统——精准1号 收割机智能测产系统：GPS、传感器系统、监测系统。 （ ZL200510027054.8） 关键技术二:谷物产量传感器及测产系统 * 开发了产量分析及产量图绘制软件工具，自主研制的测产系统精确绘制出产量图，测产精度达到了6%-9%的国际同类产品水平。（2005SR08770、2006SR09567 ） 精准1号 产量图 (2000年) 3 自主研制的测产系统精确绘制出了产量图 关键技术二:谷物产量传感器及测产系统 * 难点问题： 变量施肥缺乏——智能化变量施肥机 纯机械式施肥机不能实现变量作业，变量作业急需计算机控制的『机—电—液—讯』一体化智能施肥机。 关键技术三: 变量施肥控制技术及装备研制 * 发明了开口/转速双变量智能调节装置，开发了电液混合驱动控制系统，研制了基于GPS的精确变量施肥、播种、旋耕复合机，实现了肥料的按需精确变量投送。 (ZL200510028681.3、ZL200310113040.9) GPS变量施肥机控制系统 应用现场 研制了开口/转速双变量智能调节控制技术及装备 开度转速双调节装置 研制开口/转速双变量智能调节装置 * 智能处方