农业机械是发展现代农业的重要物质基础,随着一系列积极推动农业机械化和农机装备产业转型升级政策的发布,国内联合收割机及其相关技术的研发迎来新的发展机遇。谷物联合收割机作为农产品收获作业的重点机具,通过技术手段实现谷物联合收割机的数字化、信息化、智能化管理对提高农业发展质量和效益,建设现代农业具有重要意义。目前,国内在黑龙江和新疆等地区的大型农场广泛采用大型谷物联合收割机进行收获作业,但是大部分地区谷物收获仍以中小型联合收割机为主,且中小型联合收割机信息化、智能化水平较低。随着我国城镇化的不断发展,出现了具有丰富操作经验的农机手锐减的情况,导致在高度复杂性和多变特性谷物收获作业过程中联合收割机故障频发。为了保证作业效率,提高联合收割机智能化水平,需要在谷物联合收割机上引入数据监测和故障预警功能,来满足农业机械设备制造商和农户对联合收割机故障预警与远程监测功能的需求。首先,本文以洛阳中收生产的新疆-7谷物联合收割机为研究对象,通过分析其工作原理与故障机理选定故障预警系统的监测对象,并将部件的转速、发动机顶部温度和图像信息作为故障预警系统的监测量。故障预警系统基于PLC与工控机组合实现了数据采集、存储和故障预警功能,并通过一体化终端将实时获取定位信息和工控机监测数据发送至联合收割机远程监测系统,方便用户对联合收割机进行远程监测与管理。其次,本文提出了一种基于多源传感器信息融合的联合收割机关键部件故障预警方法。该方法通过提取能够反映联合收割机部件运行状态的转速特征作为故障预警的依据,实现了对联合收割机关键部件典型故障的准确预警,有效摆脱了对人工经验的依赖。最后,通过田间实测数据试验、人工干预试验和对比验证试验验证了联合收割机故障预警系统与远程监测系统性能。试验验证结果以混淆矩阵形式统计,以故障预警准确率、误判和漏判数量为指标对系统进行评价。试验结果表明系统满足谷物联合收割机预警需求,其总体识别准确率为96.54%、故障预警准确率达为94.15%,在数据量相同情况下与多种故障预警模型相比,其具有最优的综合性能。