CN108521360A - 一种基于物联网的农业机械操纵系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种基于物联网的农业机械操纵系统及其方法，远程服务器接收到数据后就对上位机发送响应信息就构成了上位机与远程服务器的信息传递。周边区域里的气流牵引旋动叶片旋动，于转辊的牵引下，所述刮擦板不断旋动；刮擦板于旋动期间，定时的刮擦所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片，于刮擦期间，出现带电电荷；涌进机箱箱体的颗粒物杂质于电荷吸力下，附着于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片上；结合其它步骤有效避免了现有技术中不容易实现同上位机间并发用多余的信息通路的方式获取信息的需要、不容易达到拓展信息传递的目的、板状罩的架设愈加有助于颗粒物杂质抵达机箱箱体、会对机箱箱体里的远程服务器构成不小的毁损发生的缺陷。

Description

一种基于物联网的农业机械操纵系统及其方法

技术领域

本发明涉及物联网机械技术领域，具体涉及一种基于物联网的农业机械操纵系统及其方法。

背景技术

多数农业生产基本靠人力劳动完成，如多数乡村中播种，施肥，灌溉及收割等操作，主要依靠纯人力劳动，这样不但效率低，而且影响农作物的生长和收成。即使有些地方实现了机械化播种和收割，通常也需要人力配合，而播种和收割等机械化操作彼此独立，没有合理的联系在一起，也影响了农业机械作业的效率和生产周期。另外农业灌溉的时机与浇水量基本靠人的经验进行判断，并不能准确的判断出农作物的灌溉时间与灌溉量，灌溉不当将导致农作物减产、浪费水资源等严重后果。

随着物联网技术的发展和对建设现代农业的需求，将物联网与农业机械作业有机的结合起来，对于提高农业机械作业的效率与产量具有重要意义。但是我国农业生产环境多变，农业生产过程分散，生产主体复杂，需求千变万化等困难。

传统技术主要对单个农业机械作业中某一方面进行物联网监控，(例如发动机参数、环境参数、作业信息参数、绞龙参数等)提供机械化的智能服务，而多组传感信息分别传输，这样加大了物联网对统一区域内所有农机数据整合云计算的难度。

这样就有了一种基于物联网的智能农业机械控制方法，包括以下步骤：

S01：农机控制系统上电，农机控制系统启动故障自检程序；

S02：故障自检程序检测农机的发动机和农机的作业部件相关传感器是否正常工作、农机本地参数显示驱动是否正常、环境参数采集传感器是否正常工作中的一种或几种；

S03：若S02中各项传感器可正常工作，则进入步骤S04；若S02中出现有传感器不能正常运行，则本地标记故障传感器，再进入步骤S04；

S04：农机控制系统的主控芯片通过通讯模块发送包含该农机识别信息的注册帧至上位机，若接收到上位机的确认报文之后，进入下一步骤；

S05：农机控制系统开始运行，农机的发动机参数采集信息由ECU控制单元通过CAN总线传输给主控芯片，农机的作业部件相关传感器的采集参数和环境参数采集传感器的采集参数均传输给主控芯片；

S06：所述主控芯片将发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息统一制成数据包发送至上位机，所述主控芯片每1～30分钟向上位机发送一次数据包；

S07：在步骤S05发生的同时，若作业部件相关传感器中的车速传感器检测到农机在运行，则主控芯片控制农机控制系统的GPS定位模块采集农机的GPS定位信息，并间隔1～10秒将该位置信息由通讯模块发送至上位机；若作业部件相关传感器中的车速传感器检测到农机停止运行，则主控芯片停止向上位机发送位置信息；

S08：上位机接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，发送至远程服务器。

步骤S08中，上位机在接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，会对步骤S06中的数据和步骤S07中的数据进行时间配对，步骤S06中的数据时间

间隔较长，步骤S07中的数据时间间隔较短，上位机可以通过数据处理得出随着农机运行轨迹变化，发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息的变化情况，时间配对后的步骤S06中的数据和S07中的数据会统一发送至远程服务器，优选地，时间配对过程中，上位机还会对数据包含的时间进行校准。

当上位机间隔预定时间没有收到已注册农机控制系统上传的数据包时，上位机对该农机控制系统发送访问请求采集信息。

当上位机接收到某农机控制系统的注册帧中包含的农机识别信息与其他农机控制系统的农机识别信息重叠时，上位机向后发送注册帧的农机控制系统发送修改配置信息，该修改配置信息中包含上位机重新生成的该农机控制系统的识别码，农机控制系统接收到该修改配置信息之后，由主控芯片修改存储的自身识别信息。

所述步骤S06中的发送数据包中的各个传感器采集信息均携带了对应该采集信息的时间值。

所述步骤S02之前还包括故障自检程序先检测网络连接是否正常、再检测农机控制程序版本是否需要更新的步骤；若网络连接正常，农机控制程序不需要更新，则直接进入下一步步骤；若网络连接正常，农机控制程序需要更新，则先在扩展存储模块的备用系统区下载更新版本，下载完成后，启动备用系统区进行控制，系统区作为系统更新后的备用系统区；若网络连接不正常，则使用原程序执行下一步步骤。

所述步骤S06中，还包括主控芯片将发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息通过仪表总装本地显示的步骤。

所述步骤S03中，若S02中出现有传感器不能正常运行，则本地标记故障传感器之后还包括将传感器故障信息文本传输给上位机的步骤。

所述步骤S06中，当网络连接异常时，主控芯片按照发动机计时器的计时信息映射发动机参数信息，并存储至农机控制系统的扩展存储器中，所述农机的作业部件采集信息和环境参数采集信息由各个传感器传输给主控芯片，主控芯片按照自身计时器的计时信息映射各个传感器的参数信息，并存储至农机控制系统的扩展存储器中；该储存信息保存至网络连接正常时，由主控芯片发送至上位机。

在步骤S06中，所述农机控制系统和上位机发送的数据包中，相同功能的数据帧使用相同的结构。

在步骤S06中，所述农机控制系统和上位机之间的通讯协议使用的字节

序为小端字节序：Little-Endian。

Little-Endian就是指低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。比如int a＝0x05060708。

所述注册帧的结构为长度、版本、设备ID、协议ID、协议内容以及校验和。

在步骤S06中，若农机的发动机、农机的作业部件相关传感器以及环境参数采集传感器的采集参数中有一个参数或者多个参数的数据是无效的，当参数中不含有负号时，取该参数的最大值转换为16进制表示法表示无效；当参数中含有负号时，将该参数的中间值作为零点，转换为16进制的表示，取该16进制的数值的最大值表示无效。

一种基于物联网的智能农业机械控制系统，包括上位机、远程服务器和农机控制系统，所述农机控制系统包括电子控制单元、测量传感模块、仪表总装；

所述电子控制单元包括主控芯片、故障自检模块、通讯模块、ECU控制单元、CAN总线模块、GPS定位模块，所述主控芯片包括扩展存储模块，所述扩展存储模块中包含系统区和备用系统区；

所述测量传感模块包括发动机柴油储量传感器、柴油压力传感器、发动机转速传感器、备用转速传感器、发动机温度传感器、预热温度传感器、蓄电池电压检测模块、蓄电池电量检测模块、车速传感器、绞龙转速检测模块、绞龙故障报警模块、环境温度传感器、环境湿度传感器、海拨高度传感器、雨量传感器中的一种或几种；

所述仪表总装包括发动机参数显示模块显示、蓄电池参数显示模块显示、环境参数显示模块显示、绞龙参数采集模块显示以及程序更新显示。

该技术方案具有以下的优点和积极效果：

第一，通过实时跟踪农业机械的播种、收割、农药、施肥等作业参数

以及环境参数，并跟踪农机的运行轨迹，通过上位机的云计算完成区域内的物联网农业作业监控，保证了农业作业的大范围、智能化、低故障率、高效率的作业，避免大片区域内的农业机械在联合作业的过程中，单个或者一组农业机械发生故障时，会影响到后续的农业机械作业，导致整个农业生产周期延长的问题，可以对一个农场区域甚至某市、某省全部农场区域内所有的农业机械作业进行统一物联网监视和控制，给出具体采集农业机械的发动机柴油储量、柴油压力、发动机转速、发动机温度、启动电机电压、农业机械行走轨迹、农业机械实时位置、农业机械装载量、绞龙控制、环境温湿度等数据信息的方案。第二，数据信息通讯方案以及云服务器整合某区域内的农业机械实时信息以及优化调度控制方案，使某区域内的所有农业机械在最短的作业周期内，工作效率化、作业标准化、人机交互人性化。第三，该控制方法带有故障自检功能，降低了传感参数错误给云计算带来的误差。第四，各项检测参数采集时间间距更短，参数的变化量检测更精确，采集信息与GPS定位一一对应可以减小中间数据丢失而导致的参数数据与GPS定位不对应的误差，减小上位机指令发出的错误概率。第五，系统更新消耗流量少，系统更新带有回复出厂设定的备用系统版本，减小了农机因为系统错误导致系统崩溃的情况。第六，农机控制系统具有备用系统，备用系统区与农机上次运行系统一致，版本更新时，系统可以继续运行。

实际应用中，目前的基于物联网的智能农业机械控制系统中的远程服务器同上位机间的信息传送基本上就是如下的种类：

1.单一的信息传输口相连下的信息传送：

单一的信息传输口相连一个传输通路，基于物联网的智能农业机械控制系统的信息传输口同它要须相连的传输通路单对单的相应，所有信息传输口里传递的信息包能够依照上位机的所需来单独构造。 这样的信息传递常常结合物联网设定的传输速率与信息传输口，传输通路的添设会使得远程服务器的信息传输口个数与信息处置性能就得持续改善，无法达到好几个上位机操纵或者有多余的传输通路的环境。

2.用RJ-45口并进传输通路并回应至少一个上位机发送至远程服务器的数据的信息传送：

远程服务器给予至少一个用于信息传递的RJ-45口，连接传输通路后经由采取为传输通路设定的传输速率并发回应各异的传输通路下的上位机发送至远程服务器的数据的信息传送。 此类信息传递也是结合物联网设定的传输速率与信息传输口，须更好的RJ-45口与信息处置性能的撑持方可以达到好几个上位机的多余的信息通路并发信息传递的要求。

常用的远程服务器常常仅可给予不多的用来远距离信息传递的信息传输口，不容易实现同上位机间并发用多余的信息通路的方式获取信息的需要，不容易达到拓展信息传递的目的。

为了防止裸露在环境中容易受到破坏，就把远程服务器设置于服务器机箱中，所述服务器机箱包括机箱箱体，远程服务器设置于机箱箱体里，远程服务器运行之际，机箱箱体里的温度就会升高，所以，机箱箱体的边部须设有排气口；现在机箱箱体的排气口，普遍架构为若干排气口构成，也就是于机箱箱体的边部上设有若干并列的长方体状贯通口，每个长方体状贯通口顶部带着朝下弯曲、并半罩着所述长方体状贯通口的板状罩，板状罩用来给长方体状贯通口阻隔液流；虽然经所述板状罩给排气口阻隔液流，然而针对颗粒物杂质，不能由板状罩所阻隔，另外颗粒物杂质往往为从低到高的飘起来的，所以，常常送达板状罩的罩着的范围后，接着抵达长方体状贯通口里；由此可知，板状罩的架设愈加有助于颗粒物杂质抵达机箱箱体；会对机箱箱体里的远程服务器构成不小的毁损。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网的农业机械操纵系统及其方法，有效避免了现有技术中不容易实现同上位机间并发用多余的信息通路的方式获取信息的需要、不容易达到拓展信息传递的目的、板状罩的架设愈加有助于颗粒物杂质抵达机箱箱体、会对机箱箱体里的远程服务器构成不小的毁损发生的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种基于物联网的农业机械操纵系统及其方法的解决方案，具体如下：

一种基于物联网的农业机械操纵系统的方法，包括以下步骤：

S05：农机控制系统开始运行，农机的发动机参数采集信息由ECU控制单元通过CAN总线传输给主控芯片，农机的作业部件相关传感器的采集参数和环境参数采集传感器的采集参数均传输给主控芯片；

S06：所述主控芯片将发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息统一制成数据包发送至上位机，所述主控芯片每1～30分钟向上位机发送一次数据包；

S07：在步骤S05发生的同时，若作业部件相关传感器中的车速传感器检测到农机在运行，则主控芯片控制农机控制系统的GPS定位模块采集农机的GPS定位信息，并间隔1～10秒将该位置信息由通讯模块发送至上位机；若作业部件相关传感器中的车速传感器检测到农机停止运行，则主控芯片停止向上位机发送位置信息；

S08：上位机接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，发送至远程服务器，远程服务器接收到数据后就对上位机进行信息响应；

所述农机控制系统的数量为多个，所述上位机的数量与农机控制系统的数量一致且一一对应，一个上位机与其对应的那个农村控制系统通信连接，所述远程服务器的数量为一个，该多个所述上位机与该一个远程服务器通信连接；

这样，所述上位机接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，发送至远程服务器，远程服务器接收到数据后就对上位机发送响应信息就构成了上位机与远程服务器的信息传递，该信息传递的方法包括：

在远程服务器同一个上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息传送至上位机；

在远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，接着凭借不一样的上位机的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建，构成每个上位机需要的响应信息，还各自传递到对应的上位机；

周边区域里的气流牵引旋动叶片105旋动，于转辊151的牵引下，所述刮擦板106不断旋动；刮擦板106于旋动期间，定时的刮擦所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103，于刮擦期间，出现带电电荷；涌进机箱箱体的颗粒物杂质于电荷吸力下，附着于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上；液流经板状罩阻止，但颗粒物杂质可以经用来阻隔颗粒物杂质的筛片103阻挡。

在远程服务器同一个上位机执行信息传递之际，远程服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的上位机之间构建传输通路，接着远程服务器同上位机间用单个的信息传输通路或多余的信息传输通路来传递响应信息。

在所述远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，远程服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的上位机之间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，信息序列表里的信息片段包括传递目的地址、序列号以及响应内容；随后把信息片段执行聚合来构成每个上位机需要的响应信息，这样聚合后的响应信息在多余的信息传输通路上对不一样的上位机执行传递。

这样的方式把远程服务器的一个信息传输口拓展到朝两个以上的上位机采用多余的信息通路来传递响应信息，把只有一个USB口或只有一个RJ-45口传输能力的远程服务器拓展，来实现经由一对通信域给予的多余的信息传输通路朝两对以上的上位机传递响应信息的要求。

所述远程服务器在构建了信息传输通路且获得所述数据后，保存起来也可以让上位机进行查询；另外可以凭借远程服务器的信息传输口与传输速率，来维护信息传输通路；在信息传输通路阻塞之际，凭借信息传输口与传输速率来重构信息传输通路，还向上位机传递通知信息来通告。

一种基于物联网的农业机械操纵系统，包括远程服务器和农机控制系统，所述农机控制系统包括电子控制单元、测量传感模块、仪表总装；

所述电子控制单元包括主控芯片，所述主控芯片包括扩展存储模块；

所述远程服务器包括操纵模块，所述操纵模块用来把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息传送至上位机；用来在远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，接着凭借不一样的上位机的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建，构成每个上位机需要的响应信息，还各自传递到对应的上位机;

所述远程服务器设置于服务器机箱中，所述服务器机箱包括机箱箱体，远程服务器设置于机箱箱体里，于所述机箱箱体101的边壁设有排气口102，所述排气口102的数量为若干个，若干个所述排气口为并列排列的长方体状贯通口，所述长方体状贯通口的顶部设有朝下弯曲、且半罩着所述长方体状贯通口的板状罩；

于所述机箱箱体101的里面设有纵向的用来阻隔颗粒物杂质的筛片103，所述筛片本体上布满筛孔，每个所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103靠近设置着排气口102的所述边壁；于所述机箱箱体101的上壁设有积液盘104，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103的顶部周沿探出机箱箱体101的上部，且相通到积液盘104的下部；于所述机箱箱体101的下部设有去除颗粒物杂质的开口111，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103的底部周沿经所述去除颗粒物杂质的开口111探出；

于机箱箱体101里面还设有纵向的转辊151，所述转辊151能围绕该转辊的中心线旋动；所述转辊151的顶部透过机箱箱体101的上壁，在转辊151的顶部稳定设有旋动叶片105；

于所述转辊151的边部表面上设有刮擦板106，所述刮擦板106的头部同所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103相接；于刮擦板106与远程服务器间设有阻隔网格107，也就是远程服务器同刮擦板106、转辊151、用来阻隔颗粒物杂质的筛片103间，经阻隔网格107阻隔开；

所述刮擦板106由水晶材质构成，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103为呢绒布料构成。

与所述刮擦板106的表面上镶嵌着若干吸铁石一161，相邻的两个所述吸铁石一161的极性相反；于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上稳定设有吸铁石二131，相邻的两个所述吸铁石二131的极性相反。

所述积液盘104设于旋动叶片105的底部。

周边区域里的气流牵引旋动叶片105旋动，于转辊151的牵引下，所述刮擦板106不断旋动；刮擦板106于旋动期间，定时的刮擦所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103，于刮擦期间，出现带电电荷；涌进机箱箱体的颗粒物杂质于电荷吸力下，附着于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上；液流经板状罩阻止，但颗粒物杂质可以经用来阻隔颗粒物杂质的筛片103阻挡。

伴着外部液流的到来，液流于积液盘104里积聚，且按照用来阻隔颗粒物杂质的筛片103滑下，用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上的颗粒物杂质 被洗涤后经去除颗粒物杂质的开口111处流出。

所述阻隔网格107还可对颗粒物杂质、悬浮的液滴执行筛除，高效确保远程服务器的干净；并发的，于刮擦板106伴着转辊151旋动的期间，所述吸铁石一161定时的接近、偏离吸铁石二131，在吸铁石相互作用下用来阻隔颗粒物杂质的筛片103定时晃动，以此加快颗粒物杂质的滑下。

所述积液盘104设于旋动叶片105的底部；旋动的旋动叶片105可以避免颗粒物杂质掉至积液盘104里。

本发明的有益效果为：

适用于若干操纵结构的信息重建方式，达到了向远程服务器同更远的上位机信息传输性能的拓展。不管远程服务器有无RJ-45口或USB口，都能把它拓展至信息传输方式同若干上位机信息传输，且可依赖不一样的上位机设置信息来传递。

另外在这里，液流经板状罩阻止，但颗粒物杂质可以经用来阻隔颗粒物杂质的筛片103阻挡，以此确保机箱箱体的干净、排气降温；机箱箱体里面的远程服务器可以高速、有持续性、可靠的运作。

附图说明

图1是本发明的基于物联网的农业机械操纵系统的原理示意图。

图2是本发明的服务器机箱的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步地说明。

如图1-图2所示，基于物联网的农业机械操纵系统的方法，包括以下步骤：

S01：农机控制系统上电，农机控制系统启动故障自检程序；

S02：故障自检程序检测农机的发动机和农机的作业部件相关传感器是否正常工作、农机本地参数显示驱动是否正常、环境参数采集传感器是否正常工作中的一种或几种；

S03：若S02中各项传感器可正常工作，则进入步骤S04；若S02中出现有传感器不能正常运行，则本地标记故障传感器，再进入步骤S04；

S04：农机控制系统的主控芯片通过通讯模块发送包含该农机识别信息的注册帧至上位机，若接收到上位机的确认报文之后，进入下一步骤；

S05：农机控制系统开始运行，农机的发动机参数采集信息由ECU控制单元通过CAN总线传输给主控芯片，农机的作业部件相关传感器的采集参数和环境参数采集传感器的采集参数均传输给主控芯片；

S06：所述主控芯片将发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息统一制成数据包发送至上位机，所述主控芯片每1～30分钟向上位机发送一次数据包；

S07：在步骤S05发生的同时，若作业部件相关传感器中的车速传感器检测到农机在运行，则主控芯片控制农机控制系统的GPS定位模块采集农机的GPS定位信息，并间隔1～10秒将该位置信息由通讯模块发送至上位机；若作业部件相关传感器中的车速传感器检测到农机停止运行，则主控芯片停止向上位机发送位置信息；

S08：上位机接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，发送至远程服务器，远程服务器接收到数据后就对上位机进行信息响应；

所述农机控制系统的数量为多个，所述上位机的数量与农机控制系统的数量一致且一一对应，一个上位机与其对应的那个农村控制系统通信连接，所述远程服务器的数量为一个，该多个所述上位机与该一个远程服务器通信连接；

这样，所述上位机接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，发送至远程服务器，远程服务器接收到数据后就对上位机发送响应信息就构成了上位机与远程服务器的信息传递，该信息传递的方法包括：

在远程服务器同一个上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息传送至上位机；

在远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，接着凭借不一样的上位机的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建，构成每个上位机需要的响应信息，还各自传递到对应的上位机；

周边区域里的气流牵引旋动叶片105旋动，于转辊151的牵引下，所述刮擦板106不断旋动；刮擦板106于旋动期间，定时的刮擦所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103，于刮擦期间，出现带电电荷；涌进机箱箱体的颗粒物杂质于电荷吸力下，附着于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上；液流经板状罩阻止，但颗粒物杂质可以经用来阻隔颗粒物杂质的筛片103阻挡。

在远程服务器同一个上位机执行信息传递之际，远程服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的上位机之间构建传输通路，接着远程服务器同上位机间用单个的信息传输通路或多余的信息传输通路来传递响应信息。

在所述远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，远程服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的上位机之间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，信息序列表里的信息片段包括传递目的地址、序列号以及响应内容；随后把信息片段执行聚合来构成每个上位机需要的响应信息，这样聚合后的响应信息在多余的信息传输通路上对不一样的上位机执行传递。

这样的方式把远程服务器的一个信息传输口拓展到朝两个以上的上位机采用多余的信息通路来传递响应信息，把只有一个USB口或只有一个RJ-45口传输能力的远程服务器拓展，来实现经由一对通信域给予的多余的信息传输通路朝两对以上的上位机传递响应信息的要求。

所述远程服务器在构建了信息传输通路且获得所述数据后，保存起来也可以让上位机进行查询；另外可以凭借远程服务器的信息传输口与传输速率，来维护信息传输通路；在信息传输通路阻塞之际，凭借信息传输口与传输速率来重构信息传输通路，还向上位机传递通知信息来通告。

这样的信息重建方式可以适用于若干操纵结构，能够在不添设信息传输口、不添设额外附加设备的条件下，达到把远程服务器经一个信息传输口用一个信息传输通路的方式朝一个上位机传递响应信息发展到适用于两个以上的上位机的多余的信息传输通路的并发传输的要求，就拥有了更佳的拓展性。

另外在设定后不须人力来操纵拓展信息传输，可高效改善信息传输口与信息传输处置性能，带着智能化、及时性更好的性能。

步骤S08中，上位机在接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，会对步骤S06中的数据和步骤S07中的数据进行时间配对，步骤S06中的数据时间间隔较长，步骤S07中的数据时间间隔较短，上位机可以通过数据处理得出随着农机运行轨迹变化，发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息的变化情况，时间配对后的步骤S06中的数据和S07中的数据会统一发送至远程服务器，优选地，时间配对过程中，上位机还会对数据包含的时间进行校准。

当上位机间隔预定时间没有收到已注册农机控制系统上传的数据包时，上位机对该农机控制系统发送访问请求采集信息。

当上位机接收到某农机控制系统的注册帧中包含的农机识别信息与其他农机控制系统的农机识别信息重叠时，上位机向后发送注册帧的农机控制系统发送修改配置信息，该修改配置信息中包含上位机重新生成的该农机控制系统的识别码，农机控制系统接收到该修改配置信息之后，由主控芯片修改存储的自身识别信息。

所述步骤S06中的发送数据包中的各个传感器采集信息均携带了对应该采集信息的时间值。

所述步骤S02之前还包括故障自检程序先检测网络连接是否正常、再检测农机控制程序版本是否需要更新的步骤；若网络连接正常，农机控制程序不需要更新，则直接进入下一步步骤；若网络连接正常，农机控制程序需要更新，则先在扩展存储模块的备用系统区下载更新版本，下载完成后，启动备用系统区进行控制，系统区作为系统更新后的备用系统区；若网络连接不正常，则使用原程序执行下一步步骤。

所述步骤S06中，还包括主控芯片将发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息通过仪表总装本地显示的步骤。

所述步骤S03中，若S02中出现有传感器不能正常运行，则本地标记故障传感器之后还包括将传感器故障信息文本传输给上位机的步骤。

所述步骤S06中，当网络连接异常时，主控芯片按照发动机计时器的计时信息映射发动机参数信息，并存储至农机控制系统的扩展存储器中，所述农机的作业部件采集信息和环境参数采集信息由各个传感器传输给主控芯片，主控芯片按照自身计时器的计时信息映射各个传感器的参数信息，并存储至农机控制系统的扩展存储器中；该储存信息保存至网络连接正常时，由主控芯片发送至上位机。

在步骤S06中，所述农机控制系统和上位机发送的数据包中，相同功能的数据帧使用相同的结构。

在步骤S06中，所述农机控制系统和上位机之间的通讯协议使用的字节

序为小端字节序：Little-Endian。

Little-Endian就是指低位字节排放在内存的低地址端，高位字节排放在内存的高地址端。比如int a＝0x05060708。

所述注册帧的结构为长度、版本、设备ID、协议ID、协议内容以及校验和。

在步骤S06中，若农机的发动机、农机的作业部件相关传感器以及环境参数采集传感器的采集参数中有一个参数或者多个参数的数据是无效的，当参数中不含有负号时，取该参数的最大值转换为16进制表示法表示无效；当参数中含有负号时，将该参数的中间值作为零点，转换为16进制的表示，取该16进制的数值的最大值表示无效。

一种基于物联网的农业机械操纵系统，包括上位机、远程服务器和农机控制系统，所述农机控制系统包括电子控制单元、测量传感模块、仪表总装；

所述电子控制单元包括主控芯片、故障自检模块、通讯模块、ECU控制单元、CAN总线模块、GPS定位模块，所述主控芯片包括扩展存储模块，所述扩展存储模块中包含系统区和备用系统区；

所述远程服务器包括操纵模块，所述操纵模块用来把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息传送至上位机；用来在远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，接着凭借不一样的上位机的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建，构成每个上位机需要的响应信息，还各自传递到对应的上位机;

所述远程服务器设置于服务器机箱中，所述服务器机箱包括机箱箱体，远程服务器设置于机箱箱体里，于所述机箱箱体101的边壁设有排气口102，所述排气口102的数量为若干个，若干个所述排气口为并列排列的长方体状贯通口，所述长方体状贯通口的顶部设有朝下弯曲、且半罩着所述长方体状贯通口的板状罩；

于所述机箱箱体101的里面设有纵向的用来阻隔颗粒物杂质的筛片103，所述筛片本体上布满筛孔，每个所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103靠近设置着排气口102的所述边壁；于所述机箱箱体101的上壁设有积液盘104，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103的顶部周沿探出机箱箱体101的上部，且相通到积液盘104的下部；于所述机箱箱体101的下部设有去除颗粒物杂质的开口111，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103的底部周沿经所述去除颗粒物杂质的开口111探出；

于机箱箱体101里面还设有纵向的转辊151，所述转辊151能围绕该转辊的中心线旋动；所述转辊151的顶部透过机箱箱体101的上壁，在转辊151的顶部稳定设有旋动叶片105；

于所述转辊151的边部表面上设有刮擦板106，所述刮擦板106的头部同所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103相接；于刮擦板106与远程服务器间设有阻隔网格107，也就是远程服务器同刮擦板106、转辊151、用来阻隔颗粒物杂质的筛片103间，经阻隔网格107阻隔开；

所述刮擦板106由水晶材质构成，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103为呢绒布料构成。

与所述刮擦板106的表面上镶嵌着若干吸铁石一161，相邻的两个所述吸铁石一161的极性相反；于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上稳定设有吸铁石二131，相邻的两个所述吸铁石二131的极性相反。

所述积液盘104设于旋动叶片105的底部。

以往的机箱箱体，向下翻折的板状罩可以高效避免液流抵达机箱箱体里，然而可有助于下方的颗粒物杂质涌进机箱箱体上；在这里，周边区域里的气流牵引旋动叶片105旋动，于转辊151的牵引下，所述刮擦板106不断旋动；刮擦板106于旋动期间，定时的刮擦所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103，因为它们使用的材料有异，于刮擦期间，出现不少带电电荷；涌进机箱箱体的颗粒物杂质于电荷吸力下，附着于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上；所以，在这里，液流经板状罩阻止，但颗粒物杂质可以经用来阻隔颗粒物杂质的筛片103阻挡，以此确保机箱箱体的干净、排气降温；机箱箱体里面的远程服务器可以高速、有持续性、可靠的运作。

伴着外部液流的到来，液流于积液盘104里积聚，且按照用来阻隔颗粒物杂质的筛片103滑下，用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上的颗粒物杂质 被洗涤后经去除颗粒物杂质的开口111处流出；所以，这里须维护量不大，只有于大时段无液流侵袭的条件下，须操作者手动向积液盘104倾入液体、洗涤用来阻隔颗粒物杂质的筛片103。

于是，该架构独特，可高效隔绝隔离液流与颗粒物杂质，确保机箱箱体的干净，以此扩大机箱箱体里的远程服务器的运行周期。

在这里，所述阻隔网格107还可对颗粒物杂质、悬浮的液滴执行筛除，高效确保远程服务器的干净；并发的，于刮擦板106伴着转辊151旋动的期间，所述吸铁石一161定时的接近、偏离吸铁石二131，在吸铁石相互作用下用来阻隔颗粒物杂质的筛片103定时晃动，以此加快颗粒物杂质的滑下；这样的架构可以高速去除用来阻隔颗粒物杂质的筛片103的颗粒物杂质，避免颗粒物杂质大时段的附着于用来阻隔颗粒物杂质的筛片103上，防止不利于机箱箱体的穿透性；这样的架构实现了去除颗粒物杂质、确保了气流贯通的性能。

另外，所述积液盘104设于旋动叶片105的底部；旋动的旋动叶片105可以避免颗粒物杂质掉至积液盘104里，以此确保液盘104的顺畅，以此确保于积液盘104有液体之际，液流可不顺畅的滑下，用来阻隔颗粒物杂质的筛片103可以实现实时洗涤。

所述测量传感模块包括发动机柴油储量传感器、柴油压力传感器、发动机转速传感器、备用转速传感器、发动机温度传感器、预热温度传感器、蓄电池电压检测模块、蓄电池电量检测模块、车速传感器、绞龙转速检测模块、绞龙故障报警模块、环境温度传感器、环境湿度传感器、海拨高度传感器、雨量传感器中的一种或几种；

所述仪表总装包括发动机参数显示模块显示、蓄电池参数显示模块显示、环境参数显示模块显示、绞龙参数采集模块显示以及程序更新显示。

该技术方案具有以下的优点和积极效果：

第一，通过实时跟踪农业机械的播种、收割、农药、施肥等作业参数以

及环境参数，并跟踪农机的运行轨迹，通过上位机的云计算完成区域内的物联网农业作业监控，保证了农业作业的大范围、智能化、低故障率、高效率的作业，避免大片区域内的农业机械在联合作业的过程中，单个或者一组农业机械发生故障时，会影响到后续的农业机械作业，导致整个农业生产周期延长的问题，可以对一个农场区域甚至某市、某省全部农场区域内所有的农业机械作业进行统一物联网监视和控制，给出具体采集农业机械的发动机柴油储量、柴油压力、发动机转速、发动机温度、启动电机电压、农业机械行走轨迹、农业机械实时位置、农业机械装载量、绞龙控制、环境温湿度等数据信息的方案。第二，数据信息通讯方案以及云服务器整合某区域内的农业机械实时信息以及优化调度控制方案，使某区域内的所有农业机械在最短的作业周期内，工作效率化、作业标准化、人机交互人性化。第三，该控制方法带有故障自检功能，降低了传感参数错误给云计算带来的误差。第四，各项检测参数采集时间间距更短，参数的变化量检测更精确，采集信息与GPS定位一一对应可以减小中间数据丢失而导致的参数数据与GPS定位不对应的误差，减小上位机指令发出的错误概率。第五，系统更新消耗流量少，系统更新带有回复出厂设定的备用系统版本，减小了农机因为系统错误导致系统崩溃的情况。第六，农机控制系统具有备用系统，备用系统区与农机上次运行系统一致，版本更新时，系统可以继续运行。

本实施例的有益效果为：

适用于若干操纵结构的信息重建方式，达到了向远程服务器同更远的上位机信息传输性能的拓展。不管远程服务器有无RJ-45口或USB口，都能把它拓展至信息传输方式同若干上位机信息传输，且可依赖不一样的上位机设置信息来传递。

另外在这里，液流经板状罩阻止，但颗粒物杂质可以经用来阻隔颗粒物杂质的筛片103阻挡，以此确保机箱箱体的干净、排气降温；机箱箱体里面的远程服务器可以高速、有持续性、可靠的运作。

以上以附图说明的方式对本发明作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出各种变化、改变和替换。

Claims (10)

1.一种基于物联网的农业机械操纵系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S05：农机控制系统开始运行，农机的发动机参数采集信息由ECU控制单元通过CAN总线传输给主控芯片，农机的作业部件相关传感器的采集参数和环境参数采集传感器的采集参数均传输给主控芯片；

S06：所述主控芯片将发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息统一制成数据包发送至上位机，所述主控芯片每1～30分钟向上位机发送一次数据包；

S07：在步骤S05发生的同时，若作业部件相关传感器中的车速传感器检测到农机在运行，则主控芯片控制农机控制系统的GPS定位模块采集农机的GPS定位信息，并间隔1～10秒将该位置信息由通讯模块发送至上位机；若作业部件相关传感器中的车速传感器检测到农机停止运行，则主控芯片停止向上位机发送位置信息；

S08：上位机接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，发送至远程服务器，远程服务器接收到数据后就对上位机进行信息响应；

所述农机控制系统的数量为多个，所述上位机的数量与农机控制系统的数量一致且一一对应，一个上位机与其对应的那个农村控制系统通信连接，所述远程服务器的数量为一个，该多个所述上位机与该一个远程服务器通信连接；

这样，所述上位机接收到步骤S06和步骤S07中农机控制系统上传的数据之后，发送至远程服务器，远程服务器接收到数据后就对上位机发送响应信息就构成了上位机与远程服务器的信息传递，该信息传递的方法包括：

在远程服务器同一个上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息传送至上位机；

在远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，接着凭借不一样的上位机的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建，构成每个上位机需要的响应信息，还各自传递到对应的上位机；

周边区域里的气流牵引旋动叶片旋动，于转辊的牵引下，所述刮擦板不断旋动；刮擦板于旋动期间，定时的刮擦所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片，于刮擦期间，出现带电电荷；涌进机箱箱体的颗粒物杂质于电荷吸力下，附着于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片上；液流经板状罩阻止，但颗粒物杂质可以经用来阻隔颗粒物杂质的筛片阻挡。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的农业机械操纵系统的方法，其特征在于，在远程服务器同一个上位机执行信息传递之际，远程服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的上位机之间构建传输通路，接着远程服务器同上位机间用单个的信息传输通路或多余的信息传输通路来传递响应信息。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的农业机械操纵系统的方法，其特征在于，在所述远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，远程服务器凭借设定的传输速率与信息传输口同作为目的地的上位机之间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，信息序列表里的信息片段包括传递目的地址、序列号以及响应内容；随后把信息片段执行聚合来构成每个上位机需要的响应信息，这样聚合后的响应信息在多余的信息传输通路上对不一样的上位机执行传递。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的农业机械操纵系统的方法，其特征在于，这样的方式把远程服务器的一个信息传输口拓展到朝两个以上的上位机采用多余的信息通路来传递响应信息，把只有一个USB口或只有一个RJ-45口传输能力的远程服务器拓展，来实现经由一对通信域给予的多余的信息传输通路朝两对以上的上位机传递响应信息的要求。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的农业机械操纵系统的方法，其特征在于，所述远程服务器在构建了信息传输通路且获得所述数据后，保存起来也可以让上位机进行查询；另外可以凭借远程服务器的信息传输口与传输速率，来维护信息传输通路； 在信息传输通路阻塞之际，凭借信息传输口与传输速率来重构信息传输通路，还向上位机传递通知信息来通告。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的农业机械操纵系统，其特征在于，包括远程服务器和农机控制系统，所述农机控制系统包括电子控制单元、测量传感模块、仪表总装；

所述电子控制单元包括主控芯片，所述主控芯片包括扩展存储模块；

所述远程服务器包括操纵模块，所述操纵模块用来把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息传送至上位机；用来在远程服务器同两个以上的上位机执行信息传递之际，于远程服务器同上位机间构建传输通路，把远程服务器接收到数据后对上位机进行的响应信息执行分割，构成经两个以上的信息片段构成的信息序列表，接着凭借不一样的上位机的传输速率与信息传输口经信息序列表里选取需要的信息片段执行信息重建，构成每个上位机需要的响应信息，还各自传递到对应的上位机；

所述远程服务器设置于服务器机箱中，所述服务器机箱包括机箱箱体，远程服务器设置于机箱箱体里，于所述机箱箱体的边壁设有排气口，所述排气口的数量为若干个，若干个所述排气口为并列排列的长方体状贯通口，所述长方体状贯通口的顶部设有朝下弯曲、且半罩着所述长方体状贯通口的板状罩；

于所述机箱箱体的里面设有纵向的用来阻隔颗粒物杂质的筛片，所述筛片本体上布满筛孔，每个所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片靠近设置着排气口的所述边壁；于所述机箱箱体的上壁设有积液盘，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片的顶部周沿探出机箱箱体的上部，且相通到积液盘的下部；于所述机箱箱体的下部设有去除颗粒物杂质的开口，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片的底部周沿经所述去除颗粒物杂质的开口探出；

于机箱箱体里面还设有纵向的转辊，所述转辊能围绕该转辊的中心线旋动；所述转辊的顶部透过机箱箱体的上壁，在转辊的顶部稳定设有旋动叶片；

于所述转辊的边部表面上设有刮擦板，所述刮擦板的头部同所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片相接；于刮擦板与远程服务器间设有阻隔网格，也就是远程服务器同刮擦板、转辊、用来阻隔颗粒物杂质的筛片间，经阻隔网格阻隔开；

所述刮擦板由水晶材质构成，所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片为呢绒布料构成。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的农业机械操纵系统，其特征在于，与所述刮擦板的表面上镶嵌着若干吸铁石一，相邻的两个所述吸铁石一的极性相反；于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片上稳定设有吸铁石二，相邻的两个所述吸铁石二的极性相反。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的农业机械操纵系统，其特征在于，所述积液盘设于旋动叶片的底部。

9.根据权利要求8所述的基于物联网的农业机械操纵系统，其特征在于，周边区域里的气流牵引旋动叶片旋动，于转辊的牵引下，所述刮擦板不断旋动；刮擦板于旋动期间，定时的刮擦所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片，于刮擦期间，出现带电电荷；涌进机箱箱体的颗粒物杂质于电荷吸力下，附着于所述用来阻隔颗粒物杂质的筛片上；液流经板状罩阻止，但颗粒物杂质可以经用来阻隔颗粒物杂质的筛片阻挡；

伴着外部液流的到来，液流于积液盘里积聚，且按照用来阻隔颗粒物杂质的筛片滑下，用来阻隔颗粒物杂质的筛片上的颗粒物杂质 被洗涤后经去除颗粒物杂质的开口处流出；

所述阻隔网格还可对颗粒物杂质、悬浮的液滴执行筛除，高效确保远程服务器的干净；并发的，于刮擦板伴着转辊旋动的期间，所述吸铁石一定时的接近、偏离吸铁石二，在吸铁石相互作用下用来阻隔颗粒物杂质的筛片定时晃动，以此加快颗粒物杂质的滑下。

10.根据权利要求9所述的基于物联网的农业机械操纵系统，其特征在于，所述积液盘设于旋动叶片的底部；旋动的旋动叶片可以避免颗粒物杂质掉至积液盘里。