水田激光平地机有效确保农田水层深浅一致

　　据《农业工程学报》2008年6月报道，华南农业大学研制成功了水田激光平地机平地铲水平控制系统，使激光平地机在水田中作业时平地铲能准确地保持水平状态从而达到高精度平地效果，非常适合水田播插前带水平整作业。

　　此研究报告刊登于《农业工程学报》2008年第6期，题为“基于MEMS 惯性传感器融合的水田激光平地机水平控制系统”。精细平整的水田可以保证农田水层深浅一致，节省农业用水；可以提高农药、化肥和除草剂的利用效率，减少农药、化肥和除草剂的使用量，进而减少生产成本和对环境的污染；可以增加农作物产量，促进农业可持续发展。世界各国的经验证明，激光平地技术是农业生产中一项重要的节本增效措施。其基本原理是采用架设于田边的激光发射器发射的旋转激光束形成基准平面，在田间作业的平地机上的激光接受器接受此激光信号，通过控制系统使平地铲保持在与激光束平面平行的某一高度以达到平地效果。但实践表明，这种单一的高度控制不适合水田使用。因为水田犁底层高低不平，平地铲在工作过程中难以保持水平，因而不能保证平地效果。水田激光机在水田平地作业中，不但要保证平地铲高低可调，而且要保证平地铲自动保持水平状态，使平地铲在工作过程中始终与激光束平面平行，所以，平地铲水平控制系统对水田作业的激光平地机是十分必要的。目前，国内外研制的农田激光平地机械平地铲都没有设计水平控制系统以保持其水平，因而不适合我国南方水田平地作业。

　　该机设计的水平控制器采用两个成本低廉的MEMS传感器来检测平地铲实时倾角，均内置于控制器中。所用MEMS陀螺仪型号为ADXRS300，利用测量内部高速振动的质量体受到的科氏加速度来检测平地铲水平倾角变化率。MEMS加速度计ADXL203垂直于平地铲安装，用于检测平地铲水平倾斜角度。二者联合，通过信息融合检测平地铲实时动态倾角，与ARM7内核的微处理器组成高性能低成本的嵌入式平地铲水平控制器，通过液压油缸实现平地铲水平自动控制。采用高精度AHRS（姿态航向参考系统）对系统性能进行了实验室测试与田间试验验证，测试结果表明，该水平控制系统能在动态条件下准确地测定平地铲实时倾角，可以较好地实现平地铲水平控制。

　　该机采用乘坐式水稻插秧机底盘，发动机功率12马力，平地铲幅宽可根据田块大小选择，设计有3米、4米、5米等多种幅宽的平地铲。2007年通过广东省农机鉴定站鉴定，己在广东、江西、湖北、湖南、云南等地进行了1000多亩平地生产试验，水田平整度小于3厘米，满足精细农业作业要求。

　　2008年7月1日广东省科技厅在广东省雷州市雷穗粮食发展有限公司生产基地组织了验收会，对华南农业大学工程学院主持的水田激光平地机和精量穴直播水稻项目进行了现场测产验收。结果表明，常规稻优质1号精量穴直播亩产可达565.23kg干谷，比手工撒播增产17.1％；杂交稻T优5537精量穴直播比手工插秧增产6.9％。