農田作業智能管理器應用分析

牛青

隨著農村勞動力向城市轉移，農業機械在農業生產的各個領域被廣泛應用，農業生產對農機的依賴性越來越強，農民對農業機械田間作業的質量要求也越來越高。近幾年來，國家為提高糧食作物單產，提高農民種糧的積極性，鼓勵農民使用先進的農機具、先進的耕作技術，并對使用者給予一定的作業補貼。如何對機具作業質量和政府補貼的農業項目進行有效的監督和管理，是擺在農戶和農機管理部門面前的一個全新挑戰。

針對農業機械的田間作業，雖然制定有《農業機械田間作業技術標準》《農業機械操作規程》等要求和規范，并對農機手進行了各種培訓，但是一到 “三夏”、“三秋”大忙季節，大量農機具進入田間作業，督導、管理人員不可能面面俱到，農機手能不能按田間作業技術標準操作，完全由機手自身素質決定。去年“三秋”時節，商丘市睢陽區農機局為落實深松作業補貼面積，采取全體管理人員下鄉入村，每人跟蹤兩臺深松機進行監督、核實面積、發放補貼的辦法。消耗了大量人力物力，取得的效果也不盡如人意。隨著農業的發展，投入到農業生產中的農機數量會越來越大，完全靠管理人員田間作業監督管理是遠遠不夠的，也是不可能的。因此，急需為田間作業的農機具安裝一種智能電子控制設備，對作業機械的作業質量、數量等情況給予如實記錄，并實施有效控制以便監管。

由商丘市農機推廣站和明勝電子有限公司聯合研制的農田作業智能管理器能夠有效的解決這些問題。該管理器能夠對農機作業期間的作業質量、作業數量及作業安全的綜合數據實現計算機智能管理和電子監測控制。利用微型處理器，在滿足深松深度、旋耕深度或犁地深度等作業前提下，將作業的有關數據如機手姓名、身份證號、作業動力車等參數進行處理，通過專用U盤進行記錄，并能實時顯示、查詢作業畝數和工作狀態。管理器對于不符合標準的作業（如耕深、割茬高度等不符合要求）情況，能通過內置計算機進行控制，將無效作業量不計入作業總量。

整套設備由功能控制和數據管理兩個獨立系統構成。功能控制系統由一個微型處理器系統、電源轉換模塊、掉電記憶模塊、顯示模塊、深度限定監測模塊、距離測定模塊、功能設置按鍵模塊、狀態指示模塊、專用U盤接口等組成，安裝在作業機械上用于各種作業數據的檢測和數據提取、保存；數據管理系統由專用U盤數據讀寫器、數據管理軟件及計算機構成，供業務管理部門使用。智能管理器原理如圖1所示。

農機具作業過程中，微型處理器實時監測電源、深度、工作距離及功能按鍵開關的設置狀態，并對采集到的數據進行處理，實時通過數碼管和指示燈組成的狀態指示模塊同步顯示系統狀態情況；電源轉換模塊是將作業機器的各種電源轉換為控制器所需的穩定電源，為整個控制系統供電；距離測定模塊對符合作業深度的作業距離進行計數，傳給微處理器，深度監測模塊實時檢測作業是否達到預設深度，并將結果送給微處理器；掉電記憶模塊的功能是保證一旦監測到掉電的情況，控制器能夠及時、準確的將當前工作的信息保存到U盤中，確保作業數據不因系統意外斷電或操作機手不執行存儲操作而關閉機器的誤操作造成的數據丟失，保證數據安全。

以深松作業為例，智能管理器通過兩個限深定位傳感器與深松機相連接，通過另外兩個傳感器（作業深度定位傳感器和動力車測速傳感器）與動力車相連，作業深度定位傳感器用于控制機手對于動力車懸架下落的高度控制，以保證機具入土深度。開機時管理器首先會進行系統自檢，并通過數碼管顯示機具的一些基本信息，顯示的次序為：使用者身份信息、作業幅寬、作業動力圖1智能管理器原理圖車測速輪外徑、已完成作業的次數、已完成作業的總畝數。自檢后，當“工作/查詢”功能處于“查詢”狀態時，可通過“+”、“-”按鈕查看從第一次到最后一次作業的總次數及本次作業畝數。當“工作/查詢”功能處于“工作”狀態時，管理器的深度監測模塊會檢測三個定位傳感器的信號數據，如果有一個或多個信號數據不能達到要求時，欠深指示燈亮，且發出報警提示音。只有當全部信號都符合要求時，即達到深松作業要求后，工作指示燈亮，就可以進行正常作業了，微型處理器會將作業次數和作業畝數進行匯總運算，儲存到U盤中。智能管理器控制面板結構如圖2所示。

圖2智能管理器控制面板結構U盤采取專機專用，其內部的原始數據禁止任何單位和個人修改，具有數據更改授權的單位也僅能修改利用數據管理軟件提取出的數據，原始數據的不可修改性，為今后上級管理部門對申報作業面積的真實性核查及作業用戶的質疑核對提供證據。

每個作業季結束以后，需要使用安裝了讀卡軟件的計算機對智能管理器記錄U盤進行數據讀取。計算機通過串行端口與讀卡器相連，進行數據通信。為便于野外作業，讀卡器使用USB電源，具有良好的實用性和通用性。讀取數據時，U盤內詳細數據（機手身份信息、作業動力車寬度、作業動力車輪外徑、總的作業次數、總的作業總畝數、每次的作業畝數等）就錄入到計算機中，供農機管理部門審核或統計使用。讀卡器應用程序如圖3所示。

圖3讀卡器應用程序農機作業過程中使用該智能管理器，可最大限度的利用現有資源，減少能源浪費，大大提高現有農業機械的使用率。智能管理器既能有效監測機具作業量，又能保證作業質量，為農機手解決了丈量土地、作業糾紛等方面的人力消耗。同時有效降低了農機管理部門的工作量，降低勞動強度。該管理器功率僅有幾瓦，功耗低、輻射度和噪音度很小，具有很好的應用前景。（05）

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隨著農村勞動力向城市轉移，農業機械在農業生產的各個領域被廣泛應用，農業生產對農機的依賴性越來越強，農民對農業機械田間作業的質量要求也越來越高。近幾年來，國家為提高糧食作物單產，提高農民種糧的積極性，鼓勵農民使用先進的農機具、先進的耕作技術，并對使用者給予一定的作業補貼。如何對機具作業質量和政府補貼的農業項目進行有效的監督和管理，是擺在農戶和農機管理部門面前的一個全新挑戰。

針對農業機械的田間作業，雖然制定有《農業機械田間作業技術標準》《農業機械操作規程》等要求和規范，并對農機手進行了各種培訓，但是一到 “三夏”、“三秋”大忙季節，大量農機具進入田間作業，督導、管理人員不可能面面俱到，農機手能不能按田間作業技術標準操作，完全由機手自身素質決定。去年“三秋”時節，商丘市睢陽區農機局為落實深松作業補貼面積，采取全體管理人員下鄉入村，每人跟蹤兩臺深松機進行監督、核實面積、發放補貼的辦法。消耗了大量人力物力，取得的效果也不盡如人意。隨著農業的發展，投入到農業生產中的農機數量會越來越大，完全靠管理人員田間作業監督管理是遠遠不夠的，也是不可能的。因此，急需為田間作業的農機具安裝一種智能電子控制設備，對作業機械的作業質量、數量等情況給予如實記錄，并實施有效控制以便監管。

由商丘市農機推廣站和明勝電子有限公司聯合研制的農田作業智能管理器能夠有效的解決這些問題。該管理器能夠對農機作業期間的作業質量、作業數量及作業安全的綜合數據實現計算機智能管理和電子監測控制。利用微型處理器，在滿足深松深度、旋耕深度或犁地深度等作業前提下，將作業的有關數據如機手姓名、身份證號、作業動力車等參數進行處理，通過專用U盤進行記錄，并能實時顯示、查詢作業畝數和工作狀態。管理器對于不符合標準的作業（如耕深、割茬高度等不符合要求）情況，能通過內置計算機進行控制，將無效作業量不計入作業總量。

整套設備由功能控制和數據管理兩個獨立系統構成。功能控制系統由一個微型處理器系統、電源轉換模塊、掉電記憶模塊、顯示模塊、深度限定監測模塊、距離測定模塊、功能設置按鍵模塊、狀態指示模塊、專用U盤接口等組成，安裝在作業機械上用于各種作業數據的檢測和數據提取、保存；數據管理系統由專用U盤數據讀寫器、數據管理軟件及計算機構成，供業務管理部門使用。智能管理器原理如圖1所示。

農機具作業過程中，微型處理器實時監測電源、深度、工作距離及功能按鍵開關的設置狀態，并對采集到的數據進行處理，實時通過數碼管和指示燈組成的狀態指示模塊同步顯示系統狀態情況；電源轉換模塊是將作業機器的各種電源轉換為控制器所需的穩定電源，為整個控制系統供電；距離測定模塊對符合作業深度的作業距離進行計數，傳給微處理器，深度監測模塊實時檢測作業是否達到預設深度，并將結果送給微處理器；掉電記憶模塊的功能是保證一旦監測到掉電的情況，控制器能夠及時、準確的將當前工作的信息保存到U盤中，確保作業數據不因系統意外斷電或操作機手不執行存儲操作而關閉機器的誤操作造成的數據丟失，保證數據安全。

以深松作業為例，智能管理器通過兩個限深定位傳感器與深松機相連接，通過另外兩個傳感器（作業深度定位傳感器和動力車測速傳感器）與動力車相連，作業深度定位傳感器用于控制機手對于動力車懸架下落的高度控制，以保證機具入土深度。開機時管理器首先會進行系統自檢，并通過數碼管顯示機具的一些基本信息，顯示的次序為：使用者身份信息、作業幅寬、作業動力圖1智能管理器原理圖車測速輪外徑、已完成作業的次數、已完成作業的總畝數。自檢后，當“工作/查詢”功能處于“查詢”狀態時，可通過“+”、“-”按鈕查看從第一次到最后一次作業的總次數及本次作業畝數。當“工作/查詢”功能處于“工作”狀態時，管理器的深度監測模塊會檢測三個定位傳感器的信號數據，如果有一個或多個信號數據不能達到要求時，欠深指示燈亮，且發出報警提示音。只有當全部信號都符合要求時，即達到深松作業要求后，工作指示燈亮，就可以進行正常作業了，微型處理器會將作業次數和作業畝數進行匯總運算，儲存到U盤中。智能管理器控制面板結構如圖2所示。

圖2智能管理器控制面板結構U盤采取專機專用，其內部的原始數據禁止任何單位和個人修改，具有數據更改授權的單位也僅能修改利用數據管理軟件提取出的數據，原始數據的不可修改性，為今后上級管理部門對申報作業面積的真實性核查及作業用戶的質疑核對提供證據。

每個作業季結束以后，需要使用安裝了讀卡軟件的計算機對智能管理器記錄U盤進行數據讀取。計算機通過串行端口與讀卡器相連，進行數據通信。為便于野外作業，讀卡器使用USB電源，具有良好的實用性和通用性。讀取數據時，U盤內詳細數據（機手身份信息、作業動力車寬度、作業動力車輪外徑、總的作業次數、總的作業總畝數、每次的作業畝數等）就錄入到計算機中，供農機管理部門審核或統計使用。讀卡器應用程序如圖3所示。

圖3讀卡器應用程序農機作業過程中使用該智能管理器，可最大限度的利用現有資源，減少能源浪費，大大提高現有農業機械的使用率。智能管理器既能有效監測機具作業量，又能保證作業質量，為農機手解決了丈量土地、作業糾紛等方面的人力消耗。同時有效降低了農機管理部門的工作量，降低勞動強度。該管理器功率僅有幾瓦，功耗低、輻射度和噪音度很小，具有很好的應用前景。（05）

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隨著農村勞動力向城市轉移，農業機械在農業生產的各個領域被廣泛應用，農業生產對農機的依賴性越來越強，農民對農業機械田間作業的質量要求也越來越高。近幾年來，國家為提高糧食作物單產，提高農民種糧的積極性，鼓勵農民使用先進的農機具、先進的耕作技術，并對使用者給予一定的作業補貼。如何對機具作業質量和政府補貼的農業項目進行有效的監督和管理，是擺在農戶和農機管理部門面前的一個全新挑戰。

針對農業機械的田間作業，雖然制定有《農業機械田間作業技術標準》《農業機械操作規程》等要求和規范，并對農機手進行了各種培訓，但是一到 “三夏”、“三秋”大忙季節，大量農機具進入田間作業，督導、管理人員不可能面面俱到，農機手能不能按田間作業技術標準操作，完全由機手自身素質決定。去年“三秋”時節，商丘市睢陽區農機局為落實深松作業補貼面積，采取全體管理人員下鄉入村，每人跟蹤兩臺深松機進行監督、核實面積、發放補貼的辦法。消耗了大量人力物力，取得的效果也不盡如人意。隨著農業的發展，投入到農業生產中的農機數量會越來越大，完全靠管理人員田間作業監督管理是遠遠不夠的，也是不可能的。因此，急需為田間作業的農機具安裝一種智能電子控制設備，對作業機械的作業質量、數量等情況給予如實記錄，并實施有效控制以便監管。

由商丘市農機推廣站和明勝電子有限公司聯合研制的農田作業智能管理器能夠有效的解決這些問題。該管理器能夠對農機作業期間的作業質量、作業數量及作業安全的綜合數據實現計算機智能管理和電子監測控制。利用微型處理器，在滿足深松深度、旋耕深度或犁地深度等作業前提下，將作業的有關數據如機手姓名、身份證號、作業動力車等參數進行處理，通過專用U盤進行記錄，并能實時顯示、查詢作業畝數和工作狀態。管理器對于不符合標準的作業（如耕深、割茬高度等不符合要求）情況，能通過內置計算機進行控制，將無效作業量不計入作業總量。

整套設備由功能控制和數據管理兩個獨立系統構成。功能控制系統由一個微型處理器系統、電源轉換模塊、掉電記憶模塊、顯示模塊、深度限定監測模塊、距離測定模塊、功能設置按鍵模塊、狀態指示模塊、專用U盤接口等組成，安裝在作業機械上用于各種作業數據的檢測和數據提取、保存；數據管理系統由專用U盤數據讀寫器、數據管理軟件及計算機構成，供業務管理部門使用。智能管理器原理如圖1所示。

農機具作業過程中，微型處理器實時監測電源、深度、工作距離及功能按鍵開關的設置狀態，并對采集到的數據進行處理，實時通過數碼管和指示燈組成的狀態指示模塊同步顯示系統狀態情況；電源轉換模塊是將作業機器的各種電源轉換為控制器所需的穩定電源，為整個控制系統供電；距離測定模塊對符合作業深度的作業距離進行計數，傳給微處理器，深度監測模塊實時檢測作業是否達到預設深度，并將結果送給微處理器；掉電記憶模塊的功能是保證一旦監測到掉電的情況，控制器能夠及時、準確的將當前工作的信息保存到U盤中，確保作業數據不因系統意外斷電或操作機手不執行存儲操作而關閉機器的誤操作造成的數據丟失，保證數據安全。

以深松作業為例，智能管理器通過兩個限深定位傳感器與深松機相連接，通過另外兩個傳感器（作業深度定位傳感器和動力車測速傳感器）與動力車相連，作業深度定位傳感器用于控制機手對于動力車懸架下落的高度控制，以保證機具入土深度。開機時管理器首先會進行系統自檢，并通過數碼管顯示機具的一些基本信息，顯示的次序為：使用者身份信息、作業幅寬、作業動力圖1智能管理器原理圖車測速輪外徑、已完成作業的次數、已完成作業的總畝數。自檢后，當“工作/查詢”功能處于“查詢”狀態時，可通過“+”、“-”按鈕查看從第一次到最后一次作業的總次數及本次作業畝數。當“工作/查詢”功能處于“工作”狀態時，管理器的深度監測模塊會檢測三個定位傳感器的信號數據，如果有一個或多個信號數據不能達到要求時，欠深指示燈亮，且發出報警提示音。只有當全部信號都符合要求時，即達到深松作業要求后，工作指示燈亮，就可以進行正常作業了，微型處理器會將作業次數和作業畝數進行匯總運算，儲存到U盤中。智能管理器控制面板結構如圖2所示。

圖2智能管理器控制面板結構U盤采取專機專用，其內部的原始數據禁止任何單位和個人修改，具有數據更改授權的單位也僅能修改利用數據管理軟件提取出的數據，原始數據的不可修改性，為今后上級管理部門對申報作業面積的真實性核查及作業用戶的質疑核對提供證據。

每個作業季結束以后，需要使用安裝了讀卡軟件的計算機對智能管理器記錄U盤進行數據讀取。計算機通過串行端口與讀卡器相連，進行數據通信。為便于野外作業，讀卡器使用USB電源，具有良好的實用性和通用性。讀取數據時，U盤內詳細數據（機手身份信息、作業動力車寬度、作業動力車輪外徑、總的作業次數、總的作業總畝數、每次的作業畝數等）就錄入到計算機中，供農機管理部門審核或統計使用。讀卡器應用程序如圖3所示。

圖3讀卡器應用程序農機作業過程中使用該智能管理器，可最大限度的利用現有資源，減少能源浪費，大大提高現有農業機械的使用率。智能管理器既能有效監測機具作業量，又能保證作業質量，為農機手解決了丈量土地、作業糾紛等方面的人力消耗。同時有效降低了農機管理部門的工作量，降低勞動強度。該管理器功率僅有幾瓦，功耗低、輻射度和噪音度很小，具有很好的應用前景。（05）

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