一種采棉機(jī)及其實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種采棉機(jī)及其實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法和系統(tǒng)，該采棉機(jī)包括自走式底盤、集棉箱、行走機(jī)構(gòu)、采棉頭、輸棉管和采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，所述集棉箱通過所述輸棉管與所述采棉頭連通，所述采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)檢測并定時(shí)輸出棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值的棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置，安裝于所述采棉機(jī)的集棉箱內(nèi)；接收和傳輸所述濃度值的數(shù)據(jù)傳輸裝置，與所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置連接；比較所述濃度值與設(shè)定值并根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警的數(shù)據(jù)處理裝置，與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置連接及報(bào)警器。本發(fā)明還公開了采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法及采用該方法進(jìn)行作業(yè)過程中棉花火災(zāi)預(yù)警和防范的采棉機(jī)。
【專利說明】一種采棉機(jī)及其實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采棉機(jī)及其火災(zāi)預(yù)警方法和系統(tǒng)，特別是一種大型采棉機(jī)及其在田間作業(yè)過程中棉花著火的實(shí)時(shí)預(yù)警方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上最大的棉花生產(chǎn)國，棉花種植面積大、收獲期相對集中，因而對采棉工作量的需求大。棉花采收勞力不足的問題嚴(yán)重制約棉花產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展，需要大力推廣棉花機(jī)械化采收。采棉機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，據(jù)調(diào)查:一臺國產(chǎn)采棉機(jī)的最低售價(jià)為人民幣130萬元，進(jìn)口 6行采棉機(jī)批量購進(jìn)目前最低價(jià)為30萬美元。
[0003]采棉機(jī)在收獲棉花過程中，摘錠旋轉(zhuǎn)、伸縮等動(dòng)作，與棉桿摩擦可能會產(chǎn)生火星，沾到籽棉上，被氣流自集棉室經(jīng)輸棉管道輸送至棉箱，或者由于煙頭及其他火源，導(dǎo)致棉箱里棉花陰燃，由于棉花著火前期，著火點(diǎn)被包裹在棉箱深處，被棉花覆蓋，沒有煙霧和明火出現(xiàn)，溫度變化也不明顯，駕駛員不能發(fā)現(xiàn)。一旦有煙霧或火苗出現(xiàn)，火勢將迅速蔓延而無法撲滅，甚至導(dǎo)致整個(gè)采棉機(jī)著火，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于采棉收獲作業(yè)過程中棉花火災(zāi)早期預(yù)警與防范的采棉機(jī)及其實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法及系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，安裝在采棉機(jī)上并用于采棉收獲作業(yè)過程中棉花火災(zāi)早期預(yù)警與防范，其中，包括:
[0006]棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置，安裝于所述采棉機(jī)的集棉箱內(nèi)，用于實(shí)時(shí)檢測并定時(shí)輸出棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值；
[0007]數(shù)據(jù)傳輸裝置，與所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置連接，用于接收和傳輸所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值；
[0008]數(shù)據(jù)處理裝置，與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置連接，用于對所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值與設(shè)定值比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警；以及
[0009]報(bào)警器，與所述數(shù)據(jù)處理裝置連接，根據(jù)上述數(shù)據(jù)處理裝置的判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。
[0010]上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，其中，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置包括:
[0011]C0傳感器陣列，包括多個(gè)C0傳感器，用于實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中C0的濃度，并輸出0-5V的C0濃度模擬電壓信號；
[0012]A/D轉(zhuǎn)換模塊，與所述C0傳感器連接，用于將所述C0濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成C0濃度值的數(shù)字信號；
[0013]數(shù)據(jù)采集模塊，與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，用于定時(shí)查詢所述C0濃度值的數(shù)字信號，并將所述C0濃度值的數(shù)字信號存儲成C0濃度值字符串的形式后輸送至所述數(shù)據(jù)傳輸>J-U ρ?α裝直。
[0014]上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，其中，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置還包括:
[0015]NO傳感器陣列，包括多個(gè)NO傳感器，用于實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中NO的濃度，并輸出0-5ν的NO濃度模擬電壓信號，所述NO傳感器陣列與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，并通過所述A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述NO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成NO濃度值的數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)采集模塊定時(shí)查詢所述NO濃度值的數(shù)字信號，并將所述NO濃度值的數(shù)字信號存儲成NO濃度值字符串的形式后輸送至所述數(shù)據(jù)傳輸裝置。
[0016]上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置包括:
[0017]無線發(fā)射模塊，用于發(fā)射所述數(shù)據(jù)采集模塊輸送的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串；
[0018]無線接收模塊，用于實(shí)時(shí)查詢所述無線發(fā)射模塊發(fā)射的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串，并傳輸至所述數(shù)據(jù)處理裝置。
[0019]上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括:
[0020]數(shù)據(jù)讀取模塊，與所述無線接收模塊連接，用于讀取所述無線接收模塊傳輸?shù)乃鯟O濃度值字符串和/或NO濃度值字符串；
[0021]數(shù)據(jù)判斷模塊，與所述數(shù)據(jù)讀取模塊連接，用于對讀取后的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串進(jìn)行校驗(yàn)，并將校驗(yàn)后的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串與所述設(shè)定值對比并輸出對比結(jié)果；
[0022]數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，分別與所述數(shù)據(jù)判斷模塊和所述報(bào)警器連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷模塊輸出的所述對比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警器報(bào)警，或者返回所述數(shù)據(jù)讀取模塊繼續(xù)讀取所述無線接收模塊傳輸?shù)乃鯟O濃度值字符串和/或NO濃度值字符串。
[0023]為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，用于采棉收獲作業(yè)過程中棉花火災(zāi)早期預(yù)警與防范，其中，包括如下步驟:
[0024]棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟，用于實(shí)時(shí)檢測并定時(shí)輸出棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值；
[0025]數(shù)據(jù)傳輸步驟，用于接收和傳輸所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值；
[0026]數(shù)據(jù)處理步驟，用于對所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值與設(shè)定值比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警；以及
[0027]報(bào)警步驟，根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理步驟的判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。
[0028]上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，其中，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟包括:
[0029]設(shè)置CO傳感器陣列步驟，將多個(gè)CO傳感器呈陣列形式設(shè)置，通過所述多個(gè)CO傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中CO的濃度，并輸出0-5V的CO濃度模擬電壓信號；
[0030]A/D轉(zhuǎn)換步驟，用A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述CO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成CO濃度值的數(shù)字信號;
[0031]數(shù)據(jù)采集步驟，通過數(shù)據(jù)采集模塊定時(shí)查詢所述CO濃度值的數(shù)字信號，并將所述CO濃度值的數(shù)字信號存儲成CO濃度值字符串的形式后輸出。
[0032]上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，其中，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟還包括:
[0033]設(shè)置NO傳感器陣列步驟，將多個(gè)NO傳感器呈陣列形式設(shè)置，通過所述多個(gè)NO傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中NO的濃度，并輸出0-5v的NO濃度模擬電壓信號；
[0034]A/D轉(zhuǎn)換步驟，通過所述A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述NO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成NO濃度值的數(shù)字信號；
[0035]數(shù)據(jù)采集步驟，通過數(shù)據(jù)采集模塊定時(shí)查詢所述NO濃度值的數(shù)字信號，并將所述NO濃度值的數(shù)字信號存儲成NO濃度值字符串的形式后輸出。
[0036]上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸步驟包括:
[0037]無線發(fā)射步驟，通過無線發(fā)射模塊發(fā)射所述數(shù)據(jù)采集步驟輸出的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串；
[0038]無線接收步驟，通過無線接收模塊實(shí)時(shí)查詢所述無線發(fā)射模塊發(fā)射的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串并輸出。
[0039]上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，其中，所述數(shù)據(jù)處理步驟包括:
[0040]數(shù)據(jù)讀取步驟，讀取所述無線接收步驟輸出的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串；
[0041]數(shù)據(jù)判斷步驟，對讀取后的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串進(jìn)行校驗(yàn)，并將校驗(yàn)后的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串與設(shè)定條件對比后輸出對比結(jié)果；
[0042]數(shù)據(jù)發(fā)送步驟，根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷步驟輸出的所述對比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警器報(bào)警，或者返回所述數(shù)據(jù)讀取步驟。
[0043]為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種采棉機(jī)，包括自走式底盤和安裝在所述自走式底盤上的集棉箱、行走機(jī)構(gòu)、采棉頭、輸棉管和采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，所述采棉頭設(shè)置在所述自走式底盤的前端，所述集棉箱設(shè)置在所述自走式底盤的上方，所述集棉箱通過所述輸棉管與所述采棉頭連通，其中，所述采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)為上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)。
[0044]為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種采用上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法進(jìn)行作業(yè)過程中棉花火災(zāi)預(yù)警和防范的采棉機(jī)。
[0045]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:本發(fā)明針對采棉機(jī)田間作業(yè)過程中，由于摩擦產(chǎn)生火花，或者煙頭等進(jìn)入棉箱，容易引發(fā)火災(zāi)等突出問題，提供了一種采棉機(jī)及其作業(yè)過程中棉花陰燃檢測方法及系統(tǒng)，開發(fā)在線檢測與預(yù)警裝置，以實(shí)現(xiàn)對棉花陰燃現(xiàn)象之初進(jìn)行聲光報(bào)警，提醒駕駛員處理，避免火災(zāi)的發(fā)生。本發(fā)明不同于其他火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的特點(diǎn)是，在棉花內(nèi)部剛剛有火星陰燃時(shí)，沒有溫度升高、煙霧、明火、氣味等現(xiàn)象發(fā)生，即能提前檢測并報(bào)警，對采棉機(jī)收獲作業(yè)過程中棉花火災(zāi)早期預(yù)警與防范具有極其重要的意義。
[0046]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本發(fā)明的限定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0047]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的采棉車結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0049]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法流程圖。
[0050]其中，附圖標(biāo)記
[0051]1 自走式底盤
[0052]2 集棉箱
[0053]3 行走機(jī)構(gòu)
[0054]4 采棉頭
[0055]5 輸棉管
[0056]6 采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)
[0057]61棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置
[0058]611 C0傳感器陣列
[0059]612 A/D轉(zhuǎn)換模塊
[0060]613數(shù)據(jù)采集模塊
[0061]614 N0傳感器陣列
[0062]615 C0 傳感器
[0063]616 N0 傳感器
[0064]62數(shù)據(jù)傳輸裝置
[0065]621無線發(fā)射模塊
[0066]622無線接收模塊
[0067]63數(shù)據(jù)處理裝置
[0068]631數(shù)據(jù)讀取模塊
[0069]632數(shù)據(jù)判斷模塊
[0070]633數(shù)據(jù)發(fā)送模塊
[0071]64報(bào)警器
[0072]7 駕駛室
[0073]S100-S400 步驟
【具體實(shí)施方式】
[0074]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0075]參見圖1，圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的采棉車結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的采棉機(jī)，包括自走式底盤1和安裝在所述自走式底盤1上的集棉箱2、行走機(jī)構(gòu)3、采棉頭4、輸棉管5和采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)6，所述采棉頭4設(shè)置在所述自走式底盤1的前端，所述集棉箱2設(shè)置在所述自走式底盤1的上方，所述集棉箱2通過所述輸棉管5與所述采棉頭4連通，其中，所述采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)6安裝在采棉機(jī)上并用于采棉收獲作業(yè)過程中棉花火災(zāi)早期預(yù)警與防范。因該采棉機(jī)的其他部分的結(jié)構(gòu)、相互位置關(guān)系、連接關(guān)系、功用及工作原理等均為較成熟的現(xiàn)有技術(shù)，故在此不做贅述，下面僅對采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0076]棉花由棉花纖維和包裹在棉花纖維里面的棉籽組成。棉花纖維的主要成分為C、H、0，棉籽的主要成分是蛋白和脂肪酸，主要成分除C、H、0外，還有N元素。在棉花陰燃早期，是主要的纖維素陰燃，主要釋放C02氣體，由于著火點(diǎn)被包裹在棉花里面，不能充分燃燒，會有C0氣體產(chǎn)生。棉籽在接觸到火時(shí)，燃燒不充分的條件下，會釋放出N0氣體。參見圖2，圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)6，包括:棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置61，安裝于所述采棉機(jī)的集棉箱2內(nèi)，用于實(shí)時(shí)檢測并定時(shí)輸出棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值；數(shù)據(jù)傳輸裝置62，與所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置61連接，用于接收和傳輸所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值；數(shù)據(jù)處理裝置63，與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置62連接，用于對所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值與設(shè)定值比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警；以及報(bào)警器64，與所述數(shù)據(jù)處理裝置63連接，根據(jù)上述數(shù)據(jù)處理裝置63的判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。
[0077]本實(shí)施例中，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置61包括CO傳感器陣列611、A/D轉(zhuǎn)換模塊612和數(shù)據(jù)采集模塊613，其中，CO傳感器陣列611包括多個(gè)CO傳感器615，安裝在集棉箱2內(nèi)，用于實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中CO的濃度，并輸出0-5v的CO濃度模擬電壓信號；本實(shí)施例中，CO傳感器615優(yōu)選為四個(gè)，安裝在集棉箱2四個(gè)側(cè)面中間偏上的位置，探頭方向面向集棉箱2內(nèi)部。所述A/D轉(zhuǎn)換模塊612與所述CO傳感器615連接，用于將所述CO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成CO濃度值的數(shù)字信號；所述數(shù)據(jù)采集模塊613，與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊612連接，用于定時(shí)查詢所述CO濃度值的數(shù)字信號，并將所述CO濃度值的數(shù)字信號存儲成CO濃度值字符串的形式后輸送至所述數(shù)據(jù)傳輸裝置62。然后該數(shù)據(jù)采集模塊613采集的CO傳感器陣列611各傳感器數(shù)據(jù)，通過無線發(fā)射模塊621發(fā)送到無線接收模塊622。
[0078]為了提高檢測的準(zhǔn)確率，避免單獨(dú)采用CO檢測造成的誤報(bào)警現(xiàn)象，排除CO氣體檢測的誤報(bào)率，本發(fā)明可采用CO和NO濃度相結(jié)合的檢測方法。本實(shí)施例中，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置61還可包括:N0傳感器陣列614，包括多個(gè)NO傳感器616，安裝在集棉箱2周邊，用于實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中NO的濃度，并輸出0-5v的NO濃度模擬電壓信號，所述NO傳感器陣列614與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊612連接，并通過所述A/D轉(zhuǎn)換模塊612將所述NO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成NO濃度值的數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)采集模塊613定時(shí)查詢所述NO濃度值的數(shù)字信號，并將所述NO濃度值的數(shù)字信號存儲成NO濃度值字符串的形式后輸送至所述數(shù)據(jù)傳輸裝置62。其中，NO傳感器616優(yōu)選為四個(gè)，安裝在集棉箱2四個(gè)側(cè)面中間偏上的位置，探頭方向面向集棉箱2內(nèi)部。本發(fā)明所用的CO及NO傳感器615、616，可選用現(xiàn)有技術(shù)中較成熟的傳感器設(shè)備，通常由CO或NO探頭、內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換模塊、信號放大和濾波模塊、鋰電池、串口輸出端口等組成，外殼優(yōu)選為抗干擾的金屬殼。其結(jié)構(gòu)和工作原理均為較成熟的現(xiàn)有技術(shù)，在此不做贅述。
[0079]本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置62包括無線發(fā)射模塊621和無線接收模塊622，其中，無線發(fā)射模塊621用于發(fā)射所述數(shù)據(jù)采集模塊613輸送的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串；無線接收模塊622，用于實(shí)時(shí)查詢所述無線發(fā)射模塊621發(fā)射的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串，并傳輸至所述數(shù)據(jù)處理裝置63。通過無線接收模塊622獲取的傳感器陣列數(shù)據(jù)，來檢測棉花陰燃釋放出來C0、N0等氣體濃度，數(shù)據(jù)處理裝置63通過分析CO氣體濃度和NO氣體濃度變化，判斷是否有棉花陰燃發(fā)生，并通過報(bào)警器64進(jìn)行報(bào)警提醒。該數(shù)據(jù)處理裝置63可安裝在駕駛室7里，無線接收模塊622也可安裝在采棉機(jī)駕駛室7內(nèi)，并與數(shù)據(jù)處理裝置63連接。在發(fā)生棉花陰燃現(xiàn)象時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置63及時(shí)通過報(bào)警器64對駕駛員提供報(bào)警信息，提示駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的處理。
[0080]本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理裝置63包括數(shù)據(jù)讀取模塊631、數(shù)據(jù)判斷模塊632和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊633，其中，數(shù)據(jù)讀取模塊631與所述無線接收模塊622連接，用于讀取所述無線接收模塊622傳輸?shù)乃鯟0濃度值字符串和/或NO濃度值字符串；數(shù)據(jù)判斷模塊632與所述數(shù)據(jù)讀取模塊631連接，用于對讀取后的所述C0濃度值字符串和/或NO濃度值字符串進(jìn)行校驗(yàn)，并將校驗(yàn)后的所述C0濃度值字符串和/或NO濃度值字符串與所述設(shè)定值對比并輸出對比結(jié)果；數(shù)據(jù)發(fā)送模塊633分別與所述數(shù)據(jù)判斷模塊632和所述報(bào)警器64連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷模塊632輸出的所述對比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警器64報(bào)警，或者返回所述數(shù)據(jù)讀取模塊631繼續(xù)讀取所述無線接收模塊622傳輸?shù)乃鯟0濃度值字符串和/或NO濃度值字符串。
[0081]參見圖3，圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法流程圖。
[0082]本發(fā)明的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，用于采棉收獲作業(yè)過程中棉花火災(zāi)早期預(yù)警與防范，其中，包括如下步驟:
[0083]棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟S100:用于實(shí)時(shí)檢測并定時(shí)輸出棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值；
[0084]數(shù)據(jù)傳輸步驟S200:用于接收和傳輸所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值；
[0085]數(shù)據(jù)處理步驟S300:用于對所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值與設(shè)定值比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警；以及
[0086]報(bào)警步驟S400:根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理步驟的判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。
[0087]本實(shí)施例中，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟S100具體包括:
[0088]設(shè)置C0傳感器陣列611步驟S101，將多個(gè)C0傳感器呈陣列形式設(shè)置，通過所述多個(gè)C0傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中C0的濃度，并輸出0-5V的C0濃度模擬電壓信號；
[0089]A/D轉(zhuǎn)換步驟S102，用A/D轉(zhuǎn)換模塊612將所述C0濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成C0濃度值的數(shù)字信號(單位為ppm)；
[0090]數(shù)據(jù)采集步驟S103，通過數(shù)據(jù)采集模塊613定時(shí)查詢所述C0濃度值的數(shù)字信號，并將所述C0濃度值的數(shù)字信號存儲成C0濃度值字符串(含數(shù)據(jù)字頭、發(fā)射時(shí)間及4個(gè)C0濃度值)的形式后輸出。
[0091]所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟S100還包括:
[0092]設(shè)置N0傳感器陣列614步驟S104，將多個(gè)N0傳感器呈陣列形式設(shè)置，通過所述多個(gè)N0傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中N0的濃度，并輸出0-5v的N0濃度模擬電壓信號；
[0093]A/D轉(zhuǎn)換步驟S105，通過所述A/D轉(zhuǎn)換模塊612將所述N0濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成N0濃度值的數(shù)字信號(單位為ppm)；
[0094]數(shù)據(jù)采集步驟S106，通過數(shù)據(jù)采集模塊613定時(shí)查詢所述N0濃度值的數(shù)字信號，并將所述N0濃度值的數(shù)字信號存儲成N0濃度值字符串(含數(shù)據(jù)字頭、發(fā)射時(shí)間及4個(gè)N0濃度值)的形式后輸出。
[0095]本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)傳輸步驟S200具體可包括:
[0096]無線發(fā)射步驟S201，通過無線發(fā)射模塊621發(fā)射所述數(shù)據(jù)采集步驟輸出的所述C0濃度值字符串和/或N0濃度值字符串；
[0097]無線接收步驟S202，通過無線接收模塊622實(shí)時(shí)查詢所述無線發(fā)射模塊621發(fā)射的所述C0濃度值字符串和/或N0濃度值字符串并輸出。
[0098]本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)處理步驟S300具體可包括:
[0099]數(shù)據(jù)讀取步驟S301，讀取所述無線接收步驟輸出的所述C0濃度值字符串和/或NO濃度值字符串；
[0100]數(shù)據(jù)判斷步驟S302，對讀取后的所述C0濃度值字符串和/或N0濃度值字符串進(jìn)行校驗(yàn)，無線接收模塊622實(shí)時(shí)查詢無線發(fā)射模塊621發(fā)射的消息，通過字頭識別，參數(shù)讀取，正確校驗(yàn)后，判斷各C0和N0傳感器讀數(shù)，并將校驗(yàn)后的所述C0濃度值字符串和/或N0濃度值字符串與設(shè)定條件對比后輸出對比結(jié)果；
[0101]數(shù)據(jù)發(fā)送步驟S303，根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷步驟S302輸出的所述對比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警器64報(bào)警，或者返回所述數(shù)據(jù)讀取步驟S301。
[0102]工作時(shí)，C0傳感器陣列611、N0傳感器陣列614不斷的檢測采棉機(jī)集棉箱2周圍C0、N0的濃度信息，并傳送到數(shù)據(jù)處理裝置63，由數(shù)據(jù)處理裝置63進(jìn)行分析，當(dāng)C0、N0濃度超過預(yù)先設(shè)定的報(bào)警線時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置63通過報(bào)警器64自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號，提醒駕駛員處理。在沒有陰燃現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，C0傳感器陣列611、N0傳感器陣列614的各傳感器讀數(shù)均為0。此時(shí)棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置61繼續(xù)查詢、存儲、發(fā)射數(shù)據(jù)，直到有讀數(shù)大于一設(shè)定值，本實(shí)施例中例如為10 (考慮溫度、振動(dòng)等干擾，有0-5ppm的波動(dòng))，繼續(xù)查詢判斷，如果同一傳感器讀數(shù)連續(xù)5組數(shù)據(jù)都大于10，或者有2個(gè)以上的傳感器讀數(shù)大于10，則進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。
[0103]此外，上述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，可以通過在各種采棉機(jī)中安裝采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)6，對所有類型的采棉機(jī)進(jìn)行作業(yè)過程中的實(shí)時(shí)棉花火災(zāi)檢測和報(bào)警，或者，采用類似本發(fā)明的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)6，在各種類型的采棉機(jī)上進(jìn)行棉花火災(zāi)檢測和報(bào)警，均屬于本發(fā)明的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法的保護(hù)范圍。
[0104]本發(fā)明具有如下特點(diǎn):
[0105]1、對棉花陰燃檢測，采用C0濃度檢測和N0濃度檢測相結(jié)合的檢測方法，避免單純用C0檢測造成的誤報(bào)警現(xiàn)象發(fā)生；
[0106]2、傳感器數(shù)據(jù)與駕駛室7內(nèi)數(shù)據(jù)處理裝置63通訊，采用無線收發(fā)模塊，避免棉箱升降對導(dǎo)線的限制；
[0107]3、數(shù)據(jù)處理裝置63通過分析C0氣體濃度、N0氣體濃度，判斷是否有棉花陰燃發(fā)生，在發(fā)生棉花陰燃現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)通過安裝在控制器終端的報(bào)警器64對駕駛員提供聲光報(bào)警信息，提示駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的處理。
[0108]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，安裝在采棉機(jī)上并用于采棉收獲作業(yè)過程中棉花火災(zāi)早期預(yù)警與防范，其特征在于，包括: 棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置，安裝于所述采棉機(jī)的集棉箱內(nèi)，用于實(shí)時(shí)檢測并定時(shí)輸出棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值； 數(shù)據(jù)傳輸裝置，與所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置連接，用于接收和傳輸所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值； 數(shù)據(jù)處理裝置，與所述數(shù)據(jù)傳輸裝置連接，用于對所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值與設(shè)定值比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警；以及 報(bào)警器，與所述數(shù)據(jù)處理裝置連接，根據(jù)上述數(shù)據(jù)處理裝置的判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。
2.如權(quán)利要求1所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置包括: CO傳感器陣列，包括多個(gè)CO傳感器，用于實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中CO的濃度，并輸出0-5V的CO濃度模擬電壓信號； A/D轉(zhuǎn)換模塊，與所述CO傳感器連接，用于將所述CO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成CO濃度值的數(shù)字信號； 數(shù)據(jù)采集模塊，與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，用于定時(shí)查詢所述CO濃度值的數(shù)字信號，并將所述CO濃度值的數(shù)字信號存儲成CO濃度值字符串的形式后輸送至所述數(shù)據(jù)傳輸裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測裝置還包括: NO傳感器陣列，包括多個(gè)NO傳感器，用于實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中NO的濃度，并輸出0-5v的NO濃度模擬電壓信號，所述NO傳感器陣列與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，并通過所述A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述NO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成NO濃度值的數(shù)字信號，所述數(shù)據(jù)采集模塊定時(shí)查詢所述NO濃度值的數(shù)字信號，并將所述NO濃度值的數(shù)字信號存儲成NO濃度值字符串的形式后輸送至所述數(shù)據(jù)傳輸裝置。
4.如權(quán)利要求3所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸裝置包括: 無線發(fā)射模塊，用于發(fā)射所述數(shù)據(jù)采集模塊輸送的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串； 無線接收模塊，用于實(shí)時(shí)查詢所述無線發(fā)射模塊發(fā)射的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串，并傳輸至所述數(shù)據(jù)處理裝置。
5.如權(quán)利要求3所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理裝置包括: 數(shù)據(jù)讀取模塊，與所述無線接收模塊連接，用于讀取所述無線接收模塊傳輸?shù)乃鯟O濃度值字符串和/或NO濃度值字符串； 數(shù)據(jù)判斷模塊，與所述數(shù)據(jù)讀取模塊連接，用于對讀取后的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串進(jìn)行校驗(yàn)，并將校驗(yàn)后的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串與所述設(shè)定值對比并輸出對比結(jié)果； 數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，分別與所述數(shù)據(jù)判斷模塊和所述報(bào)警器連接，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷模塊輸出的所述對比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警器報(bào)警，或者返回所述數(shù)據(jù)讀取模塊繼續(xù)讀取所述無線接收模塊傳輸?shù)乃鯟O濃度值字符串和/或NO濃度值字符串。
6.一種采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，用于采棉收獲作業(yè)過程中棉花火災(zāi)早期預(yù)警與防范，其特征在于，包括如下步驟: 棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟，用于實(shí)時(shí)檢測并定時(shí)輸出棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值； 數(shù)據(jù)傳輸步驟，用于接收和傳輸所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值； 數(shù)據(jù)處理步驟，用于對所述棉花陰燃所產(chǎn)生氣體的濃度值與設(shè)定值比較，并根據(jù)比較結(jié)果判斷是否需要進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警；以及 報(bào)警步驟，根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理步驟的判斷結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息進(jìn)行火災(zāi)報(bào)警。
7.如權(quán)利要求6所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，其特征在于，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟包括: 設(shè)置CO傳感器陣列步驟，將多個(gè)CO傳感器呈陣列形式設(shè)置，通過所述多個(gè)CO傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中CO的濃度，并輸出0-5V的CO濃度模擬電壓信號； A/D轉(zhuǎn)換步驟，用A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述CO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成CO濃度值的數(shù)字信號; 數(shù)據(jù)采集步驟，通過數(shù)據(jù)采集模塊定時(shí)查詢所述CO濃度值的數(shù)字信號，并將所述CO濃度值的數(shù)字信號存儲成CO濃度值字符串的形式后輸出。
8.如權(quán)利要求7所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，其特征在于，所述棉花陰燃?xì)怏w濃度檢測步驟還包括: 設(shè)置NO傳感器陣列步驟，將多個(gè)NO傳感器呈陣列形式設(shè)置，通過所述多個(gè)NO傳感器實(shí)時(shí)感應(yīng)周圍空氣中NO的濃度，并輸出0-5v的NO濃度模擬電壓信號； A/D轉(zhuǎn)換步驟，通過所述A/D轉(zhuǎn)換模塊將所述NO濃度模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成NO濃度值的數(shù)字信號； 數(shù)據(jù)采集步驟，通過數(shù)據(jù)采集模塊定時(shí)查詢所述NO濃度值的數(shù)字信號，并將所述NO濃度值的數(shù)字信號存儲成NO濃度值字符串的形式后輸出。
9.如權(quán)利要求8所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸步驟包括: 無線發(fā)射步驟，通過無線發(fā)射模塊發(fā)射所述數(shù)據(jù)采集步驟輸出的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串； 無線接收步驟，通過無線接收模塊實(shí)時(shí)查詢所述無線發(fā)射模塊發(fā)射的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串并輸出。
10.如權(quán)利要求8所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理步驟包括: 數(shù)據(jù)讀取步驟，讀取所述無線接收步驟輸出的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串； 數(shù)據(jù)判斷步驟，對讀取后的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串進(jìn)行校驗(yàn)，并將校驗(yàn)后的所述CO濃度值字符串和/或NO濃度值字符串與設(shè)定條件對比后輸出對比結(jié)果; 數(shù)據(jù)發(fā)送步驟，根據(jù)所述數(shù)據(jù)判斷步驟輸出的所述對比結(jié)果，驅(qū)動(dòng)所述報(bào)警器報(bào)警，或者返回所述數(shù)據(jù)讀取步驟。
11.一種采棉機(jī)，包括自走式底盤和安裝在所述自走式底盤上的集棉箱、行走機(jī)構(gòu)、采棉頭、輸棉管和采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)，所述采棉頭設(shè)置在所述自走式底盤的前端，所述集棉箱設(shè)置在所述自走式底盤的上方，所述集棉箱通過所述輸棉管與所述采棉頭連通，其特征在于，所述采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)為上述權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警系統(tǒng)。
12.—種采用上述權(quán)利要求6-10中任意一項(xiàng)所述的采棉機(jī)實(shí)時(shí)棉花著火預(yù)警方法進(jìn)行作業(yè)過程中棉花火災(zāi)預(yù)警和防范的采棉機(jī)。
【文檔編號】G08B17/117GK104464168SQ201310430470
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】苑嚴(yán)偉, 李樹君, 張俊寧, 方憲法, 趙化平 申請人:中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院