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精准农业:激光技术在农田土地平整工程中的运用

作者:时间:2013-06-06来源:网络收藏
是当今世界农业发展的新潮流,由十个系统组成,即全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其核心是建立一个完善的农田地理信息系统(GIS),可以说是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业。并不过分强调高产,而主要强调效益。它将农业带入数字和信息时代,是21世纪农业的重要发展方向。

在农田土地中的运用是智能化农机具系统内容之一,下面就此进行简单介绍:

在垦区农场进行土地平整,一直采用常规方法,利用推土机、平地机、铲运机、装载要和挖掘机等农田基本建设机械进行作业,这只能达到粗平,即所谓"田面大平,小不平"。为了提高土地的平整精度,西安远景智能控制有限公司引进利用,高精度地对农田进行平整。

1 激光平地系统的工作原理和结构组成

利用激光发射器发出的旋转光束,在作业地块的定位高度上形成一光平面,此光面就是平地机组作业时平整土地的基准平面,光面可以呈水平,也可以与水平呈一倾角(用于坡地平整作业)。激光接收器安装在靠近刮土铲铲刃的伸缩杆上,从激光束到铲刃之间的这段固定距离即为标高定位测量的基准。当接收器检测到激光信号后,不停地向控制箱发送电信号。控制箱接收到标高变化的电信号后,进行自动修正,修正后的电信号控制液压控制阀,以改变液压油输向油缸的流向与流量,自动控制刮土的高度,使之保持达到定位的标高平面。

如:激光束扫描在激光接收器标准上方,表明刮土铲铲刃处于平面平整线的下部,接收传送的电信号由控制箱进行修正,并控制液压阀致使油缸提升刮土铲;反之刮土铲下降,以此保持铲刃处在定位的标高平面上。

1.2 激光平地系统主要工作部件

激光平地系统由激光发射器,激光接收器,控制箱,液压机构,刮土铲等组成。

(1)激光发射器(蓄电池作电源):该发射器固定在三角架顶上。在激光发射机内,有一只功率为4mW的氦氖激光管。激光管发射出一束像铅笔尖那样粗细的红色光束,光束朝下,经过两个反光镜,将光束变位朝上,又经过一个透镜变为平行光束,然后再经棱镜系统转90°发射出去。棱镜系统是安装在一个旋转轴上,因而在一定高度形成一旋转360°的激光基准平面,转速为300~600r/min,有效光束半径为300~500m(根据功率而定)。机械部分安装在一个万向接头系统上,因而光束平面能按照预定的坡度倾斜。
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