[发明专利]一种播种机排种流量监测系统和方法

说明书

本发明提供了一种播种机排种流量监测系统和方法，包括落种离散装置、光纤监测模块与工控机；所述落种离散装置安装于播种机排种口处，所述落种离散装置内设有进料口和分流沟槽；所述进料口的最小端与分流沟槽连接；所述光纤监测模块包括光纤发射器和光纤接收器，所述光纤发射器和所述光纤接收器分别安装于分流沟槽法线方向的两侧；所述光纤监测模块输出传输给工控机；所述工控机安装在播种机驾驶室内部，所述工控机背面安装协调器，用于接收所述光纤监测模块输出的数据；所述工控机包括通光量变化值计算模块、通光量变化值累加模块、遮挡次数计数模块和排种流量预测模块。本发明可以解决排种流量精准监测的问题。

技术领域

本发明涉及农业电气化与信息化技术领域，特别涉及一种播种机排种流量监测系统和方法。

背景技术

播种质量是影响作物产量的重要因素之一，因此，对播种质量的监测是智能播种系统研究的热门方向。传统播种机依靠站在机具后部的操作人员进行重播、漏播的识别，该方法劳动强度大，监测精确度低，不适应大规模播种作业。

近年来，农业工程领域内的研究人员积极探寻更为精确与智能的监测手段，用于监测排种流量的硬件装置与监测方法不断推陈出新。专利号CN201210144176.5提供了一种漏播监测方法，根据轮速传感器提供的机具前进速度，解算种子下落的理论时间间隔T，该方法只可监测播种机是否发生漏播，无法有效反馈当前播量。

市场较为成熟的排种流量监测装置为对射式光电传感器，当光束被阻隔时，输出电平发生改变，此时计数器加一，不涉及高精度统计学模型，当同时有若干种子下落时，发生种子“重叠”现象，导致监测结果偏小，除此之外，光电式传感器检测宽度狭窄，无法覆盖整个种流，且易受灰尘干扰，故监测精度较低；压敏式传感器抗灰尘干扰能力强，但伴随有“回弹”现象，改变种子下落的轨迹与时间，造成“回弹重播”与“回弹漏播”；电容式传感器对重播现象比较敏感，可有效判别种子的重播与漏播，但其初始值会随着温度而变化，形成温漂，造成排种流量监测误差。

因为水稻、小麦等条播作物种子下落时存在重叠现象，导致播种机排种流量监测系统监测结果偏小，所以亟需提出一种新式监测系统与监测方法，可对条播作物排种流量进行精准监测。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种播种机排种流量监测系统和方法，可以解决排种流量精准监测的问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种播种机排种流量监测系统，包括落种离散装置、光纤监测模块与工控机；所述落种离散装置安装于播种机排种口处，所述落种离散装置内设有进料口和分流沟槽；所述进料口的截面为由大到小的变截面，所述进料口的最小端与分流沟槽连接；所述光纤监测模块包括光纤发射器和光纤接收器，所述光纤发射器和所述光纤接收器分别安装于分流沟槽法线方向的两侧，用于测量分流沟槽内的种子流量；所述光纤监测模块输出传输给工控机；所述工控机安装在播种机驾驶室内部，所述工控机背面安装协调器，用于接收所述光纤监测模块输出的数据；所述工控机包括通光量变化值计算模块、通光量变化值累加模块、遮挡次数计数模块和排种流量预测模块；

所述协调器将所述光纤监测模块输出的信号作为通光量变化值计算模块的输入，用于计算光纤监测模块最大值与预测周期Tp第i次采样值的差Vcpi，即：

Vcpi＝Vo-Vtpi

式中，Vcpi为预测周期Tp中第i次采样的通光量变化值，V；