基于云平台的林木采伐机作业信息采集系统

作     者：马跃威 刘晋浩 MA Yuewei;LIU Jinhao

作者机构：北京林业大学工学院北京林业大学国家林业和草原局林业装备与自动化重点实验室北京100083 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金(BLX201915) 

出 版 物：《林业工程学报》 (Journal of Forestry Engineering)

年 卷 期：2023年第8卷第4期

页      码：151-158页

摘      要：针对目前国内采伐机平台存在信息传输过程不够稳定、多功能难以汇集成块、作业设计调查中材积计算误差较大的问题,设计了一套基于云平台的林间采伐头作业信息采集系统。首先,根据系统目标建立平台的软件与硬件系统,软件系统使用嵌入式模块与工控模块开发,基于CAN通信协议实现采伐机头的本地控制和作业及状态信息采集;通过在阿里云服务器创建数据中心、部署中间件实现采伐机作业数据的实时处理;硬件系统中搭载了无线通信模块,基于Socket编程通过MQTT协议进行与云端的全双工通信。其次,建立原木定制采伐(CTL)材积模型,基于编码器角度与树木直径对应关系实现对树木直径与长度的实时测量。最后,将上述平台系统于野外复杂环境下进行试验,并在林间选取不同郁闭度的条件,验证信息传输的稳定性以及云报表材积信息采集的准确性。配备了该系统的采伐机在实际工作环境下,系统信息传输过程的丢包率可以控制在1%以内。通过云平台报表数据与人工测量数据计算得到的材积对比,材积测量误差率在5%以内。开发的基于物联网与云框架的采伐机信息采集系统与B/S版的远程终端访问系统通过野外复杂试验验证了信息采集系统的可靠性,通过对比原木材积国家标准,验证了CTL材积模型的有效性,从而能够稳定实现国内林木采伐机数据的采集上云工作。

主 题 词：林木采伐机 云平台 智慧林业 原木定制采伐 材积测量 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 09[农学] 0903[农学-动物生产类] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13360/j.issn.2096-1359.202210025

馆 藏 号：203122610...