一種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)主要包括拖拉機(jī)行駛速度傳感器、播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器、種箱料位監(jiān)測傳感器、地輪速度傳感器、排種軸轉(zhuǎn)速傳感器、排種管監(jiān)測傳感器、開溝器堵塞監(jiān)測傳感器和車載終端；工況監(jiān)測單元和漏播監(jiān)測單元采集接收各傳感器采集到的工況參數(shù)、排種管和開溝器狀態(tài)，由故障判定單元判斷得出漏播故障的類型、位置和原因，最后經(jīng)顯示報警單元顯示和進(jìn)行漏播報警提示。通過本發(fā)明提供的小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)及方法能夠全面監(jiān)測小麥播種機(jī)工況，及時發(fā)現(xiàn)漏播，并且能夠準(zhǔn)確地判定故障類型、位置和原因，使得農(nóng)機(jī)手能夠快速地排除故障，節(jié)約時間，提高作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率。
【專利說明】—種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測技術(shù)，尤其是涉及一種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于田間作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，小麥播種機(jī)田間作業(yè)時，常常會出現(xiàn)種箱缺種、排種鏈條傳動故障、排種管堵塞等故障，造成漏播現(xiàn)象，降低播種機(jī)作業(yè)質(zhì)量，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)。小麥播種機(jī)工作狀態(tài)的實時監(jiān)測可以使農(nóng)機(jī)手實時了解播種機(jī)作業(yè)狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)漏播現(xiàn)象，有效地提高播種作業(yè)質(zhì)量。
[0003]目前常見的小麥播種機(jī)上配備的工況監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測的工況參數(shù)不全面，一般只是在排種管上安裝傳感器，監(jiān)測是否漏播，不能準(zhǔn)確地監(jiān)測造成漏播的故障的具體位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何對小麥播種機(jī)的工況進(jìn)行全面的監(jiān)測，在監(jiān)測到漏播時如何及時提供精確的漏播故障位置及原因。
[0005]為此目的，本發(fā)明提出了一種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)以及運用于該系統(tǒng)的故障判定方法。
[0006]本發(fā)明所提供的小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0007]拖拉機(jī)行駛速度傳感器、播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器、種箱料位監(jiān)測傳感器、地輪速度傳感器、排種軸轉(zhuǎn)速傳感器、排種管監(jiān)測傳感器和開溝器堵塞監(jiān)測傳感器，用于分別采集信號;
[0008]車載終端，用于接收和處理各傳感器采集到的信號。
[0009]所述車載終端包括:工況參數(shù)監(jiān)測單元、漏播監(jiān)測單元、故障判定單元和顯示報警單元。
[0010]工況參數(shù)監(jiān)測單元，用于接收拖拉機(jī)行駛速度傳感器、播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器、種箱料位監(jiān)測傳感器、地輪速度傳感器和排種軸轉(zhuǎn)速傳感器所采集到的信號，根據(jù)接收到的信號分析得到包括拖拉機(jī)行駛速度、播種機(jī)升降狀態(tài)、種箱是否缺種、地輪速度和排種軸轉(zhuǎn)速的工況參數(shù)，并將所述工況參數(shù)傳輸給故障判定單元和顯示報警單元；
[0011]漏播監(jiān)測單元，用于接收各排種管監(jiān)測傳感器以及各開溝器堵塞監(jiān)測傳感器所采集到的信號，根據(jù)接收到的信號分析得到各排種管監(jiān)測傳感器和各開溝器堵塞監(jiān)測傳感器對應(yīng)的排種管和開溝器的狀態(tài)，并將上述狀態(tài)傳輸給故障判定單元和顯示報警單元；當(dāng)監(jiān)測到有排種管狀態(tài)為堵塞或不下種和/或開溝器狀態(tài)為堵塞時，向故障判定單元給出漏播故障判定指;
[0012]故障判定單元，用于在接收到漏播監(jiān)測單元的漏播判定指示后，根據(jù)工況參數(shù)、排種管狀態(tài)和開溝器狀態(tài)，分析得到漏播的故障類型、位置和原因，并將判定結(jié)果傳輸給顯示報警單兀；
[0013]顯示報警單元，用于顯示工況參數(shù)、排種管狀態(tài)和開溝器狀態(tài)，根據(jù)故障判定單元的判定結(jié)果，輸出故障判定單元判定故障類型、位置和原因，進(jìn)行報警提示。
[0014]優(yōu)選的，拖拉機(jī)行駛速度傳感器、地輪速度傳感器和排種軸轉(zhuǎn)速傳感器采用霍爾元件，播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器采用行程開關(guān)，種箱料位監(jiān)測傳感器、排種管監(jiān)測傳感器和開溝器堵塞監(jiān)測傳感器采用對射式光電傳感器。
[0015]本發(fā)明同時還提供了一種用于小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，該方法具體包括以下步驟:
[0016]SI，監(jiān)測到有漏播發(fā)生，當(dāng)漏播狀態(tài)為開溝器堵塞時按照步驟S2進(jìn)行判定，當(dāng)漏播狀態(tài)為排種管堵塞時按照步驟S3進(jìn)行判定，當(dāng)漏播狀態(tài)為排種管不下種時按照步驟S4進(jìn)行判定；
[0017]S2，漏播狀態(tài)為某個開溝器堵塞，判定故障類型為堵塞、故障位置為該開溝器、故障原因為開溝器堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ；
[0018]S3，漏播狀態(tài)為某個排種管堵塞，判定故障類型為堵塞、故障位置為該排種管下部、故障原因為排種管堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ；
[0019]S4，漏播狀態(tài)為排種管不下種，判斷種箱是否缺種，如果缺種則判定故障類型為不下種、故障位置為種箱、故障原因為種箱缺種，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果不缺種則轉(zhuǎn)入步驟S5 ；
[0020]S5，判斷播種機(jī)是否放下，如果沒有放下則判定故障類型為不下種、故障位置為播種機(jī)、故障原因為播種機(jī)未放下，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果已放下則轉(zhuǎn)入步驟S6 ；
[0021]S6，判斷地輪是否轉(zhuǎn)動，如果不轉(zhuǎn)動則判定故障類型為不下種、故障位置為地輪、故障原因為播種機(jī)放置不當(dāng)或地輪打滑或地輪卡住，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果地輪正常轉(zhuǎn)動則轉(zhuǎn)入步驟S7 ；
[0022]S7，判斷排種軸是否轉(zhuǎn)動，如果不轉(zhuǎn)動則判定故障類型為不下種、故障位置為排種軸、故障原因為排種軸卡住或傳動鏈條脫落、斷裂，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果正常轉(zhuǎn)動則判定故障類型為堵塞、故障位置為排種管上部、故障原因為排種管堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ；
[0023]S8，判斷拖拉機(jī)是否正在行駛，如果正常行駛則進(jìn)行漏播報警提示并顯示故障類型、位置和原因；如果拖拉機(jī)沒有行駛則關(guān)閉漏播報警。
[0024]通過采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方法，能夠全面監(jiān)測小麥播種機(jī)工況，及時發(fā)現(xiàn)漏播，并且能夠準(zhǔn)確地判定故障類型、位置和原因，使得農(nóng)機(jī)手能夠很快地排除故障，節(jié)約時間，提高作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進(jìn)行任何限制，在附圖中:
[0026]圖1所示為小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)的安裝位置示意圖:
[0027]1-車載終端，2-拖拉機(jī)行駛速度傳感器，3-播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器，4-排種軸轉(zhuǎn)速傳感器，5-種箱料位監(jiān)測傳感器，6-排種管監(jiān)測傳感器，7-開溝器堵塞監(jiān)測傳感器，8-地輪速度傳感器，9-地輪，10-傳動鏈條，11-開溝器，12-排種管，13-種箱，14-排種軸，15-小麥播種機(jī)，16-拖拉機(jī)，17-拖拉機(jī)車輪；
[0028]圖2所示為小麥工況監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖3所示為本發(fā)明系統(tǒng)漏播故障判定方法及流程?！揪唧w實施方式】
[0030]下面將結(jié)合附圖通過具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0031]本發(fā)明實施例安裝結(jié)構(gòu)如圖1所示，播種機(jī)15由拖拉機(jī)16作為牽引，車載終端I安裝在拖拉機(jī)駕駛室內(nèi)，拖拉機(jī)行駛速度傳感器2安裝在拖拉機(jī)輪17上，播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器3安裝在拖拉機(jī)16與播種機(jī)15的連接處,排種軸轉(zhuǎn)速傳感器4安裝在播種機(jī)的排種軸14上，種箱料位監(jiān)測傳感器5安裝在種箱13的下部，排種管監(jiān)測傳感器6安裝在排種管12的中部，開溝器堵塞傳感器7安裝在開溝器11上，地輪速度傳感器8安裝在播種機(jī)地輪9上，地輪9與排種軸14通過傳動鏈條連接。
[0032]拖拉機(jī)行駛速度傳感器2、地輪速度傳感器8和排種軸轉(zhuǎn)速傳感器4采用霍爾元件，能夠測得到拖拉機(jī)行駛速度、地輪速度和排種軸轉(zhuǎn)速的具體速度值。
[0033]播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器3采用行程開關(guān)，當(dāng)播種機(jī)15抬起時，行程開關(guān)輸出持續(xù)的高電平信號；播種機(jī)15落下時，行程開關(guān)輸出持續(xù)的低電平信號。
[0034]種箱料位監(jiān)測傳感器5采用對射式光電傳感器，發(fā)射器和接收器分別安裝在種箱13下部的兩端，當(dāng)種箱13內(nèi)種子充裕時，發(fā)射器發(fā)出的光被種子擋住，接收器接收的光強(qiáng)接近于零；當(dāng)種箱13缺種時，接收器的光強(qiáng)較大。
[0035]排種管監(jiān)測傳感器6采用對射式光電傳感器，發(fā)射器和接收器分置于排種管的兩偵牝每一個排種管12都需要安裝一個排種管監(jiān)測傳感器6 ;當(dāng)排種管12內(nèi)沒有種子落下時，接收器接收的光強(qiáng)最大，輸出電壓最大；當(dāng)排種管12內(nèi)堵塞時，接收器接收的光強(qiáng)最小，輸出電壓接近于零；正常播種時，種子有規(guī)律地從排種管12內(nèi)落下，接收器接收的光強(qiáng)有規(guī)律地發(fā)生變化，輸出電壓也隨之規(guī)律變化。
[0036]開溝器堵塞監(jiān)測傳感器7采用對射式光電傳感器，發(fā)射器和接收器分別安裝在開溝器11的兩側(cè)，每個開溝器11上都需要安裝一個開溝器堵塞監(jiān)測傳感器7 ;當(dāng)開溝器11堵塞時，接收器接收光強(qiáng)接近于零；當(dāng)開溝器11不堵塞時，接收器接收光強(qiáng)較大。
[0037]如圖2所示，車載終端主要包括工況參數(shù)監(jiān)測單元、漏播監(jiān)測單元、故障判定單元和顯示報警單元:
[0038]工況參數(shù)監(jiān)測單元，用于接收拖拉機(jī)行駛速度傳感器、播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器、種箱料位監(jiān)測傳感器、地輪速度傳感器和排種軸轉(zhuǎn)速傳感器所采集到的信號，根據(jù)接收到的信號分析得到包括拖拉機(jī)行駛速度、播種機(jī)升降狀態(tài)、種箱是否缺種、地輪速度和排種軸轉(zhuǎn)速的工況參數(shù)，并將所述工況參數(shù)傳輸給故障判定單元和顯示報警單元；
[0039]漏播監(jiān)測單元，用于接收各排種管監(jiān)測傳感器以及各開溝器堵塞監(jiān)測傳感器所采集到的信號，根據(jù)接收到的信號分析得到各排種管監(jiān)測傳感器和各開溝器堵塞監(jiān)測傳感器對應(yīng)的排種管和開溝器的狀態(tài)，并將上述狀態(tài)傳輸給故障判定單元和顯示報警單元；當(dāng)監(jiān)測到有排種管狀態(tài)為堵塞或不下種和/或開溝器狀態(tài)為堵塞時，向故障判定單元給出漏播故障判定指;
[0040]故障判定單元，用于在接收到漏播監(jiān)測單元的漏播判定指示后，根據(jù)工況參數(shù)、排種管狀態(tài)和開溝器狀態(tài)，分析得到漏播的故障類型、位置和原因，并將判定結(jié)果傳輸給顯示報警單兀；
[0041]顯示報警單元，用于顯示工況參數(shù)、排種管狀態(tài)和開溝器狀態(tài)，根據(jù)故障判定單元的判定結(jié)果，輸出故障判定單元判定故障類型、位置和原因，進(jìn)行報警提示。
[0042]本發(fā)明實施例提供的小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)通過以下方法進(jìn)行漏播故障判定和報警提示，具體流程如圖3所示:
[0043]SI，監(jiān)測到有漏播發(fā)生，當(dāng)漏播狀態(tài)為開溝器堵塞時按照步驟S2進(jìn)行判定，當(dāng)漏播狀態(tài)為排種管堵塞時按照步驟S3進(jìn)行判定，當(dāng)漏播狀態(tài)為排種管不下種時按照步驟S4進(jìn)行判定；
[0044]S2，漏播狀態(tài)為某個開溝器堵塞，判定故障類型為堵塞、故障位置為該開溝器、故障原因為開溝器堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ；
[0045]S3，漏播狀態(tài)為某個排種管堵塞，判定故障類型為堵塞、故障位置為該排種管下部、故障原因為排種管堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ；
[0046]S4，漏播狀態(tài)為排種管不下種，判斷種箱是否缺種，如果缺種則判定故障類型為不下種、故障位置為種箱、故障原因為種箱缺種，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果不缺種則轉(zhuǎn)入步驟S5 ；
[0047]S5，判斷播種機(jī)是否放下，如果沒有放下則判定故障類型為不下種、故障位置為播種機(jī)、故障原因為播種機(jī)未放下，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果已放下則轉(zhuǎn)入步驟S6 ；
[0048]S6，判斷地輪是否轉(zhuǎn)動，如果不轉(zhuǎn)動則判定故障類型為不下種、故障位置為地輪、故障原因為播種機(jī)放置不當(dāng)或地輪打滑或地輪卡住，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果地輪正常轉(zhuǎn)動則轉(zhuǎn)入步驟S7 ；
[0049]S7，判斷排種軸是否轉(zhuǎn)動，如果不轉(zhuǎn)動則判定故障類型為不下種、故障位置為排種軸、故障原因為排種軸卡住或傳動鏈條脫落、斷裂，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果正常轉(zhuǎn)動則判定故障類型為堵塞、故障位置為排種管上部、故障原因為排種管堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ；
[0050]S8，判斷拖拉機(jī)是否正在行駛，如果正常行駛則進(jìn)行漏播報警提示并顯示故障類型、位置和原因；如果拖拉機(jī)沒有行駛則關(guān)閉漏播報警。
[0051]本發(fā)明實施例克服現(xiàn)有小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)的不足，提供一種能夠全面監(jiān)測小麥播種機(jī)工作狀況、準(zhǔn)確判斷漏播故障位置的小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)及方法，它可以對小麥播種機(jī)各個關(guān)鍵部位的工作狀態(tài)實時監(jiān)測，可以及時準(zhǔn)確地監(jiān)測由于各種故障導(dǎo)致的漏播，并準(zhǔn)確判斷故障類型、位置和原因，使得農(nóng)機(jī)手實時全面了解播種機(jī)作業(yè)狀態(tài)，一旦出現(xiàn)漏播，可以節(jié)約故障排除時間，提高播種作業(yè)質(zhì)量和作業(yè)效率。
[0052]雖然結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出各種修改和變型，這樣的修改和變型均落入由所附權(quán)利要求所限定的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于,包括: 拖拉機(jī)行駛速度傳感器、播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器、種箱料位監(jiān)測傳感器、地輪速度傳感器、排種軸轉(zhuǎn)速傳感器、排種管監(jiān)測傳感器和開溝器堵塞監(jiān)測傳感器，用于分別采集信號； 車載終端，用于接收和處理各傳感器采集到的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述車載終端包括:工況參數(shù)監(jiān)測單元、漏播監(jiān)測單元、故障判定單元和顯示報警單元； 工況參數(shù)監(jiān)測單元，用于接收拖拉機(jī)行駛速度傳感器、播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器、種箱料位監(jiān)測傳感器、地輪速度傳感器和排種軸轉(zhuǎn)速傳感器所采集到的信號，根據(jù)接收到的信號分析得到包括拖拉機(jī)行駛速度、播種機(jī)升降狀態(tài)、種箱是否缺種、地輪速度和排種軸轉(zhuǎn)速的工況參數(shù)，并將所述工況參數(shù)傳輸給故障判定單元和顯示報警單元； 漏播監(jiān)測單元，用于接收各排種管監(jiān)測傳感器以及各開溝器堵塞監(jiān)測傳感器所采集到的信號，根據(jù)接收到的信號分析得到各排種管監(jiān)測傳感器和各開溝器堵塞監(jiān)測傳感器對應(yīng)的排種管和開溝器的狀態(tài)，并將上述狀態(tài)傳輸給故障判定單元和顯示報警單元；當(dāng)監(jiān)測到有排種管狀態(tài)為堵塞或不下種和/或開溝器狀態(tài)為堵塞時，向故障判定單元給出漏播故障判定指不; 故障判定單元，用于在接收到漏播監(jiān)測單元的漏播判定指示后，根據(jù)工況參數(shù)、排種管狀態(tài)和開溝器狀態(tài)，分析得到漏播的故障類型、位置和原因，并將判定結(jié)果傳輸給顯示報警單元； 顯示報警單元，用于顯示工況參數(shù)、排種管狀態(tài)和開溝器狀態(tài)，根據(jù)故障判定單元的判定結(jié)果，輸出故障判定單元判定故障類型、位置和原因，進(jìn)行報警提示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:拖拉機(jī)行駛速度傳感器、地輪速度傳感器和排種軸轉(zhuǎn)速傳感器采用霍爾元件，播種機(jī)升降監(jiān)測傳感器采用行程開關(guān)，種箱料位監(jiān)測傳感器、排種管監(jiān)測傳感器和開溝器堵塞監(jiān)測傳感器采用對射式光電傳感器。
4.一種小麥播種機(jī)工況監(jiān)測方法,其特征在于，用于權(quán)利要求1至3其中任一項所述的小麥播種機(jī)工況監(jiān)測系統(tǒng)，該方法包括: SI，監(jiān)測到有漏播發(fā)生，當(dāng)漏播狀態(tài)為開溝器堵塞時按照步驟S2進(jìn)行判定，當(dāng)漏播狀態(tài)為排種管堵塞時按照步驟S3進(jìn)行判定，當(dāng)漏播狀態(tài)為排種管不下種時按照步驟S4進(jìn)行判定； S2，漏播狀態(tài)為某個開溝器堵塞，判定故障類型為堵塞、故障位置為該開溝器、故障原因為開溝器堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ； S3，漏播狀態(tài)為某個排種管堵塞，判定故障類型為堵塞、故障位置為該排種管下部、故障原因為排種管堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ； S4，漏播狀態(tài)為排種管不下種，判斷種箱是否缺種，如果缺種則判定故障類型為不下種、故障位置為種箱、故障原因為種箱缺種，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果不缺種則轉(zhuǎn)入步驟S5 ； S5，判斷播種機(jī)是否放下，如果沒有放下則判定故障類型為不下種、故障位置為播種機(jī)、故障原因為播種機(jī)未放下，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果已放下則轉(zhuǎn)入步驟S6 ； S6，判斷地輪是否轉(zhuǎn)動，如果不轉(zhuǎn)動則判定故障類型為不下種、故障位置為地輪、故障原因為播種機(jī)放置不當(dāng)或地輪打滑或地輪卡住，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果地輪正常轉(zhuǎn)動則轉(zhuǎn)入步驟S7 ； S7，判斷排種軸是否轉(zhuǎn)動，如果不轉(zhuǎn)動則判定故障類型為不下種、故障位置為排種軸、故障原因為排種軸卡住或傳動鏈條脫落、斷裂，轉(zhuǎn)入步驟S8 ;如果正常轉(zhuǎn)動則判定故障類型為堵塞、故障位置為排種管上部、故障原因為排種管堵塞，轉(zhuǎn)入步驟S8 ； S8，判斷拖拉機(jī)是否正在行駛，如果正常行駛則進(jìn)行漏播報警提示并顯示故障類型、位置和原因；如果拖拉 機(jī)沒有行駛則關(guān)閉漏播報警。
【文檔編號】A01C7/00GK103994787SQ201410162849
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】梅鶴波, 孟志軍, 付衛(wèi)強(qiáng), 武廣偉, 董建軍 申請人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心