CN106352822A - 一种农机具作业耕深实时监测系统 - Google Patents

一种农机具作业耕深实时监测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN106352822A
CN106352822A CN201610865401.2A CN201610865401A CN106352822A CN 106352822 A CN106352822 A CN 106352822A CN 201610865401 A CN201610865401 A CN 201610865401A CN 106352822 A CN106352822 A CN 106352822A
Authority
CN
China
Prior art keywords
real
tilling depth
tillage depth
time
mounted terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610865401.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106352822B (zh
Inventor
刘立意
张振东
张悦
马超
王梓名
张俊波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northeast Agricultural University
Original Assignee
Northeast Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northeast Agricultural University filed Critical Northeast Agricultural University
Priority to CN201610865401.2A priority Critical patent/CN106352822B/zh
Publication of CN106352822A publication Critical patent/CN106352822A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106352822B publication Critical patent/CN106352822B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/22—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring depth

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
  • Guiding Agricultural Machines (AREA)

Abstract

本发明公开了一种农机具作业耕深实时监测系统，该耕深实时监测系统包括：耕深检测装置、机载终端、车载终端和耕深监测管理信息系统。所述耕深检测装置由多个前伸架和安装于前伸架上的耕深测距传感器组成。耕深测距传感器用于实时在线测量其与未作业地面的距离，通过机载终端单片机电路将其转化为实时耕深数据并发送至车载终端。所述车载终端通过近程无线收发模块接收实时耕深数据，并将其存储到本地储存卡。最终由所述耕深监测管理信息系统将实时耕深数据和定位系统所确定的待作业地形的经纬度，海拔高度和时间等地理信息可视化地显示、记录于远程电脑监测终端。本发明较好的解决了耕深实时准确监测管理问题。

Description

一种农机具作业耕深实时监测系统
技术领域
本发明属于农机作业质量监测技术领域,尤其涉及一种对农机具作业耕深状况进行实时监测的系统。
背景技术
耕深是衡量农田耕作机械作业性能的重要参数，合理的耕作深度有助于农作物的增产增值。传统的手工测量耕深方法劳动强度大、效率低且测量误差大，不能实时且全程获取耕深质量状况。
发明内容
发明目的：为了弥补传统手动测量耕深方法的不足，满足对耕深作业质量精确评价的需要以及减小耕深测量误差，本发明提供了一种农机具作业耕深实时监测系统。
技术方案：为了实现上述目的，本发明的一种农机具作业耕深实时监测系统，包括耕深检测装置、机载终端、车载终端和耕深监测管理信息系统，其特征在于：
所述耕深检测装置包括：两个或多个前伸架(7)和安装于每个前伸架上的耕深测距传感器(8)；所述前伸架(7)安装于农机具主机架(9)前横梁上，使每个前伸架上的耕深测距传感器与安装于主机架上的耕作部件前后对齐；前伸架(7)的伸出长度应使安装其上的耕深测距传感器(8)工作时不受主机架(9)上的耕作部件(3)所产生的土壤扰动对传感器的影响；因此这里前伸架的前伸长度至少应为耕作部件长度的1倍。所述的耕深测距传感器(8)实时输出其与待作业地面的距离信号；耕深检测装置可为超声波测距传感器或激光测距传感器。
所述机载终端安装于农机具主机架(9)上，包括机载终端单片机电路、近程无线收发模块和基准值设置按键；所述机载终端单片机电路与耕深测距传感器(8)相连，耕深测距传感器(8)输出的距离信号经机载终端单片机电路处理后获得实时耕深数据，并由所述无线收发模块发送给车载终端；所述的近程无线收发模块可以是无线串口、蓝牙或Wifi，且传输数据是双向的,可实现机载终端与车载终端的耕深信息相互传输。
所述车载终端安装于驾驶室内，包括车载终端智能单元电路、定位模块、移动无线通信模块、近程无线收发模块、储存卡和液晶屏；所述智能单元电路通过近程无线收发模块接收来自机载终端发送的实时耕深数据，所述定位模块获得农机具作业的地理位置数据；实时耕深数据和地理位置数据由储存卡存储并显示于车载终端液晶屏上；所述移动无线通信模块将实时耕深数据和地理位置数据传送至远程服务器终端；所述车载终端通过近程无线收发模块对所述机载终端耕深校正参数进行设置。所述的定位系统可以是GPS、北斗或GNSS；所述的移动互联网模块可以是GPRS、3G或4G通信模块；所述的储存卡可以是SD卡和TF卡但不限于以上。
所述耕深监测管理信息系统由信息管理平台和信息管理网站组成；所述的信息管理平台将移动互联网模块传送的实时耕深数据和地理位置信息进行分析处理，且显示、记录在远程电脑监测终端，并由所述的信息管理网站将其经纬度，海拔高度，耕深值和时间等信息可视化的显示于液晶屏上。所述的信息管理平台主要是GIS，所述的信息管理网站可以是ArcGIS、Server、JAVA或C#。
有益效果：本发明的一种农机具作业耕深实时监测系统与现有技术相比，具有以下优点：
1)本发明通过对耕深的实时监测和对作业时间的实时记录，并将这些数据按照作业时间进行存储，可以通过GIS软件对其分析处理，获得耕深地理信息的数据可视化图，便于对作业质量进行综合评价。
2)软件上把GIS、GPRS和GPS等多项技术相结合，将耕深监测管理信息系统的数据可视化的显示于电脑液晶屏上，可实现对农机作业耕深的实时在线全面监测。
3)本发明的一种农机具作业耕深实时监测系统包括多个耕深测距传感器能对复杂作业耕地表面进行实时监测；并且耕深测距传感器可安放在主机架的左右两侧，提高了耕深测量精度，增加了农机作业测量耕深的效率。
附图说明
图1是耕深实时监测系统的机械部分结构俯视图；
图2是耕深实时监测系统的机械部分结构左视图；
图3是耕深实时监测系统的前伸架的局部放大图；
图4是耕深实时监测系统框图；
图中：
1-悬挂板 2-辅助支架 3-耕作部件 4-固定槽 5-滑杆 6-地轮 7-前伸架 8-超声波测距传感器 9-主机架 10-悬挂孔 11-机载终端 14-螺柱 15-键型槽
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示：图1是耕深实时监测系统的机械部分结构俯视图，包括：耕深检测装置，机载终端(11)，悬挂板(1)，主机架(9)，耕作部件(3)，两个地轮(6)以及其安转调节部件固定槽(4)和滑杆(5)。所述耕深检测装置，包括两个前伸架(7)和安装于每个前伸架上的超声波测距传感器(8)，所述机载终端和超声波测距传感器有线连接，悬挂板固定在主机架上，且其上安置有若干个垂直方向的悬挂孔(10)，可通过螺栓与农机具车载部分连接。耕作部件安装于主机架的前、后横梁上，两个地轮分别安装在主机架的左、右两侧，其与滑杆连接，滑杆可在固定槽内上下移动，通过上下移动滑杆调节两个地轮的中心距地面高度，使得主机架位于左、右两侧在同一水平面内。
如图2、3所示：图2是耕深实时监测系统的机械部分结构左视图，图3是耕深实时监测系统的前伸架的局部放大图。所述两个前伸架(7)分别安装于农机具主机架(9)前横梁的左、右两侧，其伸出长度应使安装其上的超声波测距传感器(8)工作时不受主机架(9)上的耕作部件(3)所产生的土壤扰动对传感器的影响，即为耕作部件长度的1.5倍；所述两前伸架(7)都为L型，其一端有一键型槽(15)，通过两个螺栓(14)与主机架(9)间隙配合；两个前伸架(7)间距可调，可在主机架上左右滑动，通过改变两个前伸架(7)在主机架(9)前横梁上的相对位置，使位于每个前伸架上的耕深测距传感器分别与安装在主机架(9)横梁上的耕作部件(3)前后对齐，使得每个耕深测距传感器所测的数据是其所对应的耕作部件的入土深度值，即符合国家标准对耕深的定义“深松沟底距该点未作业地表面的垂直距离”。
如图4所示，为耕深实时监测系统框图。所述的安装于两个前伸架上的每个超声波测距传感器(8)实时输出其与待作业地面的距离信号；所述机载终端安装于农机具主机架(9)上，包括机载终端单片机电路和无线串口。所述机载终端单片机电路与超声波测距传感器(8)有线相连，超声波测距传感器(8)输出的距离信号经机载终端单片机电路处理后获得实时耕深数据，并由所述无线串口发送给车载终端；所述车载终端安装于驾驶室内，包括车载终端智能单元电路、GPS定位模块、GPRS模块、无线串口、SD卡和液晶屏；所述智能单元电路通过无线串口接收来自机载终端发送的实时耕深数据，所述GPS定位模块获得农机具作业的地理位置数据；实时耕深数据和地理位置数据由SD卡存储并显示于车载终端液晶屏上；所述GPRS模块将实时耕深数据和地理位置数据传送至远程服务器终端；所述车载终端通过无线串口对所述机载终端基准值和校正值参数进行设置。参数设置方案具体如下：机具未耕作前，通过按下机载终端上的按钮，记录下主机架距离地面的初始高度h，作为测量基准值。机具正常作业后，人工检测耕深数值与机载终端输出耕深测量值比对。若有误差，通过操作车载终端对机载终端耕深校正参数进行设置。
所述耕深监测管理信息系统由信息管理平台GIS和信息管理网站ArcGIS组成；所述的信息管理平台GIS将GPRS模块传送的实时耕深数据和地理位置信息进行分析处理，且显示、记录在远程电脑监测终端，并由所述的信息管理网站ArcGIS将其经纬度，海拔高度，耕深值和时间等信息可视化的显示于液晶屏上。
最后需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改和等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围。

Claims (1)

1.一种农机具作业耕深实时监测系统，包括耕深检测装置、机载终端、车载终端和耕深监测管理信息系统，其特征在于：
所述耕深检测装置包括：两个或多个前伸架(7)和安装于每个前伸架上的耕深测距传感器(8)；所述前伸架(7)安装于农机具主机架(9)前横梁上，使每个前伸架上的耕深测距传感器与安装于主机架上的耕作部件(3)前后对齐；前伸架(7)的伸出长度应使安装其上的耕深测距传感器(8)工作时不受主机架(9)上的耕作部件(3)所产生的土壤扰动对传感器的影响；所述的耕深测距传感器(8)实时输出其与待作业地面的距离信号；
所述机载终端安装于农机具主机架(9)上，包括机载终端单片机电路、近程无线收发模块和基准值设置按键；所述机载终端单片机电路与耕深测距传感器(8)相连，耕深测距传感器(8)输出的距离信号经机载终端单片机电路处理后获得实时耕深数据，并由所述近程无线收发模块发送给车载终端；
所述车载终端安装于驾驶室内，包括车载终端智能单元电路、定位模块、移动无线通信模块、近程无线收发模块、储存卡和液晶屏；所述智能单元电路通过近程无线收发模块接收来自机载终端发送的实时耕深数据，所述定位模块获得农机具作业的地理位置数据；实时耕深数据和地理位置数据由储存卡存储并显示于车载终端液晶屏上；所述移动无线通信模块将实时耕深数据和地理位置数据传送至远程服务器终端；所述车载终端通过近程无线收发模块对所述机载终端耕深校正参数进行设置。
CN201610865401.2A 2016-09-29 2016-09-29 一种农机具作业耕深实时监测系统 Expired - Fee Related CN106352822B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610865401.2A CN106352822B (zh) 2016-09-29 2016-09-29 一种农机具作业耕深实时监测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610865401.2A CN106352822B (zh) 2016-09-29 2016-09-29 一种农机具作业耕深实时监测系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106352822A true CN106352822A (zh) 2017-01-25
CN106352822B CN106352822B (zh) 2020-05-22

Family

ID=57867161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610865401.2A Expired - Fee Related CN106352822B (zh) 2016-09-29 2016-09-29 一种农机具作业耕深实时监测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106352822B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106840054A (zh) * 2017-04-16 2017-06-13 袁超 一种土壤耕层深度测量装置
CN107371398A (zh) * 2017-08-30 2017-11-24 吉林大学 一种基于电磁波自动调节耕深的深松机
CN109813271A (zh) * 2019-02-14 2019-05-28 河北信翔电子有限公司 一种农机具作业深度计算方法
CN110352650A (zh) * 2019-06-26 2019-10-22 哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司 用于深松作业质量监测的装置和方法
CN111238432A (zh) * 2019-06-20 2020-06-05 石河子大学 一种智能开沟作业质量监测系统
CN111247885A (zh) * 2020-01-18 2020-06-09 东北农业大学 一种滑切-交互作用式分层深松装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006345805A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Yanmar Co Ltd 農作業機械
CN201623979U (zh) * 2009-11-20 2010-11-10 中国农业大学 免播机开沟深度自动调节装置
CN203100718U (zh) * 2013-01-28 2013-07-31 吉林大学 一种农机具耕深实时监测系统
CN104713503A (zh) * 2013-12-16 2015-06-17 中国农业机械化科学研究院 一种牵引式农具耕深在线检测方法及装置
CN104793552A (zh) * 2015-03-25 2015-07-22 江苏大学 一种智能化深松整地作业质量监控系统
CN104950891A (zh) * 2015-06-26 2015-09-30 湖南中天龙舟农机有限公司 履带自走式旋耕机耕深控制系统
CN104977586A (zh) * 2014-04-10 2015-10-14 中国农业机械化科学研究院 一种悬挂式深松机及其耕深在线检测装置和方法
CN204944470U (zh) * 2015-08-19 2016-01-06 上海联适导航技术有限公司 农机耕深监测终端系统
CN205027322U (zh) * 2015-05-13 2016-02-10 北京农业智能装备技术研究中心 耕整地机械耕深监测系统
CN205320476U (zh) * 2015-11-19 2016-06-22 农业部南京农业机械化研究所 一种带自动监测装置的深松机
CN205566998U (zh) * 2016-04-27 2016-09-14 中国热带农业科学院农业机械研究所 一种智能化后置深松旋耕联合作业机
CN206160968U (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 东北农业大学 一种农机具作业耕深实时监测系统

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006345805A (ja) * 2005-06-17 2006-12-28 Yanmar Co Ltd 農作業機械
CN201623979U (zh) * 2009-11-20 2010-11-10 中国农业大学 免播机开沟深度自动调节装置
CN203100718U (zh) * 2013-01-28 2013-07-31 吉林大学 一种农机具耕深实时监测系统
CN104713503A (zh) * 2013-12-16 2015-06-17 中国农业机械化科学研究院 一种牵引式农具耕深在线检测方法及装置
CN104977586A (zh) * 2014-04-10 2015-10-14 中国农业机械化科学研究院 一种悬挂式深松机及其耕深在线检测装置和方法
CN104793552A (zh) * 2015-03-25 2015-07-22 江苏大学 一种智能化深松整地作业质量监控系统
CN205027322U (zh) * 2015-05-13 2016-02-10 北京农业智能装备技术研究中心 耕整地机械耕深监测系统
CN104950891A (zh) * 2015-06-26 2015-09-30 湖南中天龙舟农机有限公司 履带自走式旋耕机耕深控制系统
CN204944470U (zh) * 2015-08-19 2016-01-06 上海联适导航技术有限公司 农机耕深监测终端系统
CN205320476U (zh) * 2015-11-19 2016-06-22 农业部南京农业机械化研究所 一种带自动监测装置的深松机
CN205566998U (zh) * 2016-04-27 2016-09-14 中国热带农业科学院农业机械研究所 一种智能化后置深松旋耕联合作业机
CN206160968U (zh) * 2016-09-29 2017-05-10 东北农业大学 一种农机具作业耕深实时监测系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
栗震霄: "超声波农机作业深度测量装置设计与试验", 《农业机械学报》 *
高蕾等: "旋耕机松土深度检测系统设计", 《农机化研究》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106840054A (zh) * 2017-04-16 2017-06-13 袁超 一种土壤耕层深度测量装置
CN106840054B (zh) * 2017-04-16 2018-05-08 青岛农业大学 一种土壤耕层深度测量装置
CN107371398A (zh) * 2017-08-30 2017-11-24 吉林大学 一种基于电磁波自动调节耕深的深松机
CN109813271A (zh) * 2019-02-14 2019-05-28 河北信翔电子有限公司 一种农机具作业深度计算方法
CN109813271B (zh) * 2019-02-14 2020-08-28 河北信翔电子有限公司 一种农机具作业深度计算方法
CN111238432A (zh) * 2019-06-20 2020-06-05 石河子大学 一种智能开沟作业质量监测系统
CN110352650A (zh) * 2019-06-26 2019-10-22 哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司 用于深松作业质量监测的装置和方法
CN111247885A (zh) * 2020-01-18 2020-06-09 东北农业大学 一种滑切-交互作用式分层深松装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106352822B (zh) 2020-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106352822A (zh) 一种农机具作业耕深实时监测系统
US10885481B2 (en) Agricultural work management system and agricultural crop harvester
CN105987679B (zh) 农机具深松作业的远程实时监测系统及面积测算方法
US6041582A (en) System for recording soil conditions
CN203100718U (zh) 一种农机具耕深实时监测系统
CN102435165B (zh) 基于cnss的地面设施变形的长期监测方法
CN105652840B (zh) 机械深松作业质量监测方法及系统
CN110352650A (zh) 用于深松作业质量监测的装置和方法
CN109373980B (zh) 一种基于视频监控测量仪和测斜终端的监测方法及系统
CN103134457B (zh) 一种农机具耕深实时监测方法
CN106846736A (zh) 一种山体滑坡地质灾害监测的传感器系统
CN205561808U (zh) 北斗定位的农机耕深监测终端
CN105488958A (zh) 一种非接触式滑坡灾害监测系统及其方法
CN108955775B (zh) 一种具有rdss功能的定位监测装置及方法
CN108280969A (zh) 一种高边坡表面变形监测预警系统及其预警方法
CN106982563A (zh) 一种牵引式耕整地机具耕深检测系统及方法
CN206160968U (zh) 一种农机具作业耕深实时监测系统
CN108781657A (zh) 一种马铃薯播种机及其漏播检测方法和检测装置
CN206696427U (zh) 一种耕深检测无人机装置及系统
CN208026252U (zh) 一种农机检测设备
CN105547282A (zh) 一种用于移动定位目标的方法及测量设备
Boon et al. A tractor-mounted, automated soil penetrometer–shearometer unit for mapping soil mechanical properties
JPH06125626A (ja) 遠隔栽培制御システム
Yin et al. Development and application of subsoiling monitoring system based on edge computing using IoT architecture
CN113203392A (zh) 一种房屋沉降监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200522

Termination date: 20200929

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee