CN105676849A - 一种智能农林业机械全自主作业检测控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能农林业机械全自主作业检测控制系统，包括车载CPU、信息采集系统、位置感知系统、农机远程监控终端、农机主体，车载CPU电性连接有第一无线发射模块，农机远程监控终端电性连接有第一无线接收模块，第一无线发射模块与第一无线接收模块通信连接；位置感知系统包括车载北斗GPS双频定位模块、第二无线发射模块、地面基站、与地面基站电性连接的第二无线接收模块，第二无线发射模块与第二无线接收模块通信连接，车载北斗GPS双频定位模块与车载CPU电性连接。其有益效果是：提高了劳动生产率和劳动舒适性、降低了劳动强度和劳动成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能农林业机械全自主作业检测控制系统。
背景技术
智能农林业机械技术影响着一个国家的农业、经济果林业等相关行业的发展。随着电子信息技术的发展，农林业机械的发展趋势将是和高新科技相结合，使得农林业机械技术现代化、自动化、智能化，提高整机的可靠性、精准性、操作的自动控制性。
目前的智能农林业机械主要存在以下几个问题：
1、国外的自动化程度高，但存在技术壁垒，技术对我国是完全封锁的，因此，国外农机价格昂贵，配套产品的价格相应也高；
2、国内的智能化程序相对落后，操作农机时仍需人员在农机上进行近距离的单台操控，劳动强度高，工作效率低，劳动舒适性低，并且无法避免恶劣环境下的操作。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种提高了劳动生产率和劳动舒适性、降低了劳动强度和劳动成本的智能农林业机械全自主作业检测控制系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能农林业机械全自主作业检测控制系统，包括车载CPU、信息采集系统、位置感知系统、农机远程监控终端以及农机主体，所述农机主体与所述车载CPU电性连接，其特征在于，所述车载CPU电性连接有第一无线发射模块，所述农机远程监控终端电性连接有第一无线接收模块，所述第一无线发射模块与所述第一无线接收模块通信连接；所述位置感知系统包括车载北斗GPS双频定位模块、第二无线发射模块、地面基站、与所述地面基站电性连接的第二无线接收模块，所述第二无线发射模块与所述第二无线接收模块通信连接，所述车载北斗GPS双频定位模块与所述车载CPU电性连接；所述信息采集系统包括分别与所述车载CPU电性连接的环境感知模块、农机工况采集模块、路况采集模块、作业信息农具采集模块。
优选地，上述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其中所述环境感知模块包括分别与所述车载CPU电性连接的超声波发射器、红外线发射器、风力传感器、温湿度传感器以及第一摄像头。
优选地，上述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其中所述农机工况采集模块包括分别与所述车载CPU电性连接的温度传感器、限位开关、角度传感器、发动机转速传感器。
优选地，上述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其中所述路况采集模块包括第一陀螺仪姿态传感器。
优选地，上述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其中所述作业信息农具采集模块包括第二陀螺仪姿态传感器、牵引力传感器以及第二摄像头。
优选地，上述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其中所述农机远程监控终端为计算机。
本发明的技术效果主要体现在：1.位置感知系统中的地面基站与车载北斗GPS双频定位模块运用RTK差分技术，通过无线方式向车载CPU提供误差不超过2.5厘米的精确的地理位置信息、里程数和车速信息；2.信息采集系统中的环境感知模块能够通过温湿度传感器对周围环境的温度和湿度进行感知，通过风力传感器对风力风向信息进行感知，通过超声波传感器、红外传感器和第一摄像头对工作环境中的障碍物数量及障碍物方位进行感知；农机工况采集模块可通过温度传感器采集农机水温信息，利用发动机转速传感器采集发动机转速信息，通过角度传感器和限位开关开采集油门、航向角、农机辅助电气、档位和离合信息；路况采集模块可通过第一陀螺仪姿态传感器采集路面信息；作业农具信息采集模块可通过第二陀螺仪姿态传感器和第二摄像头来采集农具姿态信息，通过牵引力传感器来采集农具受力情况信息；信息感知系统将采集到的所有信息传送至车载CPU进行处理，因此自动化程度高，提高了劳动生产率和劳动舒适性、降低了劳动强度和劳动成本。3.车载CPU运用从位置感知系统中获取的地理位置信息，通过预设的路径实现对农机的作业路径规划和作业区域规划；车载CPU内的农机控制模块将路径规划模块中的信息和信息采集系统的信息进行融合，实现对农机作业车速、作业里程、作业农具、变速箱、航向角、作业路径、作业区域的控制；车载CPU内的手动/自动切换模块通过动力切换装置，实现对农机其全自主自动驾驶及传统人工驾驶模块的一键切换；车载CPU获得的所有信息，通过无线方式传输至农机远程监控终端中进行显示；并对农机远程监控终端发出的指令进行解析、处理；4.农机远程监控终端可接收到的农机信息进行显示，方便人员监控；当遇到紧急情况时，农机远程监控终端可发出紧急停止指令发送至车载CPU进行控制，方便人员对农机进行紧急停车操作；农机远程监控终端还可以用于农机自主作业之前对工作方式、路径模式进行选择和设定，并将设定值通过无线方式将指令发送至车载CPU中进行处理。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步地详述，以使本发明的技术方案更易于理解和掌握。
如图1所示，一种智能农林业机械全自主作业检测控制系统，包括车载CPU、信息采集系统、位置感知系统、农机远程监控终端以及农机主体，农机主体与车载CPU电性连接，车载CPU电性连接有第一无线发射模块，农机远程监控终端电性连接有第一无线接收模块，第一无线发射模块与第一无线接收模块通信连接；位置感知系统包括车载北斗GPS双频定位模块、第二无线发射模块、地面基站、与地面基站电性连接的第二无线接收模块，第二无线发射模块与第二无线接收模块通信连接，车载北斗GPS双频定位模块与车载CPU电性连接；信息采集系统包括分别与车载CPU电性连接的环境感知模块、农机工况采集模块、路况采集模块、作业信息农具采集模块。
其中本发明中的环境感知模块包括分别与所述车载CPU电性连接的超声波发射器、红外线发射器、风力传感器、温湿度传感器以及第一摄像头。
其中本发明中的农机工况采集模块包括分别与所述车载CPU电性连接的温度传感器、限位开关、角度传感器、发动机转速传感器。
其中本发明中的路况采集模块包括第一陀螺仪姿态传感器。
其中本发明中的作业信息农具采集模块包括第二陀螺仪姿态传感器、牵引力传感器以及第二摄像头。
其中本发明中的农机远程监控终端为计算机。
当然，以上仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，凡运用本发明说明书及图式内容所为之简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的专利保护范围之内。
Claims (6)
1.一种智能农林业机械全自主作业检测控制系统，包括车载CPU、信息采集系统、位置感知系统、农机远程监控终端以及农机主体，所述农机主体与所述车载CPU电性连接，其特征在于：所述车载CPU电性连接有第一无线发射模块，所述农机远程监控终端电性连接有第一无线接收模块，所述第一无线发射模块与所述第一无线接收模块通信连接；所述位置感知系统包括车载北斗GPS双频定位模块、第二无线发射模块、地面基站、与所述地面基站电性连接的第二无线接收模块，所述第二无线发射模块与所述第二无线接收模块通信连接，所述车载北斗GPS双频定位模块与所述车载CPU电性连接；所述信息采集系统包括分别与所述车载CPU电性连接的环境感知模块、农机工况采集模块、路况采集模块、作业信息农具采集模块。
2.根据权利要求1所述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其特征在于：所述环境感知模块包括分别与所述车载CPU电性连接的超声波发射器、红外线发射器、风力传感器、温湿度传感器以及第一摄像头。
3.根据权利要求1所述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其特征在于：所述农机工况采集模块包括分别与所述车载CPU电性连接的温度传感器、限位开关、角度传感器、发动机转速传感器。
4.根据权利要求1所述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其特征在于：所述路况采集模块包括第一陀螺仪姿态传感器。
5.根据权利要求1所述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其特征在于：所述作业信息农具采集模块包括第二陀螺仪姿态传感器、牵引力传感器以及第二摄像头。
6.根据权利要求1所述的智能农林业机械全自主作业检测控制系统，其特征在于：所述农机远程监控终端为计算机。
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