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作品名称：智能控制的自洁式农用收获车发动机进气系统
学校名称：山东华宇工学院
参赛队伍：匠造美团队
队伍编号：211876
参赛学生：刘国庆丁建启吴晨曦杜宇豪
指导老师：刘玉振胡雪华
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

一、作品背景与意义

在现代农业生产中，农用收获车辆的动力系统高效运作是确保农作物及时收割的关键。然而，传统进气系统依赖人工定期维护，存在响应滞后、清洁不彻底等问题，易导致发动机性能下降甚至故障。本作品针对这一痛点，设计了一种集实时监测与自动清洁于一体的智能进气管理系统，旨在提升农用收获车的作业连续性与可靠性，降低维护成本，推动农业机械化向智能化发展。

二、核心功能与创新点

1、实时智能监测

通过高精度粉尘浓度传感器（如GP2Y1014AU模块）与红外线传感器，持续监测进气质量及滤清器状态。当检测到粉尘浓度超标或滤清器压差异常时，系统自动触发声光报警（基于ISD1820语音电路），并通过通讯模块向操作者发送远程预警

2、自动清洁机制

采用脉冲反吹技术（核心部件为DMF-Z-25型电磁脉冲阀），通过高速气流清除滤芯表面微尘。清洁过程支持手动与自动双模式：自动模式下，系统根据传感器数据智能启停；手动模式下，操作者可灵活干预。清洁后的灰尘由集尘系统统一收集，避免二次污染。

3、模块化与智能化设计装置结构采用标准化模块（尺寸0.7m×0.7m×0.8m），便于安装维护；控制核心基于Arduino UNO R3开发板，结合流体动力学优化算法，实现进气流量与清洁效率的平衡。系统还可通过人工智能分析数据，预测滤芯更换时机，进一步优化维护策略。

三、技术优势与实测效果

1、高效除尘：脉冲反吹压力精准控制在30–50psi，既有效清除杂质，又避免损伤滤芯。

2、快速响应：传感器数据至报警动作延迟低于1秒，显著优于传统人工检查。

3、节能环保：自动清洁延长滤芯寿命50%以上，减少废弃物产生。

4、适配性强：装置通过定位支撑架与排尘收集设计，兼容多数农用收获车型号。

四、应用前景与价值

本系统已通过实物模型测试，在模拟农田高粉尘环境中稳定运行，有效保障发动机进气效率。其技术方案已获相关专利认证，具备推广至联合收割机、拖拉机等大型农业机械的潜力，为智慧农业提供关键技术支撑。

五、总结

该作品将传感器技术、自动控制与流体动力学深度融合，解决了农用机械进气系统管理的痛点，兼具创新性、实用性与经济性，为提升农业生产效率与可持续发展提供了有效解决方案。