CN109520399B - 一种水田平整度检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于水田检测技术领域，公开了一种水田平整度检测系统，包括牵引架，所述牵引架的两端均固定有支撑臂，两个所述支撑臂之间设有横板，所述横板并排贯穿有多个托杆，每个所述托杆的下端均设有行走轮，每个所述托杆的上端均连接有面板，所述牵引架安装有能够拍摄每个所述面板的摄像仪；所述横板上设有与每个所述托杆对应配合的中空管，所述中空管的顶端和底端均设为开口，所述中空管内部设有多个用于穿过其底端开口后对水田做标记的记号组件。本方案通过面板对水田平整情况进行模拟，并在水田的凸起和凹陷处做标记，准确、直观地反映水田的平整情况。

Description

一种水田平整度检测系统

技术领域

本发明属于水田检测技术领域，尤其涉及一种水田平整度检测系统。

背景技术

我国是世界农业大国，农业是我国的传统和基础产业，但同时我国也是水资源贫乏的国家。我国南方地区水田较多，水田的种植对平整度要求很高，精细平整的水田能大幅地节约灌溉用水，提高肥料的利用率，达到低成本高收益的目的。

随着我国农业发展的规模化、精细化和机械化，都离不开土地平整技术，而水田平整度的检测技术是提高水田平整度的基础与关键。平整度是一种无量纲指标，它所表征的是单位长度内最大凸起或凹陷的程度，水田平整度的测量与评价可为水田平整作业提供一种质量评定的客观指标，也为农耕作业提供重要的信息，能使种植管理者为田间的灌溉、施肥及除虫等做出优化决策。

中国专利CN106643580A公开了一种水田平整度检测系统，包括浮子板、主导向杆、托板和测距装置，浮子板漂浮于水田水面上，主导向杆穿过浮子板并能沿浮子板的上下移动，主导向杆底端连接托板，测距装置位于浮子板的上空并与主导向杆固定。浮子板相对水田水面保持位置高度不变化，即以浮子板为测量基准平面，托板感应水田泥面的高度变化，通过主导向杆带动测距装置发生位移，从而测距装置测量相对浮子板的高程变化，最终测出水田的平整状态。由于测距装置的水田平整度测量是根据与浮子板之间的高程变化，如果水田的水面激荡不平，浮子板作为测量基准平面的高度就会产生变化，使得测量的结果存在误差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种水田平整度检测系统，通过面板对水田平整情况进行模拟，并在水田的凸起和凹陷处做标记，准确、直观地反映水田的平整情况。

本发明的基础方案：一种水田平整度检测系统，包括牵引架，所述牵引架的两端均固定有支撑臂，两个所述支撑臂之间设有横板，所述横板并排贯穿有多个托杆，每个所述托杆的下端均设有行走轮，每个所述托杆的上端均连接有面板，所述牵引架安装有能够拍摄每个所述面板的摄像仪；所述横板上设有与每个所述托杆对应配合的中空管，所述中空管位于所述行走轮的上方，所述中空管与对应的托杆平行设置，所述中空管与对应的托杆之间设有齿轮，所述中空管的管壁固定有与齿轮转动连接的支撑柱，所述托杆上设有与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮的端面偏心铰接有摇杆；所述中空管的顶端和底端均设为开口，所述中空管的底端设有用于遮蔽其开口的挡片，所述挡片连接有与所述摇杆铰接的横杆，所述中空管上设有用于供所述横杆水平贯穿的限位槽；所述中空管内部设有多个用于穿过其底端开口后对水田做标记的记号组件。

本基础方案的工作原理：牵引架设置在水田平整器上，使本检测系统能够与水田平整器实现联动作业，当水田平整器对水田进行平整后，本检测系统便可以对水田的平整度进行测量。

行走轮跟随水田平整器在平整后的水田上行走，当行走轮一直平稳状态行走，通过托杆使得面板也处于同一水平面，即说明水田处于平整状态。当行走轮沿先上后下的轨迹行走时，通过托杆使得面板朝先上后下的方向移动，即说明水田存在凸起。当行走轮沿先下后上的轨迹行走时，通过托杆使得面板朝先下后上的方向移动，即说明水田存在凹陷。本检测系统在实施上述整个过程中，摄像仪均处于拍摄状态，摄像仪将面板的高度位置变化完全进行记录保存。

当水田存在凸起和凹陷时，托杆根据行走轮的行走轨迹进行上下移动的同时，托杆上的齿条也随之移动，齿条便带动齿轮转动，齿轮的转动通过摇杆促使横杆在限位槽内水平移动，横杆便可带动挡片开合中空管底端的开口，当开口打开后，记号组件就可穿过开口后对水田做标记。

本基础方案的有益效果：1、本方案通过面板对水田平整情况进行模拟，面板的上下高度位置变化直接反映水田的凸起和凹陷，摄像仪将面板的高度位置变化完全进行记录保存，从而能够观看水田的平整情况，如果面板的高度位置变化频繁说明水田的平整度较低，需要进一步进行平整。

2、在行走轮行走在水田的凸起和凹陷处的同时，还能够自动进行标记，以明确表明水田的凸起和凹陷的位置，直观反映水田的平整情况，以结合摄像仪所拍摄的面板情况准确、全面地得出检测结果。

3、即本发明选择用多个行走轮在水田上行走，能够增大水田检测的范围。并且在水田的检测范围内存在多处凸起或凹陷时，并排的多个行走轮分别经过凸起或凹陷的地方，多个面板发生不同的高度位置的变化，从而精确地检测出在该范围内的凸起和凹陷情况。

进一步，所述记号组件包括带有显示标志的插杆，所述插杆上固定有配重块，所述中空管内的多个记号组件竖列叠放。

插杆能够收到配重块的重力穿过中空管底端的开口，然后插入水田中，插杆带有显示标志，可以在插杆上涂有显眼的色彩，以实现标记的作用。

进一步，所述插杆的底部设为锥形状。

插杆设为锥形状的底部便于更稳定地插进水田中。

进一步，所述中空管的顶端卡接有管盖。

管盖能够打开和盖合中空管顶端的开口，管盖盖合顶端开口，一方面可以遮灰，另一方面还可以防止记号组件从中空管内掉出。

进一步，所述面板与所述牵引架之间垂直连接有可伸缩的直尺，所述直尺的刻度值沿所述牵引架至所述面板的方向逐渐增大。

当水田存在凸起和凹陷时，面板发生高度位置变化，即面板与牵引架之间的距离也会发生变化，以水田平整状态时面板与牵引架之间的距离为参考标准，通过可伸缩的直尺测得面板与牵引架之间变化的距离值，从而可以测得水田凸起和凹陷的深度，进一步达到水田检测的效果。其中，本方案中直尺的刻度值的方向设置，以放便读数。

进一步，所述面板上设置有用于放大所述直尺下端的放大镜。

放大镜能够放大直尺的刻度值，能够轻松读数。

进一步，两个所述支撑臂之间连接有红线，所述红线贴附在所述行走轮位于平整的水田时所述面板的表面。

红线作为水田平整时的参考标准，从而通过摄像仪能够更加明显地观察到面板的高度位置变化情况，进一步直观反映出水田的平整状态。

附图说明

图1是本发明一种水田平整度检测系统实施例提供的结构示意图；

图2是图1中托杆与其对应配合的中空管的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述：

说明书附图中的附图标记包括：牵引架1、支撑臂2、面板3、横板4、托杆5、中空管6、行走轮7、摄像仪8、直尺9、放大镜10、红线11、管盖12、齿条13、齿轮14、挡片15、支撑柱16、摇杆17、横杆18、限位槽19、插杆20、配重块21。

实施例基于如图1所示：一种水田平整度检测系统，包括牵引架1，牵引架1的两端均固定有支撑臂2，两个支撑臂2之间固定连接有横板4，横板4并排贯穿有三个托杆5，三个托杆5的下端均转动连接有行走轮7，三个托杆5的上端均连接有一面板3，三个面板3并排贴合。三个面板3与牵引架1之间均垂直连接有可伸缩的直尺9，直尺9的刻度值从上至下逐渐增大，三个面板3上均设置有用于放大直尺9下端的放大镜10，通过放大镜10能够更加清晰地看见面板3与牵引架1之间的距离。两个支撑臂2之间连接有红线11，红线11贴附在行走轮7位于平整的水田时面板3的表面。牵引架1的右下角安装有向左倾斜的摄像仪8，摄像仪8能够同时拍摄三个面板3，并且通过摄像仪8能够拍摄到放大镜10放大的直尺9刻度，从而能够记录三个面板3分别与牵引架1之间的距离。

横板4上固定有与三个托杆5对应配合的中空管6，中空管6位于行走轮7的上方，中空管6与对应的托杆5平行设置。如图2所示，中空管6与对应的托杆5之间设有齿轮14，中空管6的管壁固定有与齿轮14转动连接的支撑柱16，托杆5上设有与齿轮14啮合的齿条13，齿轮14的端面偏心铰接有摇杆17。中空管6的顶端和底端均设为开口，中空管6的底端设有用于遮蔽其开口的挡片15，挡片15的左侧连接有横杆18，中空管6的管壁上固定有限位槽19，限位槽19包括连接在中空管6的水平部和与水平部连接的槽口，横杆18水平贯穿槽口，且横杆18的左端与摇杆17的下端铰接。中空管6的顶端卡接有管盖12，管盖12包括圆盘状的顶部和与顶部固定连接有的圆柱体，圆柱体的环面设有橡胶层，管盖12的圆柱体能够卡紧在中空管6的顶端内部，管盖12的顶部与中空管6的顶面贴合，从而实现管盖12盖合和打开中空管6顶端的开口。

中空管6内部设有多个穿过其底端开口后对水田做标记的记号组件，记号组件包括带有显示标志的插杆20，即插杆20整体涂有显眼的色彩，插杆20的顶部设为锥形状，以便插杆20更容易插入水田中。插杆20的顶部固定有配重块21，为使得记号组件进一步显眼，配重块21也可涂有显眼的色彩，如红色、黄色。中空管6内的多个记号组件竖列叠放，即一个个插杆20沿中空管6的高度重叠。

具体实施过程如下：牵引架1设置在水田平整器上，使本检测系统能够与水田平整器实现联动作业，当水田平整器对水田进行平整后，本检测系统便可以对水田的平整度进行测量。

行走轮7跟随水田平整器在平整后的水田上行走，当水田处于平整状态时，行走轮7一直平稳状态行走，通过托杆5使得三个面板3也处于同一水平面，红线11作为水田平整时的参考标准，此处，红线11便贴附在三个面板3的表面。

当水田存在凸起时，行走轮7会沿凸起的路线行走，行走轮7会先向上行走，通过托杆5带动面板3向上移动，与面板3连接的直尺9的刻度值变小，并且托杆5的上齿条13随之向上移动，齿条13会带动齿轮14转动，齿轮14的转动通过摇杆17促使横杆18水平移动，横杆18便能够水平拉动挡片15从中空管6底端移开，即打开底端开口，中空管6内的插杆20受到配重块21的重力穿过底端开口并插入水田中，从而标记了水田的凸起。行走轮7越过凸起的顶部后会向下行走，面板3恢复原高度，并且托杆5的上齿条13随之向下移动，通过齿轮14、摇杆17和横杆18的反向运动，使得挡片15又遮蔽中空管6底端的开口。如果凸起足够大，可能三个行走轮7均会越过凸起部，三个面板3也均发生高度位置的变化；如果凸起部较小，可能只有其中一个行走轮7会越过凸起，同时也只有一个面板3发生高度位置的变化，其他两个面板3还是处于水田平整状态的高位位置，从而反映了水田凸起的大小。

当水田存在凹陷时，行走轮7会沿凹陷的路线行走，从而实施与上述运作相反的操作过程，使得面板3发生高度位置的变化，以及在凹陷处插入插杆20以进行标记。

本检测系统在实施上述整个过程中，摄像仪8均处于拍摄状态，摄像仪8将三个面板3的高度位置变化完全进行记录保存，本方案通过面板3对水田平整情况进行模拟，面板3的上下高度位置变化直接反映水田的凸起和凹陷，红线11为水田平整时的参考标准，从而通过摄像仪8拍摄的三个面板3情况，以及三个面板3连接的直尺9的刻度值，体现水田的平整度，如果三个面板3的高度位置变化频繁说明水田的平整度较低，需要进一步进行平整。并且，在行走轮7行走在水田的凸起和凹陷处的同时，还能够自动插入插杆20进行标记，以明确表明水田的凸起和凹陷的位置，直观反映水田的平整情况，以结合摄像仪8所拍摄的三个面板3情况准确、全面地得出检测结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水田平整度检测系统，其特征在于，包括牵引架(1)，所述牵引架(1)的两端均固定有支撑臂(2)，两个所述支撑臂(2)之间设有横板(4)，所述横板(4)并排贯穿有多个托杆(5)，每个所述托杆(5)的下端均设有行走轮(7)，每个所述托杆(5)的上端均连接有面板(3)，所述牵引架(1)安装有能够拍摄每个所述面板(3)的摄像仪(8)；所述横板(4)上设有与每个所述托杆(5)对应配合的中空管(6)，所述中空管(6)位于所述行走轮(7)的上方，所述中空管(6)与对应的托杆(5)平行设置，所述中空管(6)与对应的托杆(5)之间设有齿轮(14)，所述中空管(6)的管壁固定有与齿轮(14)转动连接的支撑柱(16)，所述托杆(5)上设有与所述齿轮(14)啮合的齿条(13)，所述齿轮(14)的端面偏心铰接有摇杆(17)；所述中空管(6)的顶端和底端均设为开口，所述中空管(6)的底端设有用于遮蔽其开口的挡片(15)，所述挡片(15)连接有与所述摇杆(17)铰接的横杆(18)，所述中空管(6)上设有用于供所述横杆(18)水平贯穿的限位槽(19)；所述中空管(6)内部设有多个用于穿过其底端开口后对水田做标记的记号组件。

2.根据权利要求1所述的水田平整度检测系统，其特征在于，所述记号组件包括带有显示标志的插杆(20)，所述插杆(20)上固定有配重块(21)，所述中空管(6)内的多个记号组件竖列叠放。

3.根据权利要求2所述的水田平整度检测系统，其特征在于，所述插杆(20)的底部设为锥形状。

4.根据权利要求3所述的水田平整度检测系统，其特征在于，所述中空管(6)的顶端卡接有管盖(12)。

5.根据权利要求1所述的水田平整度检测系统，其特征在于，所述面板(3)与所述牵引架(1)之间垂直连接有可伸缩的直尺(9)，所述直尺(9)的刻度值沿所述牵引架(1)至所述面板(3)的方向逐渐增大。

6.根据权利要求5所述的水田平整度检测系统，其特征在于，所述面板(3)上设置有用于放大所述直尺(9)下端的放大镜(10)。

7.根据权利要求1所述的水田平整度检测系统，其特征在于，两个所述支撑臂(2)之间连接有红线(11)，所述红线(11)贴附在所述行走轮(7)位于平整的水田时所述面板(3)的表面。

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