智能化育秧技術(shù)1、概述1.1智能化育秧定義

智能化育秧—在育秧生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，利用計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、程序控制技術(shù)將重復(fù)性的工作及必須遵守的農(nóng)藝參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)精準(zhǔn)化、重復(fù)工作無需干預(yù)化、工作過程自動(dòng)化、生產(chǎn)數(shù)據(jù)檔案化，以實(shí)現(xiàn)育秧生產(chǎn)全程參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，壯秧比例最大化。1、概述1.2智能、程控定義

智能控制：設(shè)備的生產(chǎn)控制過程具有數(shù)據(jù)自動(dòng)測(cè)量、對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)分析計(jì)算、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷的控制方法稱其為智能控制。

程序控制：設(shè)備的生產(chǎn)控制過程具有按照啟動(dòng)前設(shè)置的工藝參數(shù)、工作順序自動(dòng)運(yùn)行的工作稱其為程序控制。

有些設(shè)備，在控制系統(tǒng)上安裝了40多只按鈕是智能程控嗎？計(jì)算機(jī)能去伸出手來按鈕嗎？按鈕是擺樣子的嗎？1、概述1.4智能化育秧的必要性智能程控技術(shù)應(yīng)用于育秧生產(chǎn)的理由如下：1.4.1育秧各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程中，有很多需要人為看管、干預(yù)的工作，比如浸種、催芽過程及秧苗在各階段的溫度指標(biāo)，農(nóng)藝有著明確的技術(shù)要求，如果這些指標(biāo)依靠人為干預(yù)控制能否全程達(dá)標(biāo)值得思考。1.4.2無論浸種、催芽還是秧田環(huán)境都是一個(gè)空間不是一個(gè)點(diǎn)，所以使用人工干預(yù)的辦法控制參數(shù)不能實(shí)現(xiàn)整個(gè)環(huán)境的參數(shù)達(dá)標(biāo)或者參數(shù)最優(yōu)（依靠管理者能不能實(shí)現(xiàn)測(cè)量多位置的數(shù)據(jù)計(jì)算后再?zèng)Q定控制）。1.4.3育秧各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程中，如果依靠人為干預(yù)參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)無法實(shí)現(xiàn)局部超差補(bǔ)償。1、概述1.4.4育秧各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程中，如果依靠人為干預(yù)參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)很難找到控制依據(jù)（生產(chǎn)空間中各個(gè)位置有參數(shù)差異，以哪一點(diǎn)為控制依據(jù)？）1.4.5重復(fù)性的工作依靠人工效率最低可靠性最差（機(jī)器不存在走神、打盹、偷懶、忘記，也不存在有事耽誤了，更不存在喝多了）。1.4.6多步驟的重復(fù)性工作依靠人工容易出錯(cuò)。1.4.7年復(fù)一年依靠人工來完成工作累計(jì)成本最高。1.4.8整個(gè)生產(chǎn)過程參數(shù)，都有嚴(yán)格要求的生產(chǎn)，依靠人為干預(yù)會(huì)造成生產(chǎn)人員過度疲勞。1、概述1.5智能化育秧的發(fā)展及趨勢(shì)智能化育秧是因黑龍江墾區(qū)生產(chǎn)發(fā)展的需求所產(chǎn)生，是廣大墾區(qū)科技、生產(chǎn)、管理工作者智慧的結(jié)晶。智能化育秧起步非常晚，歷時(shí)不足5年。智能化育秧普及的速度非常之快，如果用面積增長(zhǎng)率計(jì)算每年增長(zhǎng)大于200%---300%。智能化育秧正朝著普及、深化、滲透于育秧生產(chǎn)全過程方向發(fā)展。智能化育秧正在為智能工廠化育秧奠定基礎(chǔ)。1、概述1.6智能化育秧技術(shù)存在問題1.6.1存在偽科學(xué)，設(shè)備控制室中裝上計(jì)算機(jī)就說是智能程控，明明控制室內(nèi)安裝有幾十只按鈕是控制設(shè)備的。按鈕只能是人控。1.6.2廠房設(shè)計(jì)有待于深入研究，使用鋼構(gòu)廠房，育秧階段的前期溫度低，能耗大；使用陽光板廠房，育秧階段的中后期溫度超標(biāo)嚴(yán)重。1.6.3缺少長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和科學(xué)的設(shè)計(jì)計(jì)算。應(yīng)該以種植面積、栽培密度、生產(chǎn)時(shí)間、最佳位置選擇等因素來設(shè)計(jì)規(guī)劃設(shè)備，同時(shí)還要兼顧種植發(fā)展規(guī)劃。2、選種選種是育秧生產(chǎn)主要環(huán)節(jié)的第一關(guān)，種子中有多少不合格的種子一定對(duì)應(yīng)產(chǎn)生多少弱苗。普通清選機(jī)清選過的種子中，仍然含有8—14%的不合格種子（用計(jì)量精度0.001的密度計(jì)調(diào)制密度1.13鹽水進(jìn)行選種測(cè)量的結(jié)論）。用精密比重清選機(jī)選出的種子仍然含有4—7%的不合格種子，無論使用普通清選機(jī)還是使用精密比重清選機(jī)都存在清選質(zhì)量不穩(wěn)定的情況，因?yàn)榍暹x機(jī)需要調(diào)整經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)工作參數(shù)受電源影響大。因此為了保證種子的質(zhì)量目前只有依靠鹽水選種，就連制造業(yè)最發(fā)達(dá)的日本也沒有采用清選機(jī)選水稻種子，而且日本在提高鹽水的密度，密度最高值已經(jīng)調(diào)整到1.17.2、選種結(jié)構(gòu)俯視2、選種2.1.1選種箱2、選種2.1.2鹽水箱（鹽水密度計(jì)）2、選種2.1.3清水箱（清水密度計(jì)）2、選種2.1.3種、水分離箱2、選種2.2特點(diǎn)介紹2.2.1使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能程序控制，各工序的工作時(shí)長(zhǎng)和設(shè)備工作狀態(tài)都按照預(yù)先設(shè)定的流程進(jìn)行工作。2.2.2使用智能鎖定控制技術(shù)，在選種機(jī)工作時(shí)對(duì)鹽水的密度、漂洗清水中鹽的濃度是否超標(biāo)進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)、控制及鎖定。2.2.3設(shè)備使用強(qiáng)水流攪拌，既做到攪拌均勻又不造成種子的機(jī)械損傷。2、選種2.3技術(shù)參數(shù)介紹生產(chǎn)率：400kg-500kg（800-1000Kg）/次工作時(shí)間：10-18分鐘/次選種誤差：4‰鹽水密度計(jì)量范圍：1.00-1.40清水密度計(jì)量范圍：1.00-1.40鹽水密度計(jì)量精度：0.01清水密度計(jì)量精度：0.012、選種攪拌方式：無破損水流攪拌卸料方式：定向水流卸料電源電壓：交流380伏（動(dòng)力部分）交流220伏（控制部分）最大功率：7.5kw最小功率：3.0kw控制系統(tǒng)形式：嵌入式計(jì)算機(jī)程序控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)形式：固態(tài)繼電器無觸點(diǎn)控制3、浸種、催芽綜合上述因素，要想育壯秧的必備條件之一是必須有優(yōu)質(zhì)芽種，否則因?yàn)檠坎积R、芽不壯會(huì)造成秧苗的差異，結(jié)果是壯的更壯弱的更弱。3.2優(yōu)質(zhì)芽種的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)出芽率，出芽率必須是約等于種子的生理芽率，具體指標(biāo)為大于生理芽率的99%；芽長(zhǎng)誤差，芽長(zhǎng)誤差不大于0.5毫米，雙峰芽率，雙峰芽率大于55%（芽長(zhǎng)2毫米時(shí)）3、浸種、催芽3.3優(yōu)質(zhì)芽種的生產(chǎn)條件嚴(yán)格按照農(nóng)藝要求恒溫浸種，溫度11-12℃；浸種環(huán)境的所有位置溫度必須都符合要求，各位置誤差不能大于0.5℃；浸種時(shí)溫度位置誤差0.5度，浸種全過程的日積溫約誤差5℃即積溫誤差可達(dá)5%左右；測(cè)量誤差不大于0.5℃；浸種時(shí)必須循環(huán)增氧、保證溫度均勻；3、浸種、催芽3.4浸種催芽生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的問題3.4.1浸種浸種溫度不均，在浸種箱體內(nèi)個(gè)位置的溫度差異很大，具體表現(xiàn)是上層、下層有溫差，箱體邊緣與箱體周邊有差異，浸種是積溫的過程，靠人工翻動(dòng)不可能從根本上解決。4月5日之后在塑料大棚、陽光溫室中的浸種溫度，逐步升高，開始出現(xiàn)浸種溫度超標(biāo)現(xiàn)象。測(cè)量控制系統(tǒng)誤差導(dǎo)致浸種溫度超標(biāo)。浸種過程缺氧。3、浸種、催芽3.4.2催芽催芽生產(chǎn)工藝方法造成的溫度不均，如噴淋、蒸汽等。催芽生產(chǎn)過程控制導(dǎo)致溫度不均，如人工控制注水工藝，會(huì)因人的認(rèn)識(shí)、疲勞程度、責(zé)任心、操作經(jīng)驗(yàn)而產(chǎn)生溫度不均。催芽生產(chǎn)過程控制導(dǎo)致種子缺氧。如人工控制注水后沒有及時(shí)回水。催芽生產(chǎn)過程的補(bǔ)充工藝不足造成的局部出芽質(zhì)量差。如底層的種子、邊緣的種子出芽有明顯差異。3、浸種、催芽3.4.3生產(chǎn)過程常見現(xiàn)象各袋間破胸出芽的時(shí)間差異很大----浸種時(shí)間不足且浸種溫度不均造成。同袋內(nèi)少量種子已經(jīng)出芽且芽長(zhǎng)達(dá)標(biāo)，大部份種子還沒有破胸或剛開始破胸----工藝方法造成種子的環(huán)境條件差異導(dǎo)致結(jié)果，如蒸汽、噴淋。催芽時(shí)間過長(zhǎng)（大于30小時(shí)）----破胸催芽溫度過低、生產(chǎn)過程缺氧、箱內(nèi)種子堆放造成、催芽熱水使用次數(shù)過多。3、浸種、催芽3.5浸種催芽生產(chǎn)對(duì)設(shè)備的要求設(shè)備參數(shù)測(cè)量誤差不大于0.2℃。設(shè)備工作參數(shù)控制誤差不大于0.5℃。設(shè)備控制依據(jù)不能以某點(diǎn)參數(shù)為依據(jù)。設(shè)備工藝先進(jìn)且具有參數(shù)均衡等特點(diǎn)。提高設(shè)備產(chǎn)量不能以犧牲芽種質(zhì)量為代價(jià)，如催芽生產(chǎn)只能一箱，大于一箱就采用循環(huán)催芽的方法。3、浸種、催芽設(shè)備必須具有局部參數(shù)補(bǔ)償能力，如補(bǔ)償靠近箱體邊緣的種子、箱體底部的種子等?？刂七^程參數(shù)可預(yù)置，芽種生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)參數(shù)要實(shí)現(xiàn)智能化、程序化控制，避免人工控制。設(shè)備具有自動(dòng)記錄工作參數(shù)、設(shè)備工作狀態(tài)的能力，以便于事故的追溯和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。3、浸種、催芽3.6DJC系列智能程控浸種催芽機(jī)特點(diǎn)使用間歇注水為主、噴淋補(bǔ)償為輔的復(fù)合工藝催芽，由噴淋補(bǔ)償邊緣局部溫度，循環(huán)注水快速控制、調(diào)節(jié)箱內(nèi)各點(diǎn)溫度，使箱內(nèi)溫度均衡準(zhǔn)確，因此也不需要人工翻動(dòng)種子，進(jìn)一步減少了生產(chǎn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。使用計(jì)算機(jī)智能、程序控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程無需人為干預(yù)，操作人員僅是在功能轉(zhuǎn)換時(shí)操作計(jì)算機(jī)，觀察數(shù)據(jù)在控制室內(nèi)，并且生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄存儲(chǔ)。3、浸種、催芽采用主控、分控結(jié)合技術(shù)從根本上實(shí)現(xiàn)了同一生產(chǎn)線內(nèi)的種箱可以完成浸種、催芽?jī)煞N功能，生產(chǎn)線內(nèi)所有種箱都可以自由轉(zhuǎn)換成浸種或催芽狀態(tài)，從根本上解決了浸種結(jié)束開始催芽需要種子二次搬運(yùn)、裝箱等問題使用多傳感器巡回檢測(cè)技術(shù)，全面測(cè)量浸種、催芽箱內(nèi)各有代表性位置的溫度指標(biāo)（檢測(cè)8個(gè)有代表性的位置），為計(jì)算控制提供全面依據(jù)。3、浸種、催芽使用多點(diǎn)溫度測(cè)量值計(jì)算控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)控制溫度進(jìn)一步接近真實(shí)數(shù)值，克服了傳感器誤差、系統(tǒng)誤差，控制數(shù)值兼顧了箱內(nèi)所有位置。使用雙限制溫度控制，實(shí)現(xiàn)控制結(jié)果在設(shè)置范圍內(nèi)。使用首次破胸注水智能溫度調(diào)整技術(shù)，由于種箱內(nèi)溫度為浸種溫度（浸種結(jié)束溫度：11-12℃），智能系統(tǒng)將計(jì)算熱水箱加熱停止的溫度高于正常破胸設(shè)定溫度（設(shè)定溫度：32℃）。3、浸種、催芽使用首次催芽智能溫度調(diào)整技術(shù)，此時(shí)由于種箱內(nèi)溫度是破胸溫度（破胸結(jié)束溫度：32℃），智能系統(tǒng)將調(diào)節(jié)熱水箱的溫度低于催芽設(shè)定溫度（催芽設(shè)定溫度：25-28℃）。使用弱流噴淋，實(shí)現(xiàn)了增氧及溫度均衡，解決了靜水浸種溫度不均且嚴(yán)重缺氧等問題。由于是弱流噴淋，可以滿足包衣種子的浸種要求。3、浸種、催芽使用工作過程程序控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制注水。注水到最高水位時(shí)自動(dòng)停止注水，自動(dòng)計(jì)量水在種箱內(nèi)停留時(shí)間，自動(dòng)將種箱的水抽回，抽到最低水位停止。注水的必要條件是溫度高于或低于設(shè)定溫度值，當(dāng)溫度符合設(shè)定值而又超過最大注水間隔時(shí)間時(shí)，仍然自動(dòng)注水。破胸結(jié)束自動(dòng)回水，催芽結(jié)束自動(dòng)回水，破胸開始自動(dòng)預(yù)熱，催芽開始自動(dòng)調(diào)水。實(shí)現(xiàn)控制指令、數(shù)據(jù)傳輸，由無線通訊系統(tǒng)完成。3、浸種、催芽3.7結(jié)構(gòu)及工作原理3、浸種、催芽芽種廠全景圖3、浸種、催芽控制室全景3、浸種、催芽控制臺(tái)3、浸種、催芽3.8智能程控芽種生產(chǎn)機(jī)的使用3、浸種、催芽3、浸種、催芽3、浸種、催芽3、浸種、催芽3、浸種、催芽4、程控精量播種機(jī)4.1水稻秧盤播種中存在的問題均勻度差目前大面積使用的秧盤播種機(jī)，由于其排種器不是精量排種器，因此無法做到精量排種。播量偏大由于播量不均必然造成秧盤內(nèi)出現(xiàn)局部缺少種子或者沒有種子的現(xiàn)象，解決局部缺少種子或沒有種子的辦法只有加大播量。4、程控精量播種機(jī)4、程控精量播種機(jī)4、程控精量播種機(jī)4.3精量播種原理示意圖4、程控精量播種機(jī)4.4程控秧盤播種機(jī)特點(diǎn)介紹使用外槽輪式精量排種器和清種毛刷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了播種機(jī)播種量的定量問題。使用懸浮清種片技術(shù)，減少了阻力，避免了清種片卡死排種輪現(xiàn)象的發(fā)生。使用直流電動(dòng)機(jī)做驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了無污染且勻速播種（人推做不到勻速）。使用嵌入式工業(yè)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度的控制及高精度的調(diào)節(jié)。4、程控精量播種機(jī)使用計(jì)算機(jī)控制穩(wěn)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電瓶充滿電及接近虧電時(shí)播種速度完全一樣。使用了多重過載保護(hù)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)短路不燒控制器、遇障礙物自動(dòng)停車不燒電機(jī)。使用電源監(jiān)測(cè)技術(shù)，啟動(dòng)時(shí)檢測(cè)電瓶電壓，工作時(shí)監(jiān)測(cè)工作電流。使用無觸點(diǎn)傳感控制技術(shù)，控制播種機(jī)運(yùn)動(dòng)方向改變，克服了有觸點(diǎn)控制的慣性力沖擊問題。4、程控精量播種機(jī)使用了電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)技術(shù)、軟換向技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了啟動(dòng)及返回時(shí)無播量變化。使用最大工作電流預(yù)置技術(shù)，控制器可以設(shè)置播種機(jī)最大工作電流，當(dāng)超限時(shí)自動(dòng)停車。使用了電瓶虧電保護(hù)技術(shù)，當(dāng)電瓶虧電時(shí)鎖定電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，有效的實(shí)現(xiàn)了保護(hù)電瓶。使用了控制線路節(jié)能技術(shù)，促使選用電瓶容量最小化，工作效率最大化。4、程控精量播種機(jī)使用高精度定量速度調(diào)節(jié)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)播種速度定量調(diào)節(jié)（播量微量調(diào)節(jié)）。使用防錯(cuò)誤操作技術(shù)，防止起始位置時(shí)按返回鍵，按錯(cuò)時(shí)提示錯(cuò)誤。4、程控精量播種機(jī)4.5使用注意事項(xiàng)種子嚴(yán)格除芒，除芒不凈直接導(dǎo)致播量下降。種子芽長(zhǎng)一定達(dá)標(biāo)，如果芽長(zhǎng)過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致播量下降（芽長(zhǎng)小于3毫米）。涼芽達(dá)標(biāo)，如果芽種表面濕度大會(huì)導(dǎo)致播量下降（種子表面無潮濕）。種子嚴(yán)格清選，種子清選不好可能造成播種機(jī)損壞。4、程控精量播種機(jī)4.6主要指標(biāo)工作幅寬：840mm作業(yè)效率：800～1000盤/小時(shí)播種量合格率：≥98%各盤播量一致性變異系數(shù)：≤3.0%播種均勻性合格率：≥95%傷破率：≤0.5%排種均勻性空格率：≤0.5%充電一次播種數(shù)量：大于6000盤4、程控精量播種機(jī)電子播量調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)：8級(jí)機(jī)械播量調(diào)節(jié)級(jí)數(shù)：8級(jí)播種起點(diǎn)、終點(diǎn)播量變化：小于1%裝種一次播種數(shù)量：大于120盤，秧盤間的播量誤差不大于6%作業(yè)速度：3棟標(biāo)準(zhǔn)大棚/天（6.7米寬60米長(zhǎng)）。充電一次播種8棟以上標(biāo)準(zhǔn)大棚。播量調(diào)節(jié)范圍：105克—140克，調(diào)整級(jí)數(shù)：8級(jí)產(chǎn)品圖片播種效果圖片5、秧田智能化管理完成秧田播種后，育秧工作的主要任務(wù)就是秧田管理，目前我們的秧田管理方法就是觀測(cè)溫度，適時(shí)澆水，管理病、蟲、草害。溫度觀測(cè)是通過管理者觀看溫度計(jì)，如果溫度不符合育秧的要求要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，尤其是育秧中后期經(jīng)常因?yàn)闇囟冗^高要進(jìn)行通風(fēng)，那么依靠管理者通風(fēng)降溫一定是不可靠的，同時(shí)也是勞動(dòng)強(qiáng)度比較大的，育秧期內(nèi)堅(jiān)持下來也是比較麻煩的。適時(shí)澆水完全是個(gè)經(jīng)驗(yàn)性工作，因?yàn)闆]有像溫度計(jì)一樣的簡(jiǎn)易土壤濕度計(jì)。5、秧田智能化管理使用田間綜合參數(shù)測(cè)控儀便可解決這項(xiàng)任務(wù)。田間綜合參數(shù)測(cè)控儀是一種智