基于声信号的隔膜泵施药量监测方法研究

作     者：田勇 丁素明 薛新宇 徐阳 孙竹 焦雨轩 Tian Yong;Ding Suming;Xue Xinyu;Xu Yang;Sun Zhu;Jiao Yuxuan

作者机构：农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014 

出 版 物：《中国农机化学报》 (Journal of Chinese Agricultural Mechanization)

年 卷 期：2022年第43卷第6期

页      面：142-149页

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划(2017YFD0701000) 

主　　题：隔膜泵 声信号处理 小波分解 施药量监测 

摘      要：施药量监测技术是实现精准施药、变量施药的基石,是实现我国生态农业的重要保障。针对当前嵌入式施药量监测设备受恶劣工作环境影响,存在精度差和寿命短的问题,提出一种基于声信号处理的非嵌入式隔膜泵施药量监测方法。首先使用小波变换和短时能量的算法提取隔膜泵的工作状态和转速信息,然后通过构建隔膜泵转速与流量数学模型得出系统的施药量,最后进行试验验证。结果表明:短时能量算法能很好地提取出声信号中的振动部分,从而识别出隔膜泵的开关状态,识别最大时间偏差为0.41 s;小波变换的声信号处理方法提取隔膜泵工作转速的精度较高,最大提取误差为2.8%;基于声信号的隔膜泵施药量监测法误差在5%以内。