摘要：研究设计了一种智能化小麦播种机。该播种机采用精确传感技术精准控制排种、排肥，利用风机吹出高速流动的空气将肥料和种子均匀输送到土壤里，有效提升了小麦播种的效率和质量。田间播种试验结果表明，所设计的智能化小麦播种机播种量精度误差范围维持在1.9%-2.2%之内，满足小麦播种的农业技术要求。

　　关键词：智能化；小麦播种机；研发与应用

　　1.引言

　　小麦作为我国的主要粮食作物之一，其产量和品质直接关系到国家粮食安全和农民经济收益。传统的小麦播种方式存在劳动强度大、效率低、成本高等问题，已难以满足现代农业发展的需求。因此，研发智能化小麦播种机械，实现播种过程的自动化、精准化、智能化，成为农业领域的重要课题。智能化小麦播种机械能够根据预设的播种方案，自动调整播种量、播种深度和行距，确保每粒种子都能获得最佳的生长条件。通过高精度GPS导航，实现无人驾驶或辅助驾驶，减少人为误差，提高作业精度和效率。智能化小麦播种机械的研发与应用，不仅能够有效减轻农民劳动强度，提高播种效率和质量，降低生产成本，还能够促进农业资源的优化配置和可持续利用，为现代农业的快速发展注入新的活力。

　　2.小麦智能化播种机设计

　　在当今科学技术日新月异的时代下，现代播种机集成了北斗导航、雷达模式等多种先进技术，显著提升了播种作业的自动化水平和精准度[1]。结合小麦播种的特性和播种机设计的智能化要求，设计了一款小麦播种的智能化精量播种机。该播种机采用了智能APP精准控制排种、排肥，利用风机吹出高速流动的空气将颗粒物料均匀输送到土壤里。配备有150升ABS材质料箱，可以播种约100kg小麦种子，经久耐用，工作幅宽2.5米，播种行数1-8行可调，播种行距15—80cm可调。有效提升了小麦播种的效率。播种机工作原理如图1所示。

　　由图1可以看出，设计的小麦播种机主要是由料位传感器、料仓、高压风机、排种轮和出料口等部分构成。

　　2.1料位传感器

　　料位传感器是一种用于测量物料或液体的储存容器中的物料高度的设备。它们广泛应用于工业生产、物流以及储运场所，实现对料仓或罐内物料存放水平的检测和监控，以便进行自动控制、调节和管理。本文所设计的小麦播种机料位传感器安装于料仓的底部，用于对料仓内小麦种子的自动监测[2]。其具体型号为SZRD703，这是一种基于时间行程原理的测量仪表，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。探头发出高频脉冲并沿缆绳传播，当脉冲遇到物料表面时反射回来被仪表内的接收器接收，并将距离信号转化为物位信号，主要技术参数如表1所示。

　　2.2漏播感应器

　　所使用的小麦漏播报警器所使用的感应器是一种电磁感应器，包含有机械结构和电路系统两个部分。当播种机在耕作时，它能够感应到工作区域内种子的存在情况，包括记录下种子的位置、数量和形态等信息。感应器将收集到的信息传输至控制器，控制器可以通过计算机程序，准确判断土壤中的种子是否符合设定的标准，一旦发现漏播情况，便会启动控制器内置的报警器。本文设计将漏播反应器配置在播种机的出料口处，当感应器和控制器检测到漏播时，会立即触发报警器，发出警报声，提醒工作人员对漏播情况进行修正。

　　2.3排种器

　　小麦播种机排种器是一种用来扩散种子并把种子排列好的装置，通常布置在小麦播种机的后部。它的主要作用是调整种子间的间距，确保种子在土地中均匀分布，从而提高农作物的出苗率和产量。本文针对小麦播种机设计所采用的排种器为自行研发，其重量为1kg，转速为40r/min，播种量范围为10—40斤/亩。

　　3.小麦智能播种机的功能

　　3.1雷达与电控智能播种

　　雷达技术与电控智能播种系统的集成，使得播种机具备了前所未有的实时监测与智能调整能力。雷达模式能够敏锐地探测到播种机行进路线上的任何障碍物，基于这些实时信息，播种机能够自动调整其播种策略，灵活应对各种复杂环境，确保播种作业的连续性和播种的均匀性[3]。电控智能播种系统通过高精度的电子控制单元，对播种量进行准确无误的调控。从而实现真正意义上的精准农业。这种精准控制不仅有助于减少种子的浪费，还能显著提高农作物的生长效率和最终产量。

　　3.2自动化监控与故障报警

　　播种机装备了自动测速器、智能同步感应器、漏播漏施监测器、管道堵塞检测器以及料位监控等传感器，这些精密装置共同构成了对播种机工作状态的全面监控网络，能够即时捕捉并分析播种过程中的各种细微变化，一旦发现如速度波动、部件失步、种子遗漏、输送管道受阻或物料不足等异常状况，会立即发出警报并详细报告故障信息。

　　3.3一体化播种作业

　　播种机集成了先进的土壤作业组件，实现了从旋耕、播种、施肥到起垄、覆土、镇压的全程一体化操作。这种集成化设计不仅优化了作业流程，还显著减少了农机进入田间的次数，从而减轻了对土壤结构的反复扰动和潜在破坏。通过减少对土壤的过度干预，播种机作业维护了土壤的自然结构和墒情，即土壤中的水分和养分状况，这对于促进作物种子的快速萌发和幼苗的茁壮成长至关重要。

　　4.应用效果分析

　　为了验证所设计的小麦智能化播种机械性能，在某机具实验区内开展了实验研究。该实验区面积为0.5hm2，种植作物为小麦。实验方法采用4种千粒重不同的小麦品种，进行4组播种实验。设定播种机的作业速度为3.8km/h，采用相同结构的排种器，播种实验测试距离为315m，作业宽幅为2.0m。开始播种之前，利用APP对智能播种机械的单位播种量进行预设，实验结束之后，通过称取播出的种子质量来得出实际的播种量，并通过对实际播种量与预设数据的比对分析来确定播种机的播种精度。具体的实验结果如表2所示。

　　试验结果表明，所设计的智能化小麦播种机械播种量精度误差范围维持在1.9%—2.2%之内，且实际播种量要大于预设播种量，究其原因，在实际作业过程中，由于拖拉机、播种机运动带来的振动导致了播种量的增加，但该误差范围在可接受程度之内。因此，所设计的智能化小麦播种机械可以用于农业生产。

　　5.结束语

　　在科学技术快速发展的时代背景下，物联网、自动化等先进技术的应用在很大程度上改变了人们的生产生活方式。在农业领域内，升级农业生产工具，提升作业效率和质量，成为了实施乡村振兴战略的一个重要途径。研究设计的智能化小麦播种机械，提高了小麦播种的效率和质量，对提高小麦生产的效益具有重要的作用。

　　参考文献：

　　[1]单绍隆,康华.基于机器深度学习的小麦播种机控制系统研究[J].农机化研究,2024(007):046.

　　[2]叶高潮,王美娥,陈明,等.双旋覆土播种机在沿海地区小麦生产上的应用效果初探[J].2022(4).

　　[3]张惠峰,成静.基于预知维修的小麦播种机运行监控系统设计[J].农机化研究,2024(007):046.