智能育秧技术课件.ppt

1、智能化育秧技术1、概述1.1智能化育秧定义 智能化育秧智能化育秧在育秧生产的各个环节中，利用计算机智能技术、程序控制技术将重复性的工作及必须遵守的农艺参数进行自动调节与控制，实现生产参数精准化、重复工作无需干预化、工作过程自动化、生产数据档案化，以实现育秧生产全程参数标准化、规范化，壮秧比例最大化。1、概述1.2智能、程控定义 智能控制智能控制：设备的生产控制过程具有数据自动测量、对测量数据分析计算、对数据进行逻辑判断的控制方法称其为智能控制。程序控制：程序控制：设备的生产控制过程具有按照启动前设置的工艺参数、工作顺序自动运行的工作称其为程序控制。有些设备，在控制系统上安装了40多只按钮是智能

2、程控吗？计算机能去伸出手来按钮吗？按钮是摆样子的吗？1、概述1.3育秧生产的主要环节选种浸种、催芽播种秧田管理 1、概述1.4智能化育秧的必要性智能程控技术应用于育秧生产的理由如下：1.4.1育秧各环节的生产过程中，有很多需要人为看管、干预的工作，比如浸种、催芽过程及秧苗在各阶段的温度指标，农艺有着明确的技术要求，如果这些指标依靠人为干预控制能否全程达标值得思考。1.4.2无论浸种、催芽还是秧田环境都是一个空间不是一个点，所以使用人工干预的办法控制参数不能实现整个环境的参数达标或者参数最优（依靠管理者能不能实现测量多位置的数据计算后再决定控制）。1.4.3育秧各环节的生产过程中，如果依靠人为干

3、预参数进行生产无法实现局部超差补偿。1、概述 1.4.4育秧各环节的生产过程中，如果依靠人为干预参数进行生产很难找到控制依据（生产空间中各个位置有参数差异，以哪一点为控制依据？）1.4.5重复性的工作依靠人工效率最低可靠性最差（机器不存在走神、打盹、偷懒、忘记，也不存在有事耽误了，更不存在喝多了）。1.4.6多步骤的重复性工作依靠人工容易出错。1.4.7年复一年依靠人工来完成工作累计成本最高。1.4.8整个生产过程参数，都有严格要求的生产，依靠人为干预会造成生产人员过度疲劳。1、概述1.5智能化育秧的发展及趋势 智能化育秧是因黑龙江垦区生产发展的需求所产生，是广大垦区科技、生产、管理工作者智慧

4、的结晶。智能化育秧起步非常晚，历时不足5年。智能化育秧普及的速度非常之快，如果用面积增长率计算每年增长大于200%-300%。智能化育秧正朝着普及、深化、渗透于育秧生产全过程方向发展。智能化育秧正在为智能工厂化育秧奠定基础。1、概述1.6智能化育秧技术存在问题1.6.1存在伪科学，设备控制室中装上计算机就说是智能程控，明明控制室内安装有几十只按钮是控制设备的。按钮只能是人控。1.6.2厂房设计有待于深入研究，使用钢构厂房，育秧阶段的前期温度低，能耗大；使用阳光板厂房，育秧阶段的中后期温度超标严重。1.6.3缺少长远规划和科学的设计计算。应该以种植面积、栽培密度、生产时间、最佳位置选择等因素来设

5、计规划设备，同时还要兼顾种植发展规划。1、概述1.6.4设备是否适合今后的生产、技术发展的需要。如：是否适合工厂化育秧的标准；是否适合种植技术变革的需要；是否可以控制软件升级配合生产工艺的调整。1.6.5缺少类似于工业生产的国家标准、地方标准、企业标准，因此造成鱼目混珠。1.6.5生产过程的智能程控应用还有待于进一步的发展。如：增加控制项目，增加控制内容，优化控制参数等。1.6.6谁把生产环境装饰的漂亮谁先进，建设智能化育秧设施缺少科学的态度。1.6.7设备设施需要探讨综合利用方法，提高投资的利用率，提高其他生产的技术水平，提高经济效益。2、选种 选种是育秧生产主要环节的第一关，种子中有多少不

6、合格的种子一定对应产生多少弱苗。普通清选机清选过的种子中，仍然含有814%的不合格种子（用计量精度0.001的密度计调制密度1.13盐水进行选种测量的结论）。用精密比重清选机选出的种子仍然含有47%的不合格种子，无论使用普通清选机还是使用精密比重清选机都存在清选质量不稳定的情况，因为清选机需要调整经验，同时工作参数受电源影响大。因此为了保证种子的质量目前只有依靠盐水选种，就连制造业最发达的日本也没有采用清选机选水稻种子，而且日本在提高盐水的密度，密度最高值已经调整到1.17.2、选种2.1结构及工作原理整机（选种箱、清水箱、盐水箱、种水分离箱）2、选种结构俯视2、选种结构后视2、选种2.1.1

7、选种箱2、选种2.1.2盐水箱（盐水密度计）2、选种2.1.3清水箱（清水密度计）2、选种2.1.3种、水分离箱2、选种2.2特点介绍2.2.1使用先进的计算机智能程序控制，各工序的工作时长和设备工作状态都按照预先设定的流程进行工作。2.2.2使用智能锁定控制技术，在选种机工作时对盐水的密度、漂洗清水中盐的浓度是否超标进行全程监测、控制及锁定。2.2.3设备使用强水流搅拌，既做到搅拌均匀又不造成种子的机械损伤。2、选种2.2.4所有箱体采用工程塑料及玻璃钢材料制成，具有强度高、无锈蚀、耐酸碱的特性。2.2.5水流系统的水泵采用耐腐蚀化工泵，具有耐酸、耐碱、耐盐等特点。2.2.6在控制系统的控制

8、下准确实现选种过程，包括食盐的溶解、密度测量显示、注入盐水、搅拌选种、盐水回流、清水注入漂洗、二次漂洗等工序。2、选种2.3技术参数介绍生产率：400kg-500kg（800-1000Kg）/次工作时间：10-18分钟/次选种误差：4盐水密度计量范围：1.00-1.40清水密度计量范围：1.00-1.40盐水密度计量精度：0.01清水密度计量精度：0.012、选种搅拌方式：无破损水流搅拌卸料方式：定向水流卸料电源电压：交流380伏（动力部分）交流220伏（控制部分）最大功率：7.5kw最小功率：3.0kw控制系统形式：嵌入式计算机程序控制驱动系统形式：固态继电器无触点控制3、浸种、催芽3.1优

9、质芽种的重要性黑龙江垦区的自然条件决定水稻必须育秧；育秧阶段的时间有限、育秧阶段的成本较高；水稻种子的发芽特性差异很大，直接催芽出芽时间差异很大（芽势差异）；缩短育秧周期提高育秧质量的手段-浸种、催芽；催芽环境参数的差异对芽齐、芽壮影响很大；育秧阶段苗床的营养条件有限，芽不齐必然造成出苗生长差异，结果导致弱肉强食，理想状态是每一株稻秧均衡发育生长；3、浸种、催芽 综合上述因素，要想育壮秧的必备条件之一是必须有优质芽种，否则因为芽不齐、芽不壮会造成秧苗的差异，结果是壮的更壮弱的更弱。3.2优质芽种的技术标准出芽率，出芽率必须是约等于种子的生理芽率，具体指标为大于生理芽率的99%；芽长误差，芽长误

10、差不大于0.5毫米，双峰芽率，双峰芽率大于55%（芽长2毫米时）3、浸种、催芽3.3优质芽种的生产条件严格按照农艺要求恒温浸种，温度11-12；浸种环境的所有位置温度必须都符合要求，各位置误差不能大于0.5；l浸种时温度位置误差0.5度，浸种全过程的日积温约误差5即积温误差可达5%左右；l测量误差不大于0.5；l浸种时必须循环增氧、保证温度均匀；3、浸种、催芽l严格按照农艺要求温度破胸、催芽，破胸温度32，催芽温度25-28；l破胸、催芽环境的所有位置温度必须都符合要求，各位置误差不能大于1.5；l破胸、催芽时温度位置误差1.5度，破胸、催芽全过程的小时积温约误差15即小时积温误差可达5%左右

11、；l测量误差不大于0.5；3、浸种、催芽3.4浸种催芽生产中容易出现的问题3.4.1浸种浸种温度不均，在浸种箱体内个位置的温度差异很大，具体表现是上层、下层有温差，箱体边缘与箱体周边有差异，浸种是积温的过程，靠人工翻动不可能从根本上解决。4月5日之后在塑料大棚、阳光温室中的浸种温度，逐步升高，开始出现浸种温度超标现象。测量控制系统误差导致浸种温度超标。浸种过程缺氧。3、浸种、催芽3.4.2催芽催芽生产工艺方法造成的温度不均，如喷淋、蒸汽等。催芽生产过程控制导致温度不均，如人工控制注水工艺，会因人的认识、疲劳程度、责任心、操作经验而产生温度不均。催芽生产过程控制导致种子缺氧。如人工控制注水后没有

12、及时回水。催芽生产过程的补充工艺不足造成的局部出芽质量差。如底层的种子、边缘的种子出芽有明显差异。3、浸种、催芽3.4.3生产过程常见现象各袋间破胸出芽的时间差异很大-浸种时间不足且浸种温度不均造成。同袋内少量种子已经出芽且芽长达标，大部份种子还没有破胸或刚开始破胸-工艺方法造成种子的环境条件差异导致结果，如蒸汽、喷淋。催芽时间过长（大于30小时）-破胸催芽温度过低、生产过程缺氧、箱内种子堆放造成、催芽热水使用次数过多。3、浸种、催芽l催芽箱体底层、边缘出芽时间和上层、中间差异过大-设备缺少补充工艺控制、注水次数过少造成。l不按照农艺要求操作设备调整工艺参数经常会发生上述现象，更严重者会造成整

13、箱种子报废的事故发生。l人工控制设备很容易因为操作者疏忽、操作者疲劳、操作者经验不足造成此类事故发生，类似的教训每年都有发生。3、浸种、催芽3.5浸种催芽生产对设备的要求设备参数测量误差不大于0.2。设备工作参数控制误差不大于0.5。设备控制依据不能以某点参数为依据。设备工艺先进且具有参数均衡等特点。提高设备产量不能以牺牲芽种质量为代价，如催芽生产只能一箱，大于一箱就采用循环催芽的方法。3、浸种、催芽l设备必须具有局部参数补偿能力，如补偿靠近箱体边缘的种子、箱体底部的种子等。l控制过程参数可预置，芽种生产的各个环节参数要实现智能化、程序化控制，避免人工控制。l设备具有自动记录工作参数、设备工作

14、状态的能力，以便于事故的追溯和经验的总结。3、浸种、催芽3.6DJC系列智能程控浸种催芽机特点使用间歇注水为主、喷淋补偿为辅的复合工艺催芽，由喷淋补偿边缘局部温度，循环注水快速控制、调节箱内各点温度，使箱内温度均衡准确，因此也不需要人工翻动种子，进一步减少了生产人员的劳动强度。使用计算机智能、程序控制技术，实现了生产过程无需人为干预，操作人员仅是在功能转换时操作计算机，观察数据在控制室内，并且生产数据自动记录存储。3、浸种、催芽l采用主控、分控结合技术从根本上实现了同一生产线内的种箱可以完成浸种、催芽两种功能，生产线内所有种箱都可以自由转换成浸种或催芽状态，从根本上解决了浸种结束开始催芽需要种

15、子二次搬运、装箱等问题l使用多传感器巡回检测技术，全面测量浸种、催芽箱内各有代表性位置的温度指标（检测8个有代表性的位置），为计算控制提供全面依据。3、浸种、催芽l使用多点温度测量值计算控制技术，实现控制温度进一步接近真实数值，克服了传感器误差、系统误差，控制数值兼顾了箱内所有位置。l使用双限制温度控制，实现控制结果在设置范围内。l使用首次破胸注水智能温度调整技术，由于种箱内温度为浸种温度（浸种结束温度：11-12），智能系统将计算热水箱加热停止的温度高于正常破胸设定温度（设定温度：32）。3、浸种、催芽l使用首次催芽智能温度调整技术，此时由于种箱内温度是破胸温度（破胸结束温度：32），智能系

16、统将调节热水箱的温度低于催芽设定温度（催芽设定温度：25-28）。l使用弱流喷淋，实现了增氧及温度均衡，解决了静水浸种温度不均且严重缺氧等问题。由于是弱流喷淋，可以满足包衣种子的浸种要求。3、浸种、催芽l使用工作过程程序控制技术，实现自动控制注水。注水到最高水位时自动停止注水，自动计量水在种箱内停留时间，自动将种箱的水抽回，抽到最低水位停止。注水的必要条件是温度高于或低于设定温度值，当温度符合设定值而又超过最大注水间隔时间时，仍然自动注水。破胸结束自动回水，催芽结束自动回水，破胸开始自动预热，催芽开始自动调水。l实现控制指令、数据传输，由无线通讯系统完成。3、浸种、催芽3.7结构及工作原理3、

17、浸种、催芽芽种厂全景图3、浸种、催芽控制室全景3、浸种、催芽控制台3、浸种、催芽3.8智能程控芽种生产机的使用3、浸种、催芽3、浸种、催芽3、浸种、催芽3、浸种、催芽3、浸种、催芽4、程控精量播种机4.1水稻秧盘播种中存在的问题均匀度差 目前大面积使用的秧盘播种机，由于其排种器不是精量排种器，因此无法做到精量排种。播量偏大 由于播量不均必然造成秧盘内出现局部缺少种子或者没有种子的现象，解决局部缺少种子或没有种子的办法只有加大播量。4、程控精量播种机4、程控精量播种机4、程控精量播种机4.3精量播种原理示意图4、程控精量播种机4.4程控秧盘播种机特点介绍使用外槽轮式精量排种器和清种毛刷技术，实现

18、了播种机播种量的定量问题。使用悬浮清种片技术，减少了阻力，避免了清种片卡死排种轮现象的发生。使用直流电动机做驱动动力，实现了无污染且匀速播种（人推做不到匀速）。使用嵌入式工业计算机控制技术，实现高精度的控制及高精度的调节。4、程控精量播种机使用计算机控制稳速技术，实现电瓶充满电及接近亏电时播种速度完全一样。使用了多重过载保护技术，可以实现短路不烧控制器、遇障碍物自动停车不烧电机。使用电源监测技术，启动时检测电瓶电压，工作时监测工作电流。使用无触点传感控制技术，控制播种机运动方向改变，克服了有触点控制的惯性力冲击问题。4、程控精量播种机使用了电动机软启动技术、软换向技术，实现了启动及返回时无播量

19、变化。使用最大工作电流预置技术，控制器可以设置播种机最大工作电流，当超限时自动停车。使用了电瓶亏电保护技术，当电瓶亏电时锁定电动机运行，有效的实现了保护电瓶。使用了控制线路节能技术，促使选用电瓶容量最小化，工作效率最大化。4、程控精量播种机使用高精度定量速度调节技术，实现播种速度定量调节（播量微量调节）。使用防错误操作技术，防止起始位置时按返回键，按错时提示错误。4、程控精量播种机4.5使用注意事项种子严格除芒，除芒不净直接导致播量下降。种子芽长一定达标，如果芽长过长会导致播量下降（芽长小于3毫米）。凉芽达标，如果芽种表面湿度大会导致播量下降（种子表面无潮湿）。种子严格清选，种子清选不好可能造

20、成播种机损坏。4、程控精量播种机4.64.6主要指标主要指标工作幅宽：840mm作业效率：8001000盘/小时播种量合格率：98%各盘播量一致性变异系数：3.0%播种均匀性合格率：95%伤破率：0.5%排种均匀性空格率：0.5%充电一次播种数量：大于6000盘4、程控精量播种机电子播量调节级数：8级机械播量调节级数：8级播种起点、终点播量变化：小于1%装种一次播种数量：大于120盘，秧盘间的播量误差不大于6%作业速度：3栋标准大棚/天（6.7米宽60米长）。充电一次播种8栋以上标准大棚。播量调节范围：105克140克，调整级数：8级产品图片播种效果图片5、秧田智能化管理 完成秧田播种后，育秧

21、工作的主要任务就是秧田管理，目前我们的秧田管理方法就是观测温度，适时浇水，管理病、虫、草害。温度观测是通过管理者观看温度计，如果温度不符合育秧的要求要对其进行调整，尤其是育秧中后期经常因为温度过高要进行通风，那么依靠管理者通风降温一定是不可靠的，同时也是劳动强度比较大的，育秧期内坚持下来也是比较麻烦的。适时浇水完全是个经验性工作，因为没有像温度计一样的简易土壤湿度计。5、秧田智能化管理 使用田间综合参数测控仪便可解决这项任务。田间综合参数测控仪是一种智能设备，可以做集群测量，一套主测控系统可以管理999套分测量系统（999栋大棚），一套分测控系统可以测量8个数据，执行两项控制任务。测量的指标为

22、：空气温度、土壤温度、空气湿度、土壤需水力。也可以测量其他参数，只要通过软件名称定义、计量单位，更换对应的传感器便可实现（如流量、压力）。5、秧田智能化管理 控制参量可以同时控制两种，比如一路控制通风，另一路控制浇水。控制参量可以自行定义（如通风可以根据温度指标、也可以根据湿度指标；浇水可以根据土壤需水力指标、也可以根据土壤温度指标）5.1主要特点主测控系统分测控系统通讯方式：无线编码通讯分测控内部通讯方式：电缆主测控系统管理分测控系统最大能力：999测控系统数据管理方式：主测量集中管理5、秧田智能化管理主测控分测控通讯距离：800米（可增距到1500米）分测控系统测量通道数：8分测控系统控制通道数：2分测控测量参数种类及种类数量：可定义控制、测量关联方式：可定义测量数据存储方式：access（可转换为excel）控制方式：自动、手动控制延迟时间：小于200S（与分测系统数量有关）数据处理能力：统计、绘图5、秧田智能化管理5.2架构介绍5、秧田智能化管理控制室5、秧田智能化管理分测量系统5、秧田智能化管理传感器5、秧田智能化管理执行部件5、秧田智能化管理5、秧田智能化管理5、秧田智能化管理