CN110058563A - 作业监控系统及其监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一作业监控系统及其监控方法，其中所述作业监控系统用于监控至少一农机，以控制所述农机的作业范围，其中所述作业监控系统包括一环境分析模块、一边界控制模块和至少一监控模块，其中所述环境分析模块识别作业环境的至少一作业区域和至少一非作业区域，生成所述作业区域和所述非作业区域之间的至少一边界，所述边界控制模块通信地连接于所述环境分析模块，以设置至少一电子围栏于所述边界，所述监控模块通信地连接于所述边界控制模块，以获取所述电子围栏，所述监控模块监测该农机的位置，以监控农机是否在所述电子围栏一侧的所述作业区域内，从而控制所述农机的作业范围。

Description

作业监控系统及其监控方法
技术领域
本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一作业路径监控系统及其监控方法。
背景技术
随着农业技术的发展，农业机械得到越来越多的应用，自动化率也在逐步提高。农机作业时往往需要移动作业。但是农业机械的作业安全受到作业环境中不安全因素的威胁。在山区、水系、道路等地方附近都可能有农田的存在，农田所在地区不同的环境会产生不同的问题。比如在道路旁的农田作业的农机，一旦进入道路，就存在与车辆、行人等碰撞的风险。在山区里的农田，往往邻近山壁、山崖等，一旦农机作业时向山崖、山壁等靠近，存在碰撞、掉落的封信。此外，在水系旁作业的农机也可能掉入水中。
因此农机在作业时，作业的范围非常重要。任何越出作业范围的动作都可能带来风险。
发明内容
本发明的一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统监控农机的作业环境，控制所述农机仅在作业区域内作业。
本发明的另一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统在所述作业区域的周边设置电子围栏，以限定所述作业区域，从而控制所述农机仅在所述作业区域内作业。
本发明的另一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统通过判断所述电子围栏是否被触发以监控所述农机是否在所述作业区域内。例如，当所述作业监控系统通过所述电子围栏判断所述农机越过所述作业区域后，所述农机可以被停机，以保证安全。
本发明的另一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统通过监测装置获取所述作业环境的数据，以识别作业区域和非作业区域，从而在所述作业区域和所述非作业区域的边界设置所述电子围栏。
本发明的另一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统划定所述作业区域和所述非作业区域之间的边界，以在所述作业区域和所述非作业区域的边界设置所述电子围栏而分隔所述作业区域和所述非作业区域。
本发明的另一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统制定安全策略，当所述农机触发所述电子围栏，调用安全策略指示所述农机执行，以防范安全风险。例如，当所述农机触发所述电子围栏时，调用所述安全策略指示所述农机执行而使所述农机处于停机状态，以防范安全风险。
本发明的另一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统根据所述电子围栏的周边环境制定相应的安全策略，以有效防范不同环境下的安全风险。
本发明的另一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统预先识别所述作业区域和所述非作业区域，以预先生成边界，并设置所述电子围栏于边界，当所述农机在所述作业区域作业，通过预先设置的所述电子围栏，控制所述农机仅能够在所述作业区域内作业，并及时防范触发所述电子围栏时的安全风险。
本发明的另一个优势在于提供一作业监控系统及其监控方法，所述作业监控系统实时监控所述农机周边的作业环境，以实时识别所述作业区域和所述非作业区域，并实时生成边界，设置所述电子围栏于边界，当所述农机在所述作业区域作业，通过实时的所述电子围栏，实时控制所述农机在所述作业区域内作业，防范安全风险。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一作业监控系统，用于监控至少一农机，包括：
一环境分析模块，所述环境分析模块识别作业环境的至少一作业区域和至少一非作业区域，生成所述作业区域和所述非作业区域之间的至少一边界；
一边界控制模块，所述边界控制模块通信地连接于所述环境分析模块，以设置至少一电子围栏于所述边界；以及
至少一监控模块，所述监控模块通信地连接于所述边界控制模块，以获取所述电子围栏，所述监控模块监测所述农机的位置，以监控农机是否在所述电子围栏一侧的所述作业区域内。
根据本发明的一个实施例，所述环境分析模块包括一环境数据获取模块，所述环境数据获取模块通信地连接于至少一监测装置，所述监测装置对作业环境进行监测，产生环境数据，并发送至所述环境数据获取模块。
根据本发明的一个实施例，所述环境分析模块还包括：
一作业区域识别模块，所述作业区域识别模块从所述环境数据获取模块获取环境数据，其中所述作业区域识别模块识别作业环境的所述作业区域；
一非作业区域识别模块，所述非作业区域识别模块从所述环境数据获取模块获取环境数据，其中所述作业区域识别模块识别作业环境的所述作业区域；以及
一边界生成模块，所述边界生成模块分别从所述作业区域识别模块获取所述作业区域，从所述非作业区域识别模块获取所述非作业区域，所述边界生成模块生成所述作业区域和所述非作业区域之间的边界。
根据本发明的一个实施例，所述边界控制模块包括：
一作业区域划定模块，所述作业区域划定模块从所述环境分析模块获取所述作业区域、所述非作业区域和所述边界，所述作业区域划定模块划定所述农机需要作业的所述作业区域；和
一电子围栏设置模块，所述电子围栏设置模块于所述农机需要作业的所述作业区域和所述非作业区域之间的所述边界设置所述电子围栏。
根据本发明的一个实施例，所述作业监控系统进一步包括一决策模块，所述决策模块从所述边界控制模块获取所述电子围栏和所述电子围栏一侧的所述非作业区域，其中所述决策模块根据所述电子围栏的环境情况制定至少一安全策略。
根据本发明的一个实施例，所述决策模块包括一非作业区域分析模块，所述非作业区域分析模块从所述边界控制模块获取所述电子围栏一侧的所述非作业区域，其中所述非作业区域分析模块分析所述非作业区域的环境特征。
根据本发明的一个实施例，所述决策模块包括一安全策略执行模块，所述安全策略制定模块从所述非作业区域分析模块获取所述非作业区域的环境特征，其中所述安全策略制定模块根据所述电子围栏一侧的所述非作业区域的环境特征制定所述安全策略。
根据本发明的一个实施例，所述监控模块包括：
一位置监测模块，其中所述位置检测模块监测所述农机的位置；和
一触发判断模块，其中所述触发判断模块从所述边界控制模块获取所述电子围栏，所述触发判断模块从所述位置监测模块获取所述农机的位置，所述触发判断模块根据所述农机和所述电子围栏之间的位置关系判断所述农机是否触发所述电子围栏。
根据本发明的一个实施例，所述监控模块还包括一反馈模块，所述反馈模块通信地连接于所述触发判断模块，当所述触发判断模块判断所述农机触发所述电子围栏，所述反馈模块将所述农机触发的所述电子围栏的位置反馈至所述决策模块。
根据本发明的一个实施例，所述决策模块还包括一执行模块，所述执行模块从所述反馈模块获取所述农机触发的所述电子围栏的位置，所述执行模块根据所述农机触发的所述电子围栏的位置从所述安全策略制定模块调用相应的所述安全策略，由所述农机执行。
根据本发明的一个实施例，所述监测装置预先监测作业环境，所述环境分析模块从所述监测装置获取预先监测得到的环境数据，以预先识别所述作业区域和所述非作业区域，生成所述边界。
根据本发明的一个实施例，所述监测装置实时监测作业环境，所述环境分析模块实时从所述监测装置获取环境数据，其中所述环境分析模块实时识别所述作业区域和所述非作业区域，生成所述边界。
根据本发明的一个实施例，所述监测装置被实施为无人机、基站、卫星及其组合。
根据本发明的一个实施例，所述监测装置被实施为摄像装置、监控设备及其组合。
依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一作业监控方法，用于监控一农机，包括以下步骤：
(A)设置至少一电子围栏于一作业区域和一非作业区域的边界；
(B)判断所述农机是否触发所述电子围栏，；以及
(C)根据判断结果控制所述农机的工作状态。
根据本发明的一个实施例，在所述步骤(A)之前，所述作业监控方法进一步包括步骤：
(D)确定所述作业区域和所述非作业区域的边界。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(D)之前，所述作业监控方法进一步包括步骤：
通过至少一监测装置对作业环境进行监测以获取环境数据；
根据作业环境的环境数据识别作业环境的所述作业区域和所述非作业区域，以确定所述作业区域和所述非作业区域的边界。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(A)和所述步骤(B)之间，所述作业监控方法进一步包括以下步骤：
分析所述电子围栏一侧的所述非作业区域的环境特征；和
根据所述非作业区域的环境特征制定所述安全策略。
根据本发明的一个实施例，所述步骤(A)和所述步骤(B)之间，所述作业监控方法进一步包括以下步骤：
获取所述农机的位置；和
分析所述农机和所述电子围栏之间的位置关系。通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的系统框图。
图2是根据本发明的上述优选实施例的示意图。
图3是根据本发明的上述优选实施例的流程图。
图4是根据本发明的上述优选实施例的示意图。
图5是根据本发明的上述优选实施例的另一个示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考本发明的说明书附图之附图1至图5，依本发明的一较佳实施例的一作业监控系统100在接下来的描述中被揭露和被阐述，所述作业监控系统100对至少一农机201的一作业区域203进行监控，以控制所述农机201在限定的所述作业区域203内作业，一旦所述农机201越出所述作业区域203，所述作业监控系统100控制所述农机201执行安全策略，以避免所述农机201越出所述作业区域203带来的安全风险。
参照图1和图2，所述作业监控系统100包括一环境分析模块101，所述环境分析模块101对所述农机201作业的环境进行分析。所述环境分析模块10通信地连接于至少一监测装置202。所述监测装置202对所述农机201作业的环境进行分析，以获取所述农机201作业环境的数据。所述环境分析模块101根据以识别环境中的至少一个所述作业区域203和至少一非作业区域204。所述作业环境分析模块101进一步在已识别的所述作业区域203和所述非作业区域204之间划分一边界205。优选地，所述农机201在所述作业区域203进行作业，所述作业监控系统100监测所述农机201是否在所述作业区域203内，若所述农机201越过所述边界205从所述作业区域203越出至所述非作业区域204，则所述作业监控系统100需要指示所述农机201执行安全策略。
所述作业监控系统100还包括一边界控制模块102，所述边界控制模块102从所述环境分析模块101获取所述农机201作业环境的所述作业区域203、所述非作业区域204和所述边界205。所述边界控制模块102识别供所述农机201作业的所述作业区域203，并为所述作业区域203和所述非做作业区域204的所述边界205设置一电子围栏206。所述边界控制模块102对所述作业区域203的所述边界205设置所述电子围栏206以控制所述农机201在限定的区域进行作业，防止安全风险。
值得一提的是，所述电子围栏206是由控制信号形成的围栏，以用于区分所述作业区域203和所述非作业区域204，其中在所述电子围栏206划分的所述作业区域203内，所述农机201能够接收到控制信号而在所述作业区域203内作业，若所述农机201越过所述电子围栏206而由所述作业区域203进入所述非作业区域204，则所述农机201无法接收到控制信号而可以但不限于处于停机状态，以防范潜在的安全风险。
所述作业监控系统100还包括一决策模块103，所述决策模块103通信地连接于所述边界控制模块102，以从所述边界控制模块102获取所述电子围栏206一侧的所述作业区域203和另一侧的所述非作业区域204。所述决策模块103分析所述非作业区域204的环境情况和所述农机201越过所述电子围栏206进入所述非作业区域204的安全风险。所述决策模块103进一步所述非作业区域204的安全风险分析所述农机201能够执行的避免安全风险的一安全策略。
所述作业监控系统还包括一监控模块104，所述监控模块104通信地连接于所述边界控制模块102，以获取各所述电子围栏206、所述电子围栏206一侧的所述作业区域203和另一侧的所述非作业区域204。所述监控模块104根据所述农机201和所述电子围栏206之间的位置关系判断所述农机201是否触发所述电子围栏206。所述监控模块104监控所述农机201的位置，判断所述农机201是否在所述待作业区域204内。所述监控模块104分析所述农机201是否触发所述电子围栏206。当所述监控模块104监测到所述农机201触发所述电子围栏206，所述决策模块103调用适于所述电子围栏206的所述安全策略，并发送至所述农机201。所述农机201执行所述安全策略。
所述决策模块103根据所述电子围栏206两侧的环境情况制定所述安全策略。当所述决策模块103分析所述作业区域203的周边不同位置的所述电子围栏206的另一侧的所述非作业区域204的环境情况不同，所述决策模块103为各位置的所述电子围栏206制定相应的所述安全策略，以适应不同的所述非作业区域204的环境情况。
所述监控模块104监测到所述农机201触发所述电子围栏206时，所述监控模块104进一步监控所述农机201触发的所述电子围栏206的位置，以使所述决策模块103调用相应位置的所述电子围栏206的所述安全策略。
所述环境分析模块101包括一环境数据获取模块1011，所述环境数据获取模块1011通信地连接于所述监测装置202，所述监测装置202监测作业环境，获取环境数据，并由所述环境数据获取模块1011获取。
所述监测装置202可以被实施为无人机。无人机在作业环境上空飞行，通过搭载的摄像装置、红外装置、传感器等获取作业环境的图片、红外图像等，并传输至所述环境数据获取模块1011。所述监测装置202还可以被实施为基站。基站被设置于作业环境，比如农田中或农田附近，对作业环境进行检测以获取作业环境的数据，发送至所述环境数据获取模块1011。所述
所述环境分析模块101还包括一作业区域识别模块1012、一非作业区域识别模块1013和一边界生成模块1014。所述作业区域识别模块1012通信地连接于所述环境数据获取模块1011，以获取环境数据。所述作业区域识别模块1012识别作业环境中供所述农机201作业的区域为所述作业区域203。所述非作业区域识别模块1013通信地连接于所述环境数据获取模块1011，以获取环境数据。所述非作业区域识别模块1013识别作业环境中非由所述农机201作业的区域为所述非作业区域204。举例地，所述非作业区域识别模块1013识别道路、田埂、水塘、山、石块等区域为所述非作业区域204。所述边界生成模块1014从所述作业区域识别模块1012和所述非作业区域识别模块1013分别获取所述作业区域203和所述非作业区域204，所述边界生成模块1014于所述作业区域203和所述非作业区域204之间设置所述边界205。
所述边界控制模块102进一步包括一作业区域划定模块1021和一电子围栏设置模块1022，所述作业区域划定模块1021划定所述农机201需要作业的所述作业区域203，所述电子围栏设置模块1022根据所述作业区域划定模块1021划定的所述作业区域203，设置所述电子围栏206，所述农机201需要在所述电子围栏206包围的所述作业区域203内进行作业。其中，所述作业区域划定模块1021从所述环境分析模块101获取所述作业区域203、所述非作业区域204之间和所述边界206。所述作业区域划定模块1021划定所述农机201需要作业的所述作业区域201，所述电子围栏设置模块1022根据所述作业区域划定模块1021划定的所述农机201需要作业的所述作业区域203，于所述作业区域203和所述非作业区域204之间的所述边界205设置所述电子围栏206。
所述决策模块103包括一非作业区域分析模块1031和一安全策略制定模块1032，所述非作业区域分析模块1031从边界控制模块102获取所述电子围栏206一侧的所述非作业区域204。所述非作业区域分析模块1031分析所述非作业区域204的环境情况，得到所述非作业区域204的环境特征。所述非作业区域分析模块1031根据所述非作业区域204的环境特征，进一步分析所述非作业区域的安全风险。所述安全策略执行模块1032根据所述非作业区域204的环境特征制定所述安全策略。所述安全策略执行模块1032进一步根据所述非作业区域204的安全风险制定所述安全策略。
根据所述环境获取模块101获取的环境数据和所述边界控制模块102设置的所述电子围栏206一侧的所述非作业区域206，所述非作业区域分析模块1031分析所述电子围栏206一侧的所述非作业区域206的环境特征不完全相同。所述非作业区域分析模块1031进一步根据不同位置的所述电子围栏206一侧的不同的所述非作业区域206分析各自的环境特征。所述安全策略制定模块1032根据不同位置的所述电子围栏206一侧的所述非作业区域206的不同环境特征制定相应的所述安全策略，以使所述安全策略能够适应不同的环境特征。
所述监控模块104包括一位置监测模块1041，所述位置监测模块1041通信地连接于所述监测装置202，所述监测装置202对所述农机201进行定位，监测所述农机201的实时位置。所述监控模块104还包括一触发判断模块1042，所述触发判断模块1042通信地连接于所述边界控制模块102以获取所述电子围栏1022。所述触发判断模块1042根据所述位置监测模块1041监测的所述农机201的实时位置，判断所述农机201的实时位置是否位于所述电子围栏206或超出所述电子围栏206离开所述作业区域203。也就是说，所述触发判断模块1042根据所述农机201和所述电子围栏206之间的位置关系判断所述农机201是否触发所述电子围栏206。当所述触发判断模块1042分析所述农机201位于所述电子围栏206或越出所述电子围栏206离开所述作业区域203，所述触发判断模块1042判断所述电子围栏206。
所述位置监测模块1041对所述农机201的位置进行实时监测，所述触发判断模块1042进一步分析所述农机201触发的所述电子围栏206所在的位置。所述反馈模块1043通信地连接于所述触发判断模块1042，获取被触发的所述电子围栏206的位置，所述反馈模块1043通信地连接于所述决策模块103，将被触发的所述电子围栏206的位置反馈至所述决策模块103。所述决策模块103包括一执行模块1033，所述执行模块1033获取所述反馈模块1043反馈的被触发的所述电子围栏206的位置，所述执行模块1033从所述安全策略制定模块1032调用被触发的所述电子围栏206对应的所述安全策略，并发送至所述农机201，指示所述农机201执行所述安全策略。
在本发明的另一个示例中，所述监测装置202被设置于所述农机201。所述农机201在移动中，所述监测装置202对作业环境进行监测。
所述监测装置202对作业环境进行监测，并随着所述农机201的移动，实时获取不同位置的数据。所述环境分析模块101实时地从所述监测装置202获取数据，并实时分析作业环境。所述环境数据获取模块1011实时地从所述监测装置202获取实时的环境数据。所述作业区域识别模块1012根据实时的环境数据，识别所述作业区域1012，所述非作业区域识别模块1013根据实时的环境数据，识别所述非作业区域1013，所述边界生成模块1014在所述作业区域203和所述非作业区域204之间实时地划分所述边界205。所述电子围栏设置模块1022设置所述电子围栏206于所述边界205。
所述决策模块103制定所述安全策略。所述非作业区域分析模块1031从边界控制模块102获取所述电子围栏206一侧的所述非作业区域204。所述非作业区域分析模块1031分析所述非作业区域204的环境情况，得到所述非作业区域204的环境特征。所述非作业区域分析模块1031根据所述非作业区域204的环境特征，进一步分析所述非作业区域的安全风险。所述安全策略执行模块1032根据所述非作业区域204的环境特征制定所述安全策略。所述安全策略执行模块1032进一步根据所述非作业区域204的安全风险制定所述安全策略。
所述监控模块104实时监测所述农机201的位置。所述位置监测模块1041通过所述监测装置202获取的数据分析所述所述农机201的位置。所述位置检测模块1041也可以通过所述农机201的定位装置定位所述农机201的位置。所述触发判断模块1042根据所述位置监测模块1041监测的所述农机201的位置判断所述农机201是否触发所述电子围栏206，若所述触发判断模块1042判断所述农机201触发所述电子围栏206，所述触发判断模块1042通过所述反馈模块1043将所述农机201触发的所述电子围栏206的位置反馈至所述执行模块1033，所述执行模块1033调用所述安全策略，指示所述农机201执行所述安全策略。
所述边界控制模块102实时地设置所述电子围栏206，所述决策模块103实时地执行所述电子围栏206对应的所述安全策略，以在所述监控膜104判断所述电子围栏206被触发时，所述决策膜103及时调用所述安全策略，由所述农机201执行，避免安全风险。
参照图3，本发明进一步提供一作业监控方法300，所述作业监控方法300包括以下步骤：
301：监测作业环境；
302：识别作业区域、非作业区域及边界；
303：设置电子围栏于边界；
304：制定安全策略；
305：监控农机位置；
306：判断是否触发电子围栏；
307：执行安全策略。
在所述步骤301中，所述监测装置202对作业环境进行监控，通过所述环境数据获取模块1011从所述监测装置202获取作业环境的数据。在所述步骤302中，通过所述作业区域识别模块1012识别作业环境中供所述农机201作业的区域为所述作业区域203，通过所述非作业区域识别模块1013识别作业环境中无需所述农机201作业的区域为所述非作业区域204，并通过所述边界生成模块1014生成所述非作业区域204和所述作业区域203之间的所述边界205。
在所述步骤303中，通过所述边界控制模块102于所述边界205设置所述电子围栏206。其中，所述电子围栏206的一侧为所述作业区域203，所述电子围栏206的另一侧为所述非作业区域204。
在所述步骤304中，通过所述决策模块103指定适应于所述电子围栏206的所述安全策略。其中，通过所述非作业区域分析模块1031分析所述电子围栏206一侧的所述非作业区域204的环境情况，以使所述安全策略制定模块1032制定的所述安全策略能够是英语所述非作业区域204的环境情况。
在所述步骤305中，通过所述位置检测模块1041对所述农机201的位置进行监控，以监控所述农机201的实时位置。在所述步骤306中，通过所述农机201的位置分析所述农机201是否位于所述电子围栏206处，或所述农机201是否越出所述电子围栏206，进入所述非作业区域204，若所述农机201在所述电子围栏206处，或越出所述电子围栏206进入所述非作业区域204，则通过所述触发判断模块1042判断所述农机201触发所述电子围栏206。
若所述步骤306判断所述农机201触发所述电子围栏206，则执行所述步骤307。在所述步骤307中，通过所述反馈模块1043将所述农机201触发的所述电子围栏206的位置反馈至所述决策模块103，由所述执行模块1033调用相应位置的所述电子围栏206对应的所述安全策略，并通过所述执行模块1033指示所述农机201执行所述安全策略。
在本发明的一个示例中，所述环境分析模块101通过所述监测装置202对作业环境进行监控，以预先识别所述作业区域203、所述非作业区域204，并生成所述作业区域203和所述非作业区域204之间的所述边界205。
所述边界控制模块102通过所述环境分析模块101预先生成的所述边界205设置所述电子围栏206，以划定所述作业区域203和所述非作业区域204。所述农机201在所述作业区域203作业。也就是说，所述电子围栏206被预先设置，当所述农机201在所述作业区域203作业时，所述电子围栏206已被设置。
参照图4，所述监测装置202对作业环境如大片的农田及其周边的环境进行监测，获取农田及其周边环境的数据。所述作业区域识别模块1012识别农田为所述作业区域203，所述非作业区域识别模块1013识别农田旁的道路、农田的田埂等为所述非作业区域204。所述边界生成模块1014生成农田和道路之间的所述边界205。如农田和道路之间的田埂为所述边界205，或农田和道路之的分界线为所述边界205。
所述作业区域划定模块1021识别所述农机201需要作业的所述作业区域203，所述电子围栏设置模块1022于农机需要作业的所述作业区域203和相邻的所述非作业区域204之间的所述边界205设置所述电子围栏206。
所述决策模块103制定所述电子围栏206对应的所述安全策略。所述非作业区域分析模块1031分析所述电子围栏206一侧的所述非作业区域203为道路，存在与车辆、行人碰撞的风险，所述安全策略制定模块1032执行所述安全策略为尽快离开道路，所述农机201需要调整方向，重新返回农田。
所述农机201在所述作业区域203进行作业，所述电子围栏206已被设置，所述农机201需要在所述电子围栏206围绕的所述作业区域203内作业。所述位置监控模块1041监测所述农机201的位置。值得一提的是，所述位置监测模块1041可以通过无人机、基站、卫星等所述监测装置202对农机的位置进行监控。所述位置监测模块1041也可以通过所述农机201的定位装置对所述农机201的位置进行监测。
所述触发判断模块1042根据所述农机201是否触发所述电子围栏206。所述位置检测模块1041监测到所述农机201越出所述电子围栏206进入所述非作业区域204的道路，所述触发判断模块1042判断所述农机201触发所述电子围栏206。所述反馈模块1043反馈所述农机201触发的所述电子围栏206的位置为道路和农田之间至所述决策模块103，所述决策模块103调用道路和农田之间的所述电子围栏206的所述安全策略，执行所述农机201调整方向，重新返回农田。
在本发明的另一个示例中，所述环境分析模块101跟随所述农机201对作业环境进行实时监控。所述监测装置202被设置于所述农机201。被设置于所述农机201的所述监测装置202被实施为摄像装置、监控设备或及其结合，对农机的周边环境进行实时监控。所述监测装置202也可以被实施为无人机、基站、卫星等或及其结合，对所述农机201的作业环境进行实时监控。当所述农机201移动，所述监测装置202实时监测所述农机201周边的作业环境。
所述环境数据获取模块1011从所述监测装置202获取环境数据，所述作业区域识别模块1012实时地根据环境数据识别所述作业区域203，所述非作业区域识别模块1013实时地根据环境数据识别所述非作业区域204。边界生成模块1014根据实时被识别的所述作业区域203和所述非作业区域204实时地生成所述边界。
所述边界控制模块102设置所述电子围栏206于所述边界，实时对所述边界205进行控制。
当所述电子围栏206被设置，所述决策模块103实时地制定所述安全策略。参照图5，所述农机201在农田移动。所述农机201携带的所述监测装置202对所述农机201周边的环境进行实时监测，并发送至所述环境数据获取模块10111。所述作业区域识别模块1012识别所述农机201当前移动的位置为所述作业区域203。所述非作业区域识别模块1013识别所述农机201的前方为湖泊，湖泊为所述非作业区域204。
所述边界生成模块1014在农田和湖泊之间生成所述边界205。所述边界控制模102于所述边界205设置所述电子围栏206。所述费作业区域分析模块1031分析所述农机201越出所述电子围栏206容易掉入湖泊。所述农机201在农田和湖泊之间的所述边界205不易调整方向。所述安全策略制定模块1032制定农田和湖泊之间的所述电子围栏206对应的所述安全策略为所述农机201停止移动。
当所述位置检测模块1041监测到所述农机201的当前位置位于农田和湖泊之间的所述边界205，所述触发判断模块1042判断所述农机201触发所述电子围栏206，所述反馈模块1043将所述农机201触发的所述电子围栏206的位置反馈至少所述决策模块103，所述执行模块1033根据被触发的所述电子围栏206的位置调用所述安全策略，指示所述农机201按照所述安全策略，停止移动，保持位置，以防止农机掉入湖泊。
值得一提的是，在本发明的另一个示例中，所述环境分析模块101可以通过所述监测装置202预先获取作业环境的数据，也可以通过所述监测装置202实时地获取作业环境的数据。所述环境分析模块101根据预先获取的环境数据，预先识别所述作业区域203和所述非作业区域204，并生成所述边界205。所述边界控制模块102根据预先生成的所述边界205设置所述电子围栏206，以使所述农机201在所述作业区域201作业时，所述电子围栏206已预先被设置。同时，所述环境分析模块101在所述农机201作业时，通过所述监测装置202实时地获取环境数据，以实时调整所述作业区域203和所述非作业区域204，以及相应的所述边界205，使得所述边界控制模块102实时调整所述电子围栏206。
所述决策模块103可以根据预先设置的所述电子围栏206的环境情况制定所述安全策略，当所述电子围栏206被实时调整，所述电子围栏206两侧的环境情况发生变化，所述决策模块103实时地调整所述安全策略，以使所述农机201在出发所述电子围栏206时，执行的所述安全策略能够适应实际情况。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (19)

1.一作业监控系统，用于监控至少一农机，其特征在于，包括：
一环境分析模块，所述环境分析模块识别作业环境的至少一作业区域和至少一非作业区域，生成所述作业区域和所述非作业区域之间的至少一边界；
一边界控制模块，所述边界控制模块通信地连接于所述环境分析模块，以设置至少一电子围栏于所述边界；以及
至少一监控模块，所述监控模块通信地连接于所述边界控制模块，以获取所述电子围栏，所述监控模块监测所述农机的位置，以监控农机是否在所述电子围栏一侧的所述作业区域内。
2.根据权利要求1所述的作业监控系统，其中所述环境分析模块包括一环境数据获取模块，所述环境数据获取模块通信地连接于至少一监测装置，所述监测装置对作业环境进行监测，产生环境数据，并发送至所述环境数据获取模块。
3.根据权利要求2所述的作业监控系统，其中所述环境分析模块还包括：
一作业区域识别模块，所述作业区域识别模块从所述环境数据获取模块获取环境数据，其中所述作业区域识别模块识别作业环境的所述作业区域；
一非作业区域识别模块，所述非作业区域识别模块从所述环境数据获取模块获取环境数据，其中所述作业区域识别模块识别作业环境的所述作业区域；以及
一边界生成模块，所述边界生成模块分别从所述作业区域识别模块获取所述作业区域，从所述非作业区域识别模块获取所述非作业区域，所述边界生成模块生成所述作业区域和所述非作业区域之间的边界。
4.根据权利要求1所述的作业监控系统，其中所述边界控制模块包括：
一作业区域划定模块，所述作业区域划定模块从所述环境分析模块获取所述作业区域、所述非作业区域和所述边界，所述作业区域划定模块划定所述农机需要作业的所述作业区域；和
一电子围栏设置模块，所述电子围栏设置模块于所述农机需要作业的所述作业区域和所述非作业区域之间的所述边界设置所述电子围栏。
5.根据权利要求4所述的作业监控系统，进一步包括一决策模块，所述决策模块从所述边界控制模块获取所述电子围栏和所述电子围栏一侧的所述非作业区域，其中所述决策模块根据所述电子围栏的环境情况制定至少一安全策略。
6.根据权利要求5所述的作业监控系统，其中所述决策模块包括一非作业区域分析模块，所述非作业区域分析模块从所述边界控制模块获取所述电子围栏一侧的所述非作业区域，其中所述非作业区域分析模块分析所述非作业区域的环境特征。
7.根据权利要求6所述的作业监控系统，其中所述决策模块包括一安全策略执行模块，所述安全策略制定模块从所述非作业区域分析模块获取所述非作业区域的环境特征，其中所述安全策略制定模块根据所述电子围栏一侧的所述非作业区域的环境特征制定所述安全策略。
8.根据权利要求7所述的作业监控系统，其中所述监控模块包括：
一位置监测模块，其中所述位置检测模块监测所述农机的位置；和
一触发判断模块，其中所述触发判断模块从所述边界控制模块获取所述电子围栏，所述触发判断模块从所述位置监测模块获取所述农机的位置，所述触发判断模块根据所述农机和所述电子围栏之间的位置关系判断所述农机是否触发所述电子围栏。
9.根据权利要求8所述的作业监控系统，其中所述监控模块还包括一反馈模块，所述反馈模块通信地连接于所述触发判断模块，当所述触发判断模块判断所述农机触发所述电子围栏，所述反馈模块将所述农机触发的所述电子围栏的位置反馈至所述决策模块。
10.根据权利要求9所述的作业监控系统，其中所述决策模块还包括一执行模块，所述执行模块从所述反馈模块获取所述农机触发的所述电子围栏的位置，所述执行模块根据所述农机触发的所述电子围栏的位置从所述安全策略制定模块调用相应的所述安全策略，由所述农机执行。
11.根据权利要求2所述的作业监控系统，其中所述监测装置预先监测作业环境，所述环境分析模块从所述监测装置获取预先监测得到的环境数据，以预先识别所述作业区域和所述非作业区域，生成所述边界。
12.根据权利要求2所述的作业监控系统，其中所述监测装置实时监测作业环境，所述环境分析模块实时从所述监测装置获取环境数据，其中所述环境分析模块实时识别所述作业区域和所述非作业区域，生成所述边界。
13.根据权利要求2所述的作业监控系统，其中所述监测装置被实施为无人机、基站、卫星及其组合。
14.根据权利要求2所述的作业监控系统，其中所述监测装置被实施为摄像装置、监控设备及其组合。
15.一作业监控方法，用于监控一农机，其特征在于，所述作业监控方法包括以下步骤：
(A)设置至少一电子围栏于一作业区域和一非作业区域的边界；
(B)判断所述农机是否触发所述电子围栏，；以及
(C)根据判断结果控制所述农机的工作状态。
16.根据权利要求15所述的作业监控方法，其中在所述步骤(A)之前，所述作业监控方法进一步包括步骤：
(D)确定所述作业区域和所述非作业区域的边界。
17.根据权利要求16所述的作业监控方法，其中所述步骤(D)之前，所述作业监控方法进一步包括步骤：
通过至少一监测装置对作业环境进行监测以获取环境数据；
根据作业环境的环境数据识别作业环境的所述作业区域和所述非作业区域，以确定所述作业区域和所述非作业区域的边界。
18.根据权利要求15所述的作业监控方法，其中所述步骤(A)和所述步骤(B)之间，所述作业监控方法进一步包括以下步骤：
分析所述电子围栏一侧的所述非作业区域的环境特征；和
根据所述非作业区域的环境特征制定所述安全策略。
19.根据权利要求15所述的作业监控方法，其中所述步骤(A)和所述步骤(B)之间，所述作业监控方法进一步包括以下步骤：
获取所述农机的位置；和
分析所述农机和所述电子围栏之间的位置关系。
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