[发明专利]一种基于小麦播种机的播种监测方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机农业技术领域，尤其涉及一种基于小麦播种机的播种监测方法、装置及系统。

背景技术

小麦播种机进行播种作业时，常常会出现种箱缺种、排种链条传动故障、开沟器堵塞、排种管堵塞等故障，造成漏播现象，导致农作物减产。为了及时发现漏播现象，常用的监测方法有人工监测方法和光电传感器监测方法。人工监测法需要两个人站在播种机上，观察各排种管下种情况，但由于播种时种子的流动过程是全封闭的，仅仅依靠人的视觉、听觉无法及时准确发现漏播现象。同时，人工监测法的劳动强度很大，时常出现人从播种机上跌落的危险。

进一步地，现有的播种监测装置一般只能监测排种管是否堵塞，对于种箱排空、传动链条故障、排种器卡种、地轮打滑等引起的不下种，即排种管空管状态不能很好地监测，不能全面地监测漏播。

目前光电式小麦播种监测装置容易受到田间灰尘影响，抗尘性能比较差。田间灰尘会附着在发光管和接收管上，使得接收管接收光强下降，当灰尘累积到一定程度时，接收光强及接收光强的变化会小于判断阈值，从而造成误报警现象。为了减少误报警、提高监测准确性，需要增加传感器信号采集时间，从而造成监测装置实时性差，报警滞后性明显，无法对异常状态及时报警，不能及时发现漏播。

此外，现有的小麦播种监测装置通用性比较差、适用范围不广，仅能应用于特定型号或行数的播种机，不能灵活地应用于不同的播种机。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何克服现有小麦播种监测漏播现象的问题。

为此目的，本发明提出了一种基于小麦播种机的播种监测方法，包括具体以下步骤：

S1：采集模拟电压信号以及地轮速度数据，其中，所述模拟电压信号由播种传感器进行输出，所述地轮速度数据通过地速传感器获取；

S2：根据所述模拟电压信号的特征信息对所述模拟电压信号进行分析，其中，所述特征信息包括所述模拟电压信号的电压值、电压变化以及条播连续性、间断性状态；

S3：根据所述分析后的模拟电压信号的所述特征信息以及所述地轮速度数据进行播种状态判定。

进一步地，所述步骤S3具体包括：

S31：多次采集所述播种传感器输出的所述模拟电压信号；

S32：对采集到的所述模拟电压信号进行低通滤波操作；

S33：将采集到的多个所述模拟电压信号的电压值与堵塞阈值进行比较；

S34：所述采集到的多个所述模拟电压信号的电压值50%以上的采集数据大于或等于所述堵塞阈值，则进行最大值滤波算法；

S35：通过所述最大值滤波算法获取多个所述模拟电压信号的电压值的最大差值，即为信号最大变化量；

S36：若所述信号最大变化量大于空管阈值，则记录状态为变化较大，若所述信号最大变化量小于空管阈值，则记录状态为变化较小。

进一步地，所述S33之后还包括步骤：若采集到的多个所述模拟电压信号的电压值50%以上的采集数据小于所述堵塞阈值，判定小麦播种状态为堵塞。

进一步地，所述S36进一步包括：若所述记录状态为变化较大的连续次数落在预设次数阈值内，则判定播种状态为正常，若所述记录状态为变化较小的连续次数落在所述预设次数阈值内，则判定播种状态为空管。

本发明还提出了一种基于小麦播种机的播种监测装置，包括：

采集模块，用于采集模拟电压信号以及地轮速度数据，其中，所述模拟电压信号由播种传感器进行输出，所述地轮速度数据通过地速传感器获取；

分析模块，用于根据所述模拟电压信号的特征信息对所述模拟电压信号进行分析，其中，所述特征信息包括所述模拟电压信号的电压值、电压变化以及条播连续性、间断性状态；

状态判定模块，用于根据所述分析后的模拟电压信号的所述特征信息以及所述地轮速度数据进行播种状态判定。

进一步地，所述状态判定模块还包括：

采集单元，用于多次采集所述播种传感器输出的所述模拟电压信号；

低通滤波操作单元，用于对采集到的所述模拟电压信号进行低通滤波操作；

比较单元，用于将采集到的多个所述模拟电压信号的电压值与堵塞阈值进行比较；

最大值滤波算法执行单元，用于所述采集到的多个所述模拟电压信号的电压值50%以上的采集数据大于或等于所述堵塞阈值，则进行最大值滤波算法；

获取单元，用于通过所述最大值滤波算法获取多个所述模拟电压信号的电压值的最大差值，即为信号最大变化量；