[发明专利]一种深松整地联合作业机作业质量测控系统及方法

说明书

本发明公开了一种深松整地联合作业机作业质量测控系统，包括旋耕机，旋耕机通过旋耕连接吊耳挂接有深松机，旋耕连接吊耳上固定有第三倾角传感器，旋耕机上固定有图像传感器连接构件，图像传感器连接构件上固定安装有图像传感器，旋耕机上轴接有整地深度调节液压油缸，深松机上固定连接有旋耕机上悬挂连接构件，旋耕机上悬挂连接构件和整地深度调节液压油缸相互轴接，深松机上固定连接有深松连接吊耳，深松连接吊耳上固定连接有第二倾角传感器，深松机上通过单体深松深度调节装置连接有深松铲。本发明能降低深松深度的测量误差、实现深松铲深松深度单独调控和旋耕整地质量的检测与控制。

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其是一种深松整地联合作业机作业质量测控系统及方法。

背景技术

深松联合整地作业对于增强土壤透气性，蓄水、保墒能力，改善苗床质量、提高作物产量意义重大。耕作深度和秸秆覆盖率是衡量作业质量的两个重要指标。若深松深度不达标，难以打破犁底层，不能达到深松效果，影响作物的生长发育；整地深度对土壤营养成分、作物根系的发育等有重要的影响；若整地作业后地表表面植被覆盖过多，对播种作业质量要求高，且不利于出芽，影响作物产量。若耕整地作业后地表表面植被覆盖过少，会削弱秸秆的保温保湿作用，影响作物出芽。

本系统的目的是通过测量装置测量耕作深度和植被覆盖率这两项参数,并把相应的参数转换为某种电参考量，由这种电参考量模拟深松整地联合作业机械作业质量的好坏。同时控制优化模块，使其未达标参数达标。由上文可知，参数的测量和未达标参数的控制优化成为本系统设计的两大关键方面：

其一、指标参数的测量。早期耕作深度是人工使用铁棍、卷尺抽查耕作深度，随后各科研单位和个人借助超声探测、受力部件位移传感、机具姿态位置变化测量等不同的原理和方法，实现深松机具耕深质量动态监测，开发了若干种装置。因为超声波有遇到测量介质媒介即返回的特点，容易受土块、碎茬和杂草的影响，故其测量精度存在误差；受力部件位移传感装置触土部件需长期与地面接触，装置相对容易发生故障或损坏，并会因地面的凹凸不平易造成触土部件的震动，无法测量准确的耕深值；机具姿态位置变化是基于测量机架与地面的角度的变化，通过几何关系换算到耕深值，但因深松机架上通常装配多个深松铲，其测量的是一个相对整体的深松值，不能单独测量每个深松铲的深松深度。目前，鲜有自动测量地表植被覆盖质量的方法，在深松整地联合作业机械上的应用，多是通过人工方式测量。人工测量的方式受人为因素和土壤条件的影响，测量精度难以保证。其次，手工测定只能得到有限的离散数据，无法测量植被覆盖质量的连续变化情况，这样就会给数据处理、动态特性方面的研究带来不便。

其二、指标参数的控制优化。针对相应不达标指标参数，少有自动调整优化方式，整地质量的自动检测和控制方法较为少见。其中耕深的控制采用定位调节方式,由倾角传感器间接测量耕深值,作为反馈信号,控制器在比较耕深设定值和反馈值后,通过控制电磁阀,调节拖拉机下拉杆上的液压油缸,从而调节耕作深度。但当地表凹凸不平时，会因深松机整体高度的提高或降低，造成单体深松铲深松作业深度不一，影响耕作质量和消耗功率，甚至导致机体受力不均而出现机架变形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种深松整地联合作业机作业质量测控系统及方法，能够解决现有技术的不足，具有快速、精确检测，自动调整深松整地的作业效果的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。