本發(fā)明屬于農(nóng)機(jī)作業(yè)質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種對(duì)農(nóng)機(jī)具作業(yè)耕深狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

耕深是衡量農(nóng)田耕作機(jī)械作業(yè)性能的重要參數(shù)，合理的耕作深度有助于農(nóng)作物的增產(chǎn)增值。傳統(tǒng)的手工測(cè)量耕深方法勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低且測(cè)量誤差大，不能實(shí)時(shí)且全程獲取耕深質(zhì)量狀況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)手動(dòng)測(cè)量耕深方法的不足，滿足對(duì)耕深作業(yè)質(zhì)量精確評(píng)價(jià)的需要以及減小耕深測(cè)量誤差，本發(fā)明提供了一種農(nóng)機(jī)具作業(yè)耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種農(nóng)機(jī)具作業(yè)耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括耕深檢測(cè)裝置、機(jī)載終端、車載終端和耕深監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)，其特征在于：

所述耕深檢測(cè)裝置包括：兩個(gè)或多個(gè)前伸架(7)和安裝于每個(gè)前伸架上的耕深測(cè)距傳感器(8)；所述前伸架(7)安裝于農(nóng)機(jī)具主機(jī)架(9)前橫梁上，使每個(gè)前伸架上的耕深測(cè)距傳感器與安裝于主機(jī)架上的耕作部件前后對(duì)齊；前伸架(7)的伸出長(zhǎng)度應(yīng)使安裝其上的耕深測(cè)距傳感器(8)工作時(shí)不受主機(jī)架(9)上的耕作部件(3)所產(chǎn)生的土壤擾動(dòng)對(duì)傳感器的影響；因此這里前伸架的前伸長(zhǎng)度至少應(yīng)為耕作部件長(zhǎng)度的1倍。所述的耕深測(cè)距傳感器(8)實(shí)時(shí)輸出其與待作業(yè)地面的距離信號(hào)；耕深檢測(cè)裝置可為超聲波測(cè)距傳感器或激光測(cè)距傳感器。

所述機(jī)載終端安裝于農(nóng)機(jī)具主機(jī)架(9)上，包括機(jī)載終端單片機(jī)電路、近程無(wú)線收發(fā)模塊和基準(zhǔn)值設(shè)置按鍵；所述機(jī)載終端單片機(jī)電路與耕深測(cè)距傳感器(8)相連，耕深測(cè)距傳感器(8)輸出的距離信號(hào)經(jīng)機(jī)載終端單片機(jī)電路處理后獲得實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)，并由所述無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送給車載終端；所述的近程無(wú)線收發(fā)模塊可以是無(wú)線串口、藍(lán)牙或Wifi，且傳輸數(shù)據(jù)是雙向的,可實(shí)現(xiàn)機(jī)載終端與車載終端的耕深信息相互傳輸。

所述車載終端安裝于駕駛室內(nèi)，包括車載終端智能單元電路、定位模塊、移動(dòng)無(wú)線通信模塊、近程無(wú)線收發(fā)模塊、儲(chǔ)存卡和液晶屏；所述智能單元電路通過(guò)近程無(wú)線收發(fā)模塊接收來(lái)自機(jī)載終端發(fā)送的實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)，所述定位模塊獲得農(nóng)機(jī)具作業(yè)的地理位置數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)和地理位置數(shù)據(jù)由儲(chǔ)存卡存儲(chǔ)并顯示于車載終端液晶屏上；所述移動(dòng)無(wú)線通信模塊將實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)和地理位置數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程服務(wù)器終端；所述車載終端通過(guò)近程無(wú)線收發(fā)模塊對(duì)所述機(jī)載終端耕深校正參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。所述的定位系統(tǒng)可以是GPS、北斗或GNSS；所述的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)模塊可以是GPRS、3G或4G通信模塊；所述的儲(chǔ)存卡可以是SD卡和TF卡但不限于以上。

所述耕深監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)由信息管理平臺(tái)和信息管理網(wǎng)站組成；所述的信息管理平臺(tái)將移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)模塊傳送的實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)和地理位置信息進(jìn)行分析處理，且顯示、記錄在遠(yuǎn)程電腦監(jiān)測(cè)終端，并由所述的信息管理網(wǎng)站將其經(jīng)緯度，海拔高度，耕深值和時(shí)間等信息可視化的顯示于液晶屏上。所述的信息管理平臺(tái)主要是GIS，所述的信息管理網(wǎng)站可以是ArcGIS、Server、JAVA或C#。

有益效果：本發(fā)明的一種農(nóng)機(jī)具作業(yè)耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)本發(fā)明通過(guò)對(duì)耕深的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和對(duì)作業(yè)時(shí)間的實(shí)時(shí)記錄，并將這些數(shù)據(jù)按照作業(yè)時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)，可以通過(guò)GIS軟件對(duì)其分析處理，獲得耕深地理信息的數(shù)據(jù)可視化圖，便于對(duì)作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2)軟件上把GIS、GPRS和GPS等多項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合，將耕深監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可視化的顯示于電腦液晶屏上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)機(jī)作業(yè)耕深的實(shí)時(shí)在線全面監(jiān)測(cè)。

3)本發(fā)明的一種農(nóng)機(jī)具作業(yè)耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多個(gè)耕深測(cè)距傳感器能對(duì)復(fù)雜作業(yè)耕地表面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；并且耕深測(cè)距傳感器可安放在主機(jī)架的左右兩側(cè)，提高了耕深測(cè)量精度，增加了農(nóng)機(jī)作業(yè)測(cè)量耕深的效率。

附圖說(shuō)明

圖1是耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的機(jī)械部分結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2是耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的機(jī)械部分結(jié)構(gòu)左視圖；

圖3是耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前伸架的局部放大圖；

圖4是耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖；

圖中：

1-懸掛板 2-輔助支架 3-耕作部件 4-固定槽 5-滑桿 6-地輪 7-前伸架 8-超聲波測(cè)距傳感器 9-主機(jī)架 10-懸掛孔 11-機(jī)載終端 14-螺柱 15-鍵型槽

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

如圖1所示：圖1是耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的機(jī)械部分結(jié)構(gòu)俯視圖，包括：耕深檢測(cè)裝置，機(jī)載終端(11)，懸掛板(1)，主機(jī)架(9)，耕作部件(3)，兩個(gè)地輪(6)以及其安轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)部件固定槽(4)和滑桿(5)。所述耕深檢測(cè)裝置，包括兩個(gè)前伸架(7)和安裝于每個(gè)前伸架上的超聲波測(cè)距傳感器(8)，所述機(jī)載終端和超聲波測(cè)距傳感器有線連接，懸掛板固定在主機(jī)架上，且其上安置有若干個(gè)垂直方向的懸掛孔(10)，可通過(guò)螺栓與農(nóng)機(jī)具車載部分連接。耕作部件安裝于主機(jī)架的前、后橫梁上，兩個(gè)地輪分別安裝在主機(jī)架的左、右兩側(cè)，其與滑桿連接，滑桿可在固定槽內(nèi)上下移動(dòng)，通過(guò)上下移動(dòng)滑桿調(diào)節(jié)兩個(gè)地輪的中心距地面高度，使得主機(jī)架位于左、右兩側(cè)在同一水平面內(nèi)。

如圖2、3所示：圖2是耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的機(jī)械部分結(jié)構(gòu)左視圖，圖3是耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前伸架的局部放大圖。所述兩個(gè)前伸架(7)分別安裝于農(nóng)機(jī)具主機(jī)架(9)前橫梁的左、右兩側(cè)，其伸出長(zhǎng)度應(yīng)使安裝其上的超聲波測(cè)距傳感器(8)工作時(shí)不受主機(jī)架(9)上的耕作部件(3)所產(chǎn)生的土壤擾動(dòng)對(duì)傳感器的影響，即為耕作部件長(zhǎng)度的1.5倍；所述兩前伸架(7)都為L(zhǎng)型，其一端有一鍵型槽(15)，通過(guò)兩個(gè)螺栓(14)與主機(jī)架(9)間隙配合；兩個(gè)前伸架(7)間距可調(diào)，可在主機(jī)架上左右滑動(dòng)，通過(guò)改變兩個(gè)前伸架(7)在主機(jī)架(9)前橫梁上的相對(duì)位置，使位于每個(gè)前伸架上的耕深測(cè)距傳感器分別與安裝在主機(jī)架(9)橫梁上的耕作部件(3)前后對(duì)齊，使得每個(gè)耕深測(cè)距傳感器所測(cè)的數(shù)據(jù)是其所對(duì)應(yīng)的耕作部件的入土深度值，即符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)耕深的定義“深松溝底距該點(diǎn)未作業(yè)地表面的垂直距離”。

如圖4所示，為耕深實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖。所述的安裝于兩個(gè)前伸架上的每個(gè)超聲波測(cè)距傳感器(8)實(shí)時(shí)輸出其與待作業(yè)地面的距離信號(hào)；所述機(jī)載終端安裝于農(nóng)機(jī)具主機(jī)架(9)上，包括機(jī)載終端單片機(jī)電路和無(wú)線串口。所述機(jī)載終端單片機(jī)電路與超聲波測(cè)距傳感器(8)有線相連，超聲波測(cè)距傳感器(8)輸出的距離信號(hào)經(jīng)機(jī)載終端單片機(jī)電路處理后獲得實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)，并由所述無(wú)線串口發(fā)送給車載終端；所述車載終端安裝于駕駛室內(nèi)，包括車載終端智能單元電路、GPS定位模塊、GPRS模塊、無(wú)線串口、SD卡和液晶屏；所述智能單元電路通過(guò)無(wú)線串口接收來(lái)自機(jī)載終端發(fā)送的實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)，所述GPS定位模塊獲得農(nóng)機(jī)具作業(yè)的地理位置數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)和地理位置數(shù)據(jù)由SD卡存儲(chǔ)并顯示于車載終端液晶屏上；所述GPRS模塊將實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)和地理位置數(shù)據(jù)傳送至遠(yuǎn)程服務(wù)器終端；所述車載終端通過(guò)無(wú)線串口對(duì)所述機(jī)載終端基準(zhǔn)值和校正值參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。參數(shù)設(shè)置方案具體如下：機(jī)具未耕作前，通過(guò)按下機(jī)載終端上的按鈕，記錄下主機(jī)架距離地面的初始高度h，作為測(cè)量基準(zhǔn)值。機(jī)具正常作業(yè)后，人工檢測(cè)耕深數(shù)值與機(jī)載終端輸出耕深測(cè)量值比對(duì)。若有誤差，通過(guò)操作車載終端對(duì)機(jī)載終端耕深校正參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。

所述耕深監(jiān)測(cè)管理信息系統(tǒng)由信息管理平臺(tái)GIS和信息管理網(wǎng)站ArcGIS組成；所述的信息管理平臺(tái)GIS將GPRS模塊傳送的實(shí)時(shí)耕深數(shù)據(jù)和地理位置信息進(jìn)行分析處理，且顯示、記錄在遠(yuǎn)程電腦監(jiān)測(cè)終端，并由所述的信息管理網(wǎng)站ArcGIS將其經(jīng)緯度，海拔高度，耕深值和時(shí)間等信息可視化的顯示于液晶屏上。

最后需要說(shuō)明的是,以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改和等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。