本實用新型涉及收割機，具體的說是一種收割機用的測畝計產(chǎn)儀。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的糧食產(chǎn)量的統(tǒng)計都是通過，是由農(nóng)業(yè)專家在長寬各1米收獲測產(chǎn)，按地塊可用5點取樣，最后平均出1平方米的產(chǎn)量，乘以666.67即為畝產(chǎn)。數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較差，另外在收糧食的過程中對田地面積的計算基本上是農(nóng)戶通過輪式的手推計畝儀在田地外圍進(jìn)行行走測量，操作復(fù)雜，還得人工計算，比較麻煩，精度差，不適應(yīng)當(dāng)今社會的高效、快速的要求，沒有一個專門的儀器隨著收割機的收割進(jìn)行產(chǎn)量的計算。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，采用一種收割機用的測畝計產(chǎn)儀，是通過球鉸支撐機構(gòu)安裝在聯(lián)合收割機上，對收割面積和收割產(chǎn)量測量，通過GPRS將測量信息、收割機位置信息傳送的服務(wù)器端的設(shè)備，并通過顯示屏進(jìn)行顯示。

為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種收割機用的測畝計產(chǎn)儀，設(shè)有殼體，在殼體的底部設(shè)有球鉸支撐機構(gòu)，在殼體的上表面上設(shè)有顯示屏，在殼體內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括GPS接收機、超聲波收發(fā)器、GPRS、ARM處理器和電源，電源向GPS接收機、超聲波收發(fā)器、GPRS、ARM處理器供電，超聲波收發(fā)器的信號輸出端與ARM處理器的輸入端連接，在ARM處理器的信號輸出端上連接有GPRS，ARM處理器與顯示屏連接，在ARM上通過RS-232C串行口與GPS接收機連接，所述的球鉸支撐機構(gòu)由固定接頭、旋轉(zhuǎn)球頭、鎖緊螺母和支撐架組成，固定接頭的一端固定連接在殼體的底部，其另一端為球形，旋轉(zhuǎn)球頭的一端內(nèi)壁與固定接頭的球頭端相匹配，并套設(shè)在球頭端上，在旋轉(zhuǎn)球頭上開設(shè)有寬度小于球形端直徑且寬度大于固定接頭固定端的開口，使旋轉(zhuǎn)球頭可通過球形端在0-90°擺動，在旋轉(zhuǎn)球頭的另一端套設(shè)在支撐架上，在旋轉(zhuǎn)球頭上設(shè)有對支撐架進(jìn)行鎖緊的鎖緊螺母。

本實用新型所述的控制系統(tǒng)架設(shè)在殼體內(nèi)部，并與殼體的底面存有間隙。

本實用新型所述的殼體的底面上設(shè)有多個喇叭散音孔。

本實用新型所述的多個喇叭散音孔所在殼體的底面向上凸起成弧面。

本實用新型所述的殼體的上表面的邊沿上連接有遮光擋罩。

本實用新型所述的GPRS為SIM800C。

本實用新型所述的ARM處理器為CORTEX-A8芯片。

本實用新型有益效果是：

1、利用GPS接收機精準(zhǔn)定位信息和軌跡對收割面積進(jìn)行精確測量，ARM處理器可通過GPRS實現(xiàn)無線傳輸，收割機運動時，可通過終端導(dǎo)航功能，實現(xiàn)的作業(yè)區(qū)的精確導(dǎo)航，同時具有被定位功能，為服務(wù)型政府提供收割機維修服務(wù)和田間地頭加油，實現(xiàn)精確被定位。再利用殼體底部的球鉸支撐機構(gòu)實現(xiàn)在收割機上的調(diào)節(jié)安裝，使計產(chǎn)儀隨著收割機的運動進(jìn)行測量。

2、為保證控制系統(tǒng)在使用時的壽命，使控制系統(tǒng)架設(shè)在殼體內(nèi)部，并與殼體的底面存有間隙，防止控制系統(tǒng)受到損傷，同時，在使用時通過間隙實現(xiàn)氣流在間隙內(nèi)的流動，實現(xiàn)降溫。

3、在殼體的底面上設(shè)有多個喇叭散音孔，將喇叭散音孔與間隙相結(jié)合進(jìn)一步加大通風(fēng)散熱的效果，使多個喇叭散音孔所在殼體的底面向上凸起成弧面，即能防止水汽又能在收割收移動中，空氣以更好的角度從喇叭散音孔進(jìn)入計產(chǎn)儀內(nèi)，完成散熱。

4、在殼體的上表面即顯示屏的四周加入遮光擋罩，該遮光擋罩具有遮擋雨水和陽光的作用。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的遮光擋罩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的球鉸支撐機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型的控制系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖所示，一種收割機用的測畝計產(chǎn)儀，設(shè)有殼體，在殼體的底部設(shè)有球鉸支撐機構(gòu)，在殼體的上表面上設(shè)有顯示屏，在殼體內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，所述的控制系統(tǒng)包括GPS接收機、超聲波收發(fā)器、GPRS、ARM處理器和電源，電源向GPS接收機、超聲波收發(fā)器、GPRS、ARM處理器供電，超聲波收發(fā)器的信號輸出端與ARM處理器的輸入端連接，在ARM處理器的信號輸出端上連接有GPRS，ARM處理器與顯示屏連接，在ARM上通過RS-232C串行口與GPS接收機連接，所述的球鉸支撐機構(gòu)由固定接頭、旋轉(zhuǎn)球頭、鎖緊螺母和支撐架組成，固定接頭一端為長條形固定端，一端為球形端，固定接頭固定端固定連接在殼體的底部，球形端與旋轉(zhuǎn)球頭形成萬向節(jié)球鉸形式，旋轉(zhuǎn)球頭的一端內(nèi)壁與固定接頭的球頭端相匹配，并套設(shè)在球頭端上，在旋轉(zhuǎn)球頭上開設(shè)有寬度小于球形端直徑且寬度大于固定接頭固定端的開口，使旋轉(zhuǎn)球頭可通過球形端在0-90°擺動，可貼合殼體的底面進(jìn)行360°轉(zhuǎn)動，在旋轉(zhuǎn)球頭的另一端套設(shè)在支撐架上，在旋轉(zhuǎn)球頭上設(shè)有對支撐架進(jìn)行鎖緊的鎖緊螺母，將計產(chǎn)儀通過支撐架安裝在收割機上，支撐架可采用吸盤形式也可以采用夾子的形式，支撐架安裝在旋轉(zhuǎn)球頭內(nèi)的一端設(shè)有與球形端匹配的球形凹槽，調(diào)整支撐架與球形端之間的角度調(diào)整完成之后，再通過鎖緊螺母對支撐架進(jìn)行固定，將計產(chǎn)儀安裝在支撐架上，如果要將計產(chǎn)儀取下，可扭開鎖緊螺母，將計產(chǎn)儀取下安裝在其它收割機上，安裝靈活，不受限制。

控制系統(tǒng)架設(shè)在殼體內(nèi)部，并與殼體的底面存有間隙，控制系統(tǒng)是一塊電路板，該電路板遠(yuǎn)離殼體的底面設(shè)置，通過螺栓架設(shè)在底面上，在底面上設(shè)有喇叭散音孔，喇叭散音孔具有喇叭的作用，同時還具有通風(fēng)孔的作用，通過喇叭散音孔殼體內(nèi)部空氣與外部空氣連通，外部氣流從喇叭散音孔進(jìn)入間隙，對電路板進(jìn)行除溫，防止電路板溫度過高影響使用壽命。

為進(jìn)一步提升降溫效果，使多個喇叭散音孔所在殼體的底面向上凸起成弧面，拿外部空氣以微角度進(jìn)入計產(chǎn)儀內(nèi)部，加速殼體內(nèi)與殼體外的空氣交換，比空氣直直的沖入殼體內(nèi)的空氣交換速率要快。

為適應(yīng)收割機的工作環(huán)境，可在顯示屏外圍的殼體上加上遮光擋罩，遮光擋罩具有遮擋雨水和陽光的作用，遮光擋罩位于計產(chǎn)儀最上側(cè)的擋沿較寬，遮光擋罩的兩側(cè)擋沿從上至下逐漸變窄，該種設(shè)置即不遮擋視線，又能完美的擋雨和陽光。

農(nóng)田面積是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理中最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)之一。田塊的大小直接決定了種子、化肥、農(nóng)藥等生產(chǎn)資料的投入量，也是農(nóng)業(yè)機械進(jìn)行田間作業(yè)計算工時和收費的主要依據(jù)。傳統(tǒng)的農(nóng)田面積大多使用皮尺測量，簡單實用，但只適合于小面積的矩形狀田塊，對于大面積的田塊，則費時費力，易出差錯，并且難以測量不規(guī)則田塊的面積。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)能夠提供實時的經(jīng)度、緯度、高程等導(dǎo)航和定位信息，是支撐精細(xì)農(nóng)業(yè)實踐的核心技術(shù)之一。利用GPS的定位功能，能夠測量農(nóng)田各個點的坐標(biāo)，從而為通過數(shù)學(xué)方法計算農(nóng)田的距離、面積等數(shù)據(jù)提供了可能。

通過GPS接收機就可以獲得GPS的定位信息。常用的GPS接收機可分為測量、導(dǎo)航、掌上機、OEM板等多種類型，其性能和價格差別很大。如美國Trimble公司生產(chǎn)的AgGPSl32是差分型GPS接收機，具有亞米級的定位精度，在精細(xì)農(nóng)業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，但價格高，體積大、功耗高，不適合用于便攜式儀器。

采用第七代Ublox模塊進(jìn)行定位，適用于精細(xì)農(nóng)業(yè)的測量，能利用定位結(jié)果進(jìn)行收割面積的測量，并向聯(lián)合收割機提供導(dǎo)航信息，便于收割機手準(zhǔn)確到達(dá)作業(yè)區(qū)進(jìn)行作業(yè)。另外，如果聯(lián)合收割機遇到麻煩，可向總部報告自己的位置信息，便于總部解決問題。

GPS接收機通過RS-232C串行口以NMEA標(biāo)準(zhǔn)向ARM處理器輸出定位信息。在農(nóng)田面積定位測量中，包含了常用的GPS定位信息，如經(jīng)度、緯度、速度、日期、時間、接收機狀態(tài)等。根據(jù)相應(yīng)區(qū)域的數(shù)據(jù)即可得到所需的定位信息，然后將經(jīng)緯度字符串轉(zhuǎn)換成數(shù)字，再進(jìn)一步計算距離或面積。

超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂的時間差測距法。

超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達(dá)原理是一樣的。

測距的公式表示為：L=C×T

式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發(fā)射到接收時間數(shù)值的一半)。

根據(jù)以上超聲波測距原理，在聯(lián)合收割機的糧食存儲倉頂部安放超聲波模塊，用以測量糧食的高度，以此計算糧食產(chǎn)量。

GPRS經(jīng)常被描述成“2.5G”，也就是說這項技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動通訊技術(shù)之間。它通過利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應(yīng)的功能實體和對現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對來說并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。而且，因為不再需要現(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會更方便容易。

本實用新型所述的GPRS模塊為SIM800C，利用超聲波傳感器測量糧倉位置，根據(jù)糧倉的幾何圖形，計算容積比，使其測量糧食重量精度能達(dá)到97%以上。

本實用新型所述的ARM處理器模塊為CORTEX-A8芯片，利用GPS模塊獲得經(jīng)緯度軌跡信息，采用高精度濾波算法計算，有效去除無效數(shù)據(jù)，使其得測量面積精度達(dá)到98%以上。

SIM800C使用串口通訊的方式和外部連接，通過串口數(shù)據(jù)的交換我們就可以使得SIM800C模塊去執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸命令了。

通過CORTEX-A8芯片的串口與SIM800C連接，將GPS測量的面積信息，位置信息，糧食產(chǎn)量信息，通過GPRS模塊傳遞給服務(wù)器。