[发明专利]一种气吸式播种机的漏播检测系统及方法

说明书

本发明公开一种气吸式播种机的漏播检测系统及方法，系统包括：气吸式排种器外壳、气吸式排种器主轴、排种盘、上位机、光电传感器、无线收发模块、报警模块、编码器、滤波整形模块和单片机，光电传感器安装在气吸式排种器外壳的内部，编码器安装在气吸式排种器主轴上；单片机用于接收编码器与光电传感器发送的脉冲信号；滤波整形模块对两种脉冲信号进行整形滤波；上位机通过无线收发模块与单片机无线通信，用于对单片机上传的两种脉冲信号进行处理；报警模块与上位机通过无线收发模块实现通信，在上位机判断出气吸式播种机漏播时，向报警模块下发报警指令，报警模块进行报警。此种技术方案可以实现对气吸式排种器中排种盘各吸孔吸种状况的监测。

技术领域

本发明涉及一种气吸式播种机的漏播检测系统及方法，属于信息与自动控制技术领域。

背景技术

高速精密的机械播种已经成为大豆、玉米、蔬菜等作物播种作业的重要方式，气吸式播种机因为其伤种少，对种子适应性好、高速作业等特点，已经越来越多地被应用于播种作业中。依靠风机产生的风力负压可以将种子吸附在排种盘上，随着播种机的前进及排种盘的转动，种子转动至无负压区，从排种器中排出完成播种。但是因为排种盘设计及加工工艺存在缺陷，吸种过程中吸孔可能会被杂质或者破碎的种子堵住，又或者因为风机提供的负压力不够，这些因素都会导致吸孔无法正常吸种，并进一步导致漏播现象的发生。在高速精密播种的过程中，一旦没有及时发现排种器出现问题，产生大量的漏播，会影响播种合格率，进而影响产量。

漏播监测技术的研究在国内外已经取得了一定的进展。已有的监测系统多是对下落种子的监测，通过获取相邻两粒种子下落的时间间隔以及机器运行速度来计算株距，并比较计算株距与理论株距的大小来判断是否产生漏播。这种方式仅能监测出漏播的数量，不能发现排种器的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种气吸式播种机的漏播检测系统。

技术方案：一种气吸式播种机的漏播检测系统，气吸式播种机包括吸式排种器外壳、气吸式排种器主轴、排种盘、排种盘固定装置，气吸式播种机的漏播检测系统包括气上位机、光电传感器、无线收发模块、报警模块、编码器、滤波整形模块和单片机，其中，光电传感器安装在气吸式排种器外壳的内部，位于排种盘的吸种区末尾与落种区的交界处，设于排种盘吸上来的种子落下的路径上，光电传感器包括光源发射器和光源接收器，且光源发射器和光源接收器分别位于路径两侧，种子正常落下时，能够阻挡光源发射器发出的光线被光源接收器接收，光电传感器产生脉冲信号发送给单片机；

光电传感器优选俯视的“凹”形结构，在光电传感器的“凹”形结构两侧凸起的内侧对称设置有光源发射器和光源接收器，且光源发射器和光源接收器的高度一致。

编码器安装在气吸式排种器主轴上，其随着气吸式排种器主轴的旋转而转动，且编码器产生与排种盘上各吸孔对应的脉冲信号；单片机用于接收编码器与光电传感器发送的脉冲信号，并将收到的两种脉冲信号经过滤波整形模块进行整形滤波处理后通过无线收发模块发送给上位机；

上位机通过无线收发模块与单片机无线通信，用于接收所述单片机上传的经过滤波整形模块处理后的两种脉冲信号并进行处理；

报警模块与上位机之间互相通信，在上位机判断出气吸式播种机漏播时，向报警模块下发报警指令，报警模块在接收到报警指令后，进行报警。

本发明还提供一种气吸式播种机的漏播检测方法，包括：

步骤S1：针对气吸式排种器上的m个吸孔，选用分辨率为n×m的编码器，将编码器设于气吸式排种器主轴上，则编码器发出的第x个脉冲信号对应第[(x-1)/n]+1个吸孔，其中，[]表示取整；

步骤S2：在气吸式播种机工作之前，通过编码器定位气吸式播种机的初始位置，并将气吸式排种器上的从初始位置运转后第一个通过光电传感器的吸孔标记为1，第二个通过光电传感器的吸孔标记为2，以此类推，直到将气吸式排种器上的所有吸孔标记完；