[发明专利]一种自清洁的播种机及其实时监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业装备技术领域，具体涉及一种能够对播种机播种状态进行实时监控的设备和技术。

背景技术

随着精准农业的发展，对播种质量的要求越来越高。特别是对玉米等中耕作物，高质量的精密播种不但可以节省种子和间苗工作，而且有利于幼苗成长，提高产量。因此对新型精密(单粒)播种机的性能提出更高的要求，其检测方面不但要求要能在播种过程中对常规的缺种和堵塞现象进行检测，而且要求能实时监测漏播和重播。

目前已有大量对播种机播种量监测的研究，但主要是集中在解决播种机缺种、堵塞和播种粒数计数方面的研究。对漏播的监测虽然也取得了一定的成果，但是在准确性、可靠性和可推广性方面仍存在较多问题。而对精播机的重播监控目前仍是国内外研究的一个难点。

此外，播种过程中，传感装置通常被包围在一个潮湿且充满粉尘、泥巴、胞衣、秸秆的恶劣环境中，粘附在监测元件发光、受光面上的灰尘容易使监测元件受污染而失效。播种机所处的恶劣工作环境严重影响监测的准确性，也影响了播种机播种量监测技术的推广。

目前，主要是利用人工拆卸、清洁、安装的方式对播种机的监测装置进行清洁，费时费力极不方便，有必要提供一种监测装置的自清洁装置，提高监测装置监测精度，保证播种机作业的自动化程度和可靠程度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有技术中存在的漏播、重播监测困难以及监测准确性低等问题，本发明的目的是提供一种在播种作业过程中，对漏播、重播等非正常播种状况进行监测的装置和方法。

针对人工清洁监测装置的现有技术所存在的问题，本发明的另一目的是提供一种播种监测装置的自清洁装置，对传感器的发光和受光表面进行清洁和保护，保证监测装置的精度。

(二)技术方案

为了达到上述发明目的，本发明提供了一种播种机，包括机架、种箱、排种器以及导种管，还包括位于所述导种管上的监测装置，所述监测装置包括：

传感器单元，套于所述导种管外侧，包括若干发射端和若干接收端，所述发射端产生垂直于所述导种管轴线、并覆盖整个导种管横截面的平行光束，所述接收端接收所述平行光束；

信号处理单元，通过接口电路与所述传感器单元相连，当接口电路输出端为高电平则导种管中有种子下落；

当相邻两高电平出现的时间间隔与正常播种时相邻高电平出现的时间间隔不一致时，则报警通知作业人员。

本发明还提供了一种播种机，包括机架、种箱、排种器以及导种管，还包括位于所述导种管上的监测装置，所述监测装置包括：

垂直布置的两组传感器单元A和B组成的方形环状传感器单元组，套于所述导种管的外侧，所述两组传感器单元A和B发出的两个平行光束形成的两个平行光栅位于同一平面内且相互垂直，形成一个网格光栅，所述网格光栅所在的平面垂直于导种管轴线并覆盖所述导种管的整个横截面；

两个信号处理单元，分别通过不同的接口电路与所述传感器单元A和B相连，当任一接口电路输出端为高电平则导种管中有种子下落，当接口电路输出端均为低电平则导种管中没有种子下落；

当相邻两高电平出现的时间间隔与正常播种时相邻高电平出现的时间间隔不一致时，则报警通知作业人员。

其中，当与传感器单元A相连的接口电路或者与传感器单元B相连的接口电路输出两个不相邻的高电平时，则导种管中同时落下两粒种，即出现重播。

其中，所述发射端为激光发射器，所述接收端为光敏二极管。

其中，所述任一组传感器单元中的发射端和接收端的数量均为7个。

本发明还提供了一种对播种状况进行实时监测的方法，该方法包括步骤：

S1：根据播种机行进速度和株距设定正常播种时相邻高电平出现的时间间隔T；

S2：监测播种过程中相邻两高电平出现的时间间隔t；

S3：如果t＝T，则为正常播种；如果t>T，则出现漏播；如果t<T，则出现重播；如果t＝0，即持续高电平输出，则导种管在监测区域以下堵塞。

S4：正常播种时，由显示单元显示播种状况；出现漏播、重播、缺种、堵塞的非正常播种状况时，由报警单元报警通知作业人员。

本发明还提供了一种具备自清洁功能的播种机，所述播种机还包括自清洁装置，所述自清洁装置包括：

活动支架，方形板状，中间带有与所述导种管外径相适配的圆孔；

偏心轮，安装在所述活动支架上部，转动时其外缘推动所述活动支架作上下往复运动；