[发明专利]用于深松作业质量监测的装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于深松作业质量监测的装置和方法，该装置包括深松传感器，其配置用于采集关于深松作业状态和参数的数据，其中深松传感器包括安装在拖拉机与深松机具牵引杆上的第一倾角传感器和安装在拖拉机机体上的第二倾角传感器；控制主机，其包括主控单元和传输模块，其中主控单元配置成对采集的数据进行处理，以便获得实时耕深值和作业状态信息。本发明解决了农机深松作业质量监管中作业深度测量、有效作业面积统计和作业车辆北斗定位的技术问题，从而克服了现有技术中深松机耕深、面积监控性能差的缺陷，适用于农业信息化监测系统建设，提高了农业生产效率。

技术领域

本发明一般地涉及农业机械控制领域。更具体地，本发明涉及一种用于深松作业质量监测的装置和方法。

背景技术

深松机具是一种与大马力拖拉机配套使用的耕作机械，主要用于行间或全方位的深层土壤耕作的机械化翻整，其具有打破犁底层、恢复土壤耕层结构、提高土壤蓄水保墒能力、消灭部分杂草、减少病虫害、平整地表以及提高农业机械化作业标准等作用。

传统的深松作业在进行作业质量监测方面存在各种缺陷，如已有专利技术中采用超声波传感器计算耕深值受到地面凹凸不平和秸秆粪便集结成堆的影响，导致反映深度真实性有难度。相比而言，采用图像分析法的深松作业是通过图像采样对比，进而得出作业深度，但是需要高水平的算法，不易于应用推广。另外，单倾角传感器类型的深松检测技术无法监测深松机具的水平状态变化，得不到准确有效的深松效果，而双倾角传感器安装在下拉杆和犁架上的深松机具检测技术，易受悬挂等链接件框度的影响，很难准确提供用于耕深值计算的相对变化角度。另外，以上装置或方法都存在着缺少或者不能够充分地利用对深松机具作业状态的判断来辅助统计有效作业面积的缺陷。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的一个或多个问题，本发明使用双姿态传感器构建用于深松作业质量精准监测的装置，该装置采用高精度深松作业信息处理方法，从而改进了现有技术中深松耕深、面积监测的性能，解决了拖拉机深松作业质量监管中作业深度测量、有效作业面积统计、作业车辆北斗导航定位的关键技术问题。

为至少解决上述技术问题，在一个方面中，本发明提供一种用于深松作业质量监测的装置，包括：

深松传感器，其配置用于采集关于深松机具作业状态和参数的数据，其中所述深松传感器包括安装在与拖拉机牵引杆相连深松机具上的第一倾角传感器和安装在拖拉机机体上的第二倾角传感器；

控制主机，其包括主控单元和传输模块，

其中所述主控单元配置成对所述深松传感器采集的数据进行处理，以便获得所述深松机具的实时耕深值和作业状态信息，

其中所述传输模块配置成与近程监控终端和远程监控平台进行通信，以便实现对所述深松机具的近程和远程监控以及数据的双向传送。

在一个实施例中，所述主控单元配置成利用所述第一倾角传感器和所述第二倾角传感器所获得的相对角度变化，实时地计算所述耕深值。

在另一个实施例中，所述装置还包括与图像采集传感器连接的外部接口，所述图像采集传感器安装在拖拉机驾驶室后上方并且其摄像头对准深松机具，以实现对深松机具工作状态的画面进行实时监控。

在又一个实施例中，所述装置还包括与安装在深松机具上的机具识别传感器连接的外部接口，其中所述机具识别传感器配置成用于获取所述深松机具的型号和其他相关信息。

在一个实施例中，所述传输模块包括卫星通信模块，其配置用于实现北斗导航定位功能以实时获取拖拉机作业轨迹。

在另一个实施例中，所述传输模块还包括地面无线通信模块，其中所述地面无线通信模块包括近程通信模块和蜂窝通信模块。