[发明专利]一种冲量式谷物联合收割机产量监测系统及方法

说明书

本发明属于农业检测技术领域，具体涉及一种冲量式谷物联合收割机产量监测系统及方法。本发明以CAN总线为基本通讯方式，通过显示终端实现产量计算、产量显示和产量数据的远距离传输。为了减小扫边收获对产量系数标定的影响，提高采样点产量的计算准确度，本发明在归纳现有产量监测系统构成的基础上，提出一种产量系数标定方法，该方法依据系统中各采集器反馈值，使用GNSS定位传感器7，分别标识出扫边收获区和回转收获区，分别提出两种区域的产量标定系数，并在常规收获时，识别收割机的实时位置，采用相应的产量系数计算采样点的产量值，从而达到提高产量监测精度，还原农田真实产量分布的目的。

技术领域

本发明属于农业检测技术领域，具体涉及一种冲量式谷物联合收割机产量监测系统及方法。

背景技术

联合收获机产量监测系统是实现农田作物产量监测和还原田间真实产量分布的方式之一，可实现低成本、高精度和高分辨率的产量空间分布信息采集。目前，冲量式产量监测系统以低成本、高普适性等优点被国内外学者广泛使用，涉及的研究内容主要包括传感器技术、通讯技术、软件开发技术和产量系数标定算法。但是，采样点的产量系数标定方法以冲量传感器采集的瞬时电压与实际称重产量建立线性关系为主，未考虑实际收割机的扫边收获过程对瞬时产量电压带来的影响，该收获过程将造成割台升降、前进速度、前进方向和收获割幅的变化频次增多，并对谷物填充时间与延时时间产生影响，引起瞬时产量电压的异常波动，导致该收获状态下的采样点产量值变化剧烈，不符合实际田间产量分布的情况。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种冲量式谷物联合收割机产量监测系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种冲量式谷物联合收割机产量监测系统，包括远程监控终端和设置在收割机上的车载设备；所述收割机包括车体以及依次连接的割台、倾斜输送器21、净粮升运器和谷箱，其中，割台包括分禾器11和割刀12；净粮升运器包括槽板45、净粮升运器刮板42、净粮升运器底部传动轴41、净粮升运器顶部传动轴51、净粮升运器出口61；多个净粮升运器刮板42设置在净粮升运器底部传动轴41的链轮上的链条上；车体之上设有驾驶室；车体下方设有车轮；其中，车轮包括前轮31。

所述车载设备包括信号采集器、信号处理器9、谷物产量计量显示终端8和远程通讯模块。

其中，所述信号采集器包括割幅宽度传感器1、割台高度传感器2、车速传感器3、湿度传感器4、净粮升运器转速传感器5、冲量式流量传感器6和GNSS定位传感器7。

所述割幅宽度传感器1包括前后间隔地设置在分禾器11与割刀12之间的超声波反射板13和超声波传感器14；所述超声波反射板13位于分禾器11后方的安装槽内；所述超声波传感器14位于超声波反射板13后方的分禾器11的挡板内；所述超声波传感器14的信号收发端与机具前进方向平行，所述超声波反射板13的反射面与超声波传感器14的信号收发端的夹角为135°，使得超声波传感器14的信号收发端以90°的夹角采集收割作物的反射信号。

所述割台高度传感器2包括角位移式传感器22、连接杆23和连杆固定支架24；其中，角位移式传感器22安装在倾斜输送器21的侧端面上，与车体连接处间隔一定距离；连杆固定支架24固接在车体上，连接杆23的两个连接端分别与连杆固定支架24和角位移式传感器22连接；使得割台停留在下降与上升限值的中值位置，连接杆23垂直于地面，并且连接杆23的顶端点与连杆固定支架24处于同一水平面上。

所述车速传感器3包括车速霍尔探头34、车速磁钢33和车速固定支架35；其中，多个车速磁钢33等间距地固接在前轮横拉杆32的周向表面上，构成车速磁钢环；车速固定支架35的外侧端固接在收割机前轮31的外侧的车体上，内侧端固接车速霍尔探头34，且车速霍尔探头34位于车速磁钢环的上方。

所述湿度传感器4包括电容式传感器43和固定套环44；固定套环44安装在净粮升运器的槽板45底部的开孔处；电容式传感器43安装在固定套环44上。