CN110352650A - 用于深松作业质量监测的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于深松作业质量监测的装置和方法，该装置包括深松传感器，其配置用于采集关于深松作业状态和参数的数据，其中深松传感器包括安装在拖拉机与深松机具牵引杆上的第一倾角传感器和安装在拖拉机机体上的第二倾角传感器；控制主机，其包括主控单元和传输模块，其中主控单元配置成对采集的数据进行处理，以便获得实时耕深值和作业状态信息。本发明解决了农机深松作业质量监管中作业深度测量、有效作业面积统计和作业车辆北斗定位的技术问题，从而克服了现有技术中深松机耕深、面积监控性能差的缺陷，适用于农业信息化监测系统建设，提高了农业生产效率。

Description

用于深松作业质量监测的装置和方法

技术领域

本发明一般地涉及农业机械控制领域。更具体地，本发明涉及一种用于深松作业质量监测的装置和方法。

背景技术

深松机具是一种与大马力拖拉机配套使用的耕作机械，主要用于行间或全方位的深层土壤耕作的机械化翻整，其具有打破犁底层、恢复土壤耕层结构、提高土壤蓄水保墒能力、消灭部分杂草、减少病虫害、平整地表以及提高农业机械化作业标准等作用。

传统的深松作业在进行作业质量监测方面存在各种缺陷，如已有专利技术中采用超声波传感器计算耕深值受到地面凹凸不平和秸秆粪便集结成堆的影响，导致反映深度真实性有难度。相比而言，采用图像分析法的深松作业是通过图像采样对比，进而得出作业深度，但是需要高水平的算法，不易于应用推广。另外，单倾角传感器类型的深松检测技术无法监测深松机具的水平状态变化，得不到准确有效的深松效果，而双倾角传感器安装在下拉杆和犁架上的深松机具检测技术，易受悬挂等链接件框度的影响，很难准确提供用于耕深值计算的相对变化角度。另外，以上装置或方法都存在着缺少或者不能够充分地利用对深松机具作业状态的判断来辅助统计有效作业面积的缺陷。

发明内容

为克服上述现有技术中存在的一个或多个问题，本发明使用双姿态传感器构建用于深松作业质量精准监测的装置，该装置采用高精度深松作业信息处理方法，从而改进了现有技术中深松耕深、面积监测的性能，解决了拖拉机深松作业质量监管中作业深度测量、有效作业面积统计、作业车辆北斗导航定位的关键技术问题。

为至少解决上述技术问题，在一个方面中，本发明提供一种用于深松作业质量监测的装置，包括：

深松传感器，其配置用于采集关于深松机具作业状态和参数的数据，其中所述深松传感器包括安装在与拖拉机牵引杆相连深松机具上的第一倾角传感器和安装在拖拉机机体上的第二倾角传感器；

控制主机，其包括主控单元和传输模块，

其中所述主控单元配置成对所述深松传感器采集的数据进行处理，以便获得所述深松机具的实时耕深值和作业状态信息，

其中所述传输模块配置成与近程监控终端和远程监控平台进行通信，以便实现对所述深松机具的近程和远程监控以及数据的双向传送。

在一个实施例中，所述主控单元配置成利用所述第一倾角传感器和所述第二倾角传感器所获得的相对角度变化，实时地计算所述耕深值。

在另一个实施例中，所述装置还包括与图像采集传感器连接的外部接口，所述图像采集传感器安装在拖拉机驾驶室后上方并且其摄像头对准深松机具，以实现对深松机具工作状态的画面进行实时监控。

在又一个实施例中，所述装置还包括与安装在深松机具上的机具识别传感器连接的外部接口，其中所述机具识别传感器配置成用于获取所述深松机具的型号和其他相关信息。

在一个实施例中，所述传输模块包括卫星通信模块，其配置用于实现北斗导航定位功能以实时获取拖拉机作业轨迹。

在另一个实施例中，所述传输模块还包括地面无线通信模块，其中所述地面无线通信模块包括近程通信模块和蜂窝通信模块。

在又一个实施例中，所述近程通信模块包括蓝牙模块，其配置用于与所述近程监控终端进行通信，以至少获取深松机具初始状态参数和实时传输作业信息，其中所述蜂窝通信模块配置成用于利用蜂窝通信技术向远程监控平台传送信息，该信息可以包括拖拉机位置、作业轨迹、对应轨迹中各处实时耕深值和作业状态判断值以及图像信息等。

在另一个方面中，本发明提供一种对深松作业质量进行监测的方法，包括：

利用安装在拖拉机与深松机具牵引杆上的第一倾角传感器和安装在拖拉机机体上的第二倾角传感器，采集深松机具作业状态和参数；

对采集的作业状态和参数进行处理，以获得关于深松机具的实时耕深值和作业状态的信息；

将所述信息实时传送到近程监控终端和远程监控平台，

其中在近程监控终端处，根据实时耕深值和作业质量达标判断值，调整深松机具的耕作深度，以确保作业状态实时质量达标，

其中在远程监控平台处，根据拖拉机运行轨迹各处的耕深值和作业状态判断值，计算统计有效作业面积。

在一个实施例中，其中获取所述深松机具的实时耕深值包括：

采集并计算第一倾角传感器和第二倾角传感器的角度差值数据，并利用深松传感器角度变化计算深松机具作业深度；

对所述作业深度利用中值位滤波算法进行处理，并将滤波值作为所述实时耕深值。

在又一个实施例中，其中计算所述有效作业面积包括：

利用所述第一倾角传感器和第二倾角传感器相对变化角度数据实时计算拖拉机机体与牵引杆上的深松机具之间的角度值，以获得作业状态实时质量达标值；

利用所述作业状态实时质量达标值，确定拖拉机作业轨迹中属于作业田间耕深质量不合格值和作业田两端拖拉机转向深松机具抬起的轨迹误差段；

对所述轨迹误差段进行滤除，以便利用有效值并结合深松机具宽度，进而获得有效作业面积。

相比于现有技术，本发明的装置和方法具有如下的技术优势：

首先，本发明的装置可以基于北斗导航定位技术，实现精准农业信息化监管，拓展了北斗系统在农业领域的应用范围。其次，本发明的方案采用安装在拖拉机机体和拖拉机机体与深松机具相连的牵引杆上的双倾角传感器测量耕深深度，不受调节悬挂各个连接杆、坡地、倾斜地块、秸秆或杂草对测量深度的影响。再次，本发明对于作业面积的计算，基于多源信息融合方法，进行了综合判断与分析，可以对作业面积统计的有效性进行准确判断。最后，与本发明装置配合使用的外围传感器均可以设计为信息参数可识别、监测及管理，从而实现整机信息绑定，防止利用不合格传感器进行数据造假，进而提高作业监管质量的有效性。

附图说明

通过阅读仅作为示例提供并且参考附图进行的以下描述，将更好地理解本发明及其优点，其中：

图1是示出根据本发明实施例的用于深松作业质量监测的装置的简化框图；

图2是示出根据本发明实施例的用于深松作业质量监测的系统的具体框图；

图3是示出根据本发明实施例的装置的深松传感器安装位置的示意图。

具体实施方式

本发明的深松作业质量监测装置采用双倾角传感器及特殊位置安装模式，并结合用于高精度耕深值计算的信息滤波方法，在数据源上提高了耕深值计算的精度和可靠性，解决了如何实现对深松作业信息质量进行有效监管的问题。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的方案进行详细地说明。

图1是示出根据本发明实施例的深松作业质量监测的装置100的简化框图。如图1所示，本发明的装置100包括深松传感器101，其配置用于采集关于深松机具作业状态和参数的数据。在一个实施例中，该深松传感器包括安装在拖拉机牵引杆上的第一倾角传感器和安装在拖拉机机体上的第二倾角传感器。进一步，装置100还包括控制主机102，其包括主控单元1021和传输模块1022。在一个实施例中，主控单元1021可以配置成对所述深松传感器采集的数据进行处理，以便获得所述深松机具的实时耕深值和作业状态信息，而传输模块1022配置成与近程监控终端103和远程监控平台104进行通信，以便实现对所述深松机具的近程和远程监控以及数据的双向传送。

附加地或可选地，本发明的装置100还可以包括多个内部接口105和外部接口106。在一个实施例中，多个内部接口105可以包括各种与深松传感器、通信模块(包括卫星导航或定位模块)、机具识别传感器等建立连接的内部接口。在一个实施例中，所述装置100可以包括与安装在深松机具上的机具识别传感器连接的内部接口，通过该内部接口以获取所述深松机具的型号和其他相关信息。

在另一个实施例中，多个外部接口106可以包括各个音频或视频接口，以支持多媒体功能。另外，外部接口也可以是用于与外部设备进行通信的各种通信接口，包括RS-232接口及CAN接口。在一个实施例中，本发明的装置100还可以包括与图像采集传感器连接的外部接口，该所述图像采集传感器安装在拖拉机驾驶室后上方并且其摄像头对准(例如可以是正对)深松机具，以实现对深松机具工作状态的画面进行实时监测。

本领域技术人员可以根据上述描述，可以想到为了便于与外部设备进行通信，本发明的装置可以根据实际需要增加各种类型的通信接口，以实现数据的交换和处理。

在操作中，主控单元可以配置成利用第一倾角传感器和第二倾角传感器所获得的相对角度变化，实时地计算耕深值。例如，在工作过程中，采集并计算深松传感器(包括双倾角传感器)的角度差值数据，利用深松传感器角度变化计算得出作业深度，再对所述作业深度利用中值位滤波算法进行处理，最后得出的滤波值作为实时耕深值。

另外，为了实现远程和近程控制和数据处理，装置100的传输模块1022可以包括卫星通信模块和地面无线通信模块，其中所述卫星通信模块包括卫星信号接收器，其配置用于实现北斗导航定位功能以实时获取拖拉机作业轨迹。进一步，所述传输模块1022还可以包括地面无线通信模块，其中所述地面无线通信模块包括近程通信模块和蜂窝通信模块。

在一个实施例中，其中所述近程通信模块包括蓝牙模块，其配置用于与所述近程监控终端进行通信，以至少获取深松机具初始状态参数和实时传输作业信息，其中所述蜂窝通信模块配置用于利用蜂窝通信技术向远程监控平台传送信息，该信息可以包括拖拉机位置、作业轨迹、对应轨迹中各处实时耕深值和作业状态判断值以及图像信息等。

以上结合图1对本发明的用于深松作业质量监测的装置进行了概括性的描述，从而本领域技术人员对本发明的方案具有总体的认识。相比于现有检测手段，本发明的技术方案采用安装在拖拉机与深松机具相连的牵引杆和拖拉机机体上的双倾角传感器测量角度变化并结合成熟的中值位滤波算法进行耕深值计算，不仅解决了测距类传感器易受地面不平、秸秆肥料拥堵对测深结果的影响，而且可提高对作业机具连接件之间角度变化状态判断的稳定性。

下面将结合图2对本发明的装置进行进一步详细描述。图2是示出根据本发明实施例的用于深松作业质量监测的系统200的具体框图。从图2所示的内容，本领域技术人员可以理解的是图2的系统不仅包括对图1中所示装置100进行具体细化，还示出了与该装置交互的多个内部或外部装置、模块或组件。

如图2所示，本发明的用于深松作业质量监测的系统200包括控制主机201，其可以包括微控制单元(“MCU”)202(其可以是图1所示出的主控单元1021)和导航通信模块203(其可以是图1所示出的传输模块1022)。可选地或附加地，系统200还可以包括显示装置204，例如图2中所示出的显示屏，以用于向操作者或用户显示各类与深松作业相关的文字或图像信息。从图2中可以看出，导航通信模块203可以包括各种类型天线，例如全球导航卫星系统(“GNSS”)天线以用于卫星通信，蓝牙天线以用于实现与智能移动终端206的近程通信，此处的智能移动终端206可以是图1所示的近程监控终端103的一个示例。另外，导航通信模块203还可以包括用于蜂窝通信的天线，例如全球移动通信系统/通用分组无线业务(“GSM/GPRS”)天线，以用于与农机管理与调度平台205通过蜂窝移动通信网络进行通信。

在另一个实施例中，蓝牙模块或天线可以配置用于与移动智能终端206进行数据通信，以获取移动智能终端206提供的拖拉机初始状态参数，同时将作业信息实时传输给移动智能终端206以用于显示。在另一个实施例中，GSM/GPRS模块或天线可以配置用于将拖拉机位置、作业轨迹、对应轨迹中各处实时耕深值、作业状态判断值以及图像信息反馈给远程农机管理与调度平台205。在另一个实施例中，所述导航通信模块203可以包括北斗导航信号接收器，其可以配置用于实时获取拖拉机作业轨迹。

在一个实施例中，本发明的系统200可以借助导航通信模块203(其例如包括北斗导航定位模块)获取拖拉机的经纬度坐标位置信息，并发送到远程农机管理与调度平台205。农机调度与管理平台205根据坐标位置信息及耕深值信息形成的作业轨迹队列，通过作业状态实时质量达标判断值进而得出拖拉机作业轨迹中属于作业田间耕深值质量不合格的值、轨迹位置信息重叠的轨迹段及作业田两端拖拉机转向深松机具抬起的轨迹段，然后对其中作业不合格的轨迹误差段进行滤除，由其有效值结合深松机具宽度等信息而最终得到作业面积。该方案与现有技术相比，实现了拖拉机作业面积统计的实时、有效及精准。

进一步，本发明的系统200与远程农机管理与调度平台205之间借助导航通信模块203可以实现信息交互，一方面系统200实时将采集并经过处理的作业信息、耕深值数据、导航信息、车辆状况、深松机具参数等信息传送给农机管理与调度平台205，另一方面该农机管理与调度平台205能够统计和记录所有安装有实时监测终端的拖拉机机具的作业数据，并根据作业信息和行驶轨迹计算深松面积并反馈给系统200。另外，可以借助于配套研发的与移动智能终端手机206上的APP管理软件通信交互的系统，本发明可实现数据管理、处理、存储及质量分析评价等功能，与现有产品相比，功能更加丰富，从而使农机管理更便捷和有效。

在实际的应用中，本发明的导航通信模块203可以采用GU620模块，其是一款内嵌全球卫星定位系统&北斗系统&蓝牙(“GPS&BEIDOU&蓝牙”)功能的GSM/GPRS模块，可同时支持GSM制式的四频段制式，同时可以选择是否支持三轴加速传感(“G-SENSOR”)，能够完全互相兼容。另外，GU620模块支持OPENAT工作模式，用户可选择将自己的应用程序二次开发移植到GU620模块上运行，其可使用的空间高达400KB，同时提供各种API应用函数库以及开发套件，可以进行板级SMT，从而节省空间，降低成本。另外，所述GPS可以进行基于MTK的成熟芯片组设计开发，可进行高达66个PRN信道的卫星跟踪，适用于车载监控导航。

关于信号的处理，本发明实施例中的导航信号可以经过GNSS天线进入导航处理板的射频模块，经过有源功放进行低噪声放大，然后进行数字下变频处理，经过数字下变频处理的中频数字采样信号被送入信号处理模块进行基带信号的相关运算，以实现捕获跟踪、生成原始观测量并进行RTCM等标准数据格式的输出。该输出的原始数据通过板间数据总线，被传递到接口控制模块，由接口控制模块通过外部接口进行对外输出。为此，在一个实施例中，本发明的外部接口可以提供例如串口、USB接口等接口的信号驱动，可将数据传递给主机MCU 202的数据处理中心进行协议解析处理。同时，也可通过外部接口将数据存储到外置的存储器。附加地，也可通过无线通信方式将数据进行收发。

如前述结合图1所描述的，本发明使用了多个传感器来进行数据的采集。具体地，如图2中所示，本发明使用了机具ID识别传感器207，其可以通过线束和接插件的方式与控制主机201连接，并且配置用于获取深松机具的型号及与型号相应的包含幅宽在内的机具信息，从而实现对机具参数信息进行管理。在一个实施例中，机具ID识别传感器207也可以包括微控制单元、电源、信息通信等附加的功能电路。在又一个实施例中，机具ID识别传感器207可以布置有与主体电路板进行通信的接口，并且该接口具有防静电保护电路设计。

进一步，如前所述，本发明还利用包括第一倾角传感器208和第二倾角传感器209在内的多个深松传感器。与机具ID识别传感器类似，该深松传感器也可以通过线束和接插件，以内部接口连接的方式来连接到控制主机201。在一个实施例中，第一倾角传感器208可以安装在拖拉机机体与深松机具相连的牵引杆上，而相应地第二倾角传感器209可以安装在拖拉机机体上，二者可以配置用于实时监测牵引杆和机体二者的相对角度变化，以便辅助控制主机实时地计算耕深值。

在深松作业监测的过程中，可以由安装在深松机具上的机具ID识别传感器207、第一倾角传感器208和第二倾角传感器209将采集到的深松机具详细信息和深松监测数据汇集到机具线束，此处的机具线束可以通过拖拉机后部的接口插排与控制主机201连接。当将采集到的所有监测数据传输到MCU 202，并且经其进行计算与处理完成之后，一方面可以通过蓝牙模块与智能移动终端206进行交互，另一方面可以将数据在显示屏204上显示。另外，也可以通过导航通信模块(其例如可以包括数据透传与定位通信模块)来进行数据的交换。

除了上文所描述的用于连接多个传感器的内部接口105以外，本发明的控制主机201还可以包括多个外部接口106，以用于通过线束和接插件连接支持多媒体功能的音视频设备(例如车载摄像头210、音频设备211)和CAN收发器212。在一个实施例中，车载摄像头210可以包括图像采集传感器，其安装在驾驶室后上方，摄像头对准机具，例如可以是正对，以便对拖拉机工作状态的画面进行实时监测。

附加地或优选地，所述控制主机201还可以包括结构件213和表面贴膜214。结构件213用于满足设备整机满足相关工况使用条件下的防护要求，表面贴膜214用于给出功能说明和相关使用标识。

为了提供动力，本发明的系统还可以包括电源模块215，例如图2中所示出的DC12V或DC 24V电瓶，其可以配置用于给图1中所示出的装置100或者图2中所示出的控制主机201提供电源。可选地，根据方案设计的要求和目的，本领域技术人员也可以想到针对不同的组件或模块来提供不同的电源供应，或提供整体的统一电源供应。

上面结合图2对本发明的用于深松作业质量监测的系统200进行了详细的描述。下面将对控制主机201的示例性实现做进一步描述，以加深本领域技术人员的理解和对方案的实施。

在一个或多个具体实施中，控制主机201的核心模块处理器可以例如采用以ARMCoretex-M3作为内核的STM32F103XX芯片。该芯片的工作频率为72MHz，具有丰富的端口和链接到总线的外设。另外，STM32XX控制器包含许多标准接口，例如STM32ZXX系列中就有2个I2C、3个USART、2个UART、1个USB和1个CAN通信接口，并且包含多达16个同时工作中断。进一步，利用ST公司提供的丰富库函数和技术支持，可以为系统的开发提供扩展。

在一个具体实施例中，控制主机201同时可以承载显示功能，例如通过硬件设计来实现由检测指示灯、蓝牙连接指示灯、电源指示灯、通信指示灯、液晶屏、蜂鸣器和高亮LED组成的板载声光报警器。由此，该控制主机201可以执行查询及设置ID单元板参数信息、实现与各类传感器的数据传输和功能控制。附加地或优选地，控制主机201另外还可以通过USB HOST/OTG、3G、以太网和串口等通信接口与接口板通信，并且与导航通信模块203采用串行通信。

通过上面结合图1和图2的详细描述，本领域技术人员能够理解本发明的技术方案是以安装在拖拉机机体与深松机具相连的牵引杆上的第一倾角传感器和拖拉机机体上的第二倾角传感器的测量值作为输入，采用综合数据分析处理方法得到深松耕深值和作业状态信息，来实现对深松作业质量进行实时精准的监测。下面给出示例性的工作过程：

首先深松监测装置上电启动，外围传感器驱动参数自动初始化设置并进行机具ID识别、移动智能终端搜索连接及工作界面显示。然后，深松传感器采集深松机具作业状态及参数，并送入中央处理器对其进行数据处理进而得到深松机具的实时耕深值和作业状态判断值，同时由显示器实时显示这些值。

接下来，将作业信息通过传输模块一方面实时上传至现场移动监控终端(例如图2的智能移动终端206)，另一方面与北斗导航位置信息捆绑传输到远程监控中心(如图2的农机管理与调度平台205)。最后，根据显示器(如图2的显示屏204)给出的实时耕深值和作业质量达标判断值，操作人员不断调整机具的耕作深度，以保证作业状态实时质量达标。同时，远程监控中心根据农机运行轨迹各处的耕深值和作业状态判断值，精确计算统计有效作业面积并进行显示。

通过上述的描述，本领域技术人员可以理解本申请不仅公开了相应的用于监控的装置和系统，也相应地公开了如下的对深松作业质量进行监测的方法。具体地，通过安装在牵引杆和机体上的双倾角传感器测量值作为输入，采用在线数据处理方法得到深松耕深值和作业面积，以对深松作业质量进行实时精准监控，该监控方法包括如下步骤：

a)深松监测设备上电启动，外围传感器驱动参数自动初始化设置并进行机具ID识别、移动智能终端搜索连接及工作界面显示；

b)深松传感器采集深松机具作业状态及参数，采用中央处理器对其进行数据处理得到深松机具的实时耕深值和作业状态判断值，并由显示器实时显示；

c)将作业信息通过传输模块一方面实时上传至现场移动监控终端，另一方面与北斗导航位置信息捆绑传输到远程监控中心；

d)根据显示装置给出的实时耕深值和作业质量达标判断值，操作人员不断调整机具的耕作深度，以保证作业状态实时质量达标；

e)监控平台根据拖拉机运行轨迹各处的耕深值和作业状态判断值，精确计算统计有效作业面积并进行显示。

其中所述深松机具的实时耕深值计算可以例如包括如下的步骤：

f)采集安装在拖拉机机体与深松机具相连的牵引杆上和拖拉机机体上的双倾角传感器测量角度变化信号并计算双倾角传感器的角度差值数据，利用深松传感器角度变化计算得出作业深度；

g)数据滤波，其包括对所述作业深度利用中值位滤波算法进行处理，滤波值作为所述实时耕深值。

另外，为了实现有效的作业面积精准统计，可以借助北斗导航定位模块获取农机的经纬度坐标位置信息，并发送到远程农机管理与调度平台205，平台205根据坐标点信息及耕深值信息形成的作业轨迹队列，通过作业状态实时质量达标值(质量达标值参数的设定根据国家各地深松作业达标标准)判断得出拖拉机作业轨迹中属于作业田间耕深质量不合格值、轨迹位置信息重叠的轨迹段及作业田两端拖拉机转向深松机具抬起的轨迹段，对其中作业不合格轨迹误差段进行滤除，有效值用于拖拉机有效作业面积的统计。

图3是示出根据本发明实施例的装置的深松传感器安装位置的示意图。如图3中所示出的，深松传感器中的第一倾角传感器301安装在拖拉机机体303与深松机具304相连的牵引杆上，而相应地第二倾角传感器302可以安装在拖拉机机体303上，从而采集深松作业状态及参数。

综上所述，本发明的用于深松作业质量监测的装置、系统和方法解决了如何实现对深松作业信息质量进行有效监管的问题。采用双倾角传感器及特定的位置安装模式，并结合用于高精度深松耕深值计算的信息滤波方法，在数据源上提高了深松耕深值计算的精度和可靠性，为深松作业质量在线监测、管理、统计与评价提供了有效保证。

虽然本发明所实施的方式如上，但所述内容只是为便于理解本发明而采用的实施例，并非用以限定本发明的范围和应用场景。任何本发明所述技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于深松作业质量监测的装置，包括：

深松传感器，其配置用于采集关于深松作业状态和参数的数据，其中所述深松传感器包括安装在拖拉机与深松机具牵引杆上的第一倾角传感器和安装在拖拉机机体上的第二倾角传感器；

控制主机，其包括主控单元和传输模块，其中所述主控单元配置成对所述深松传感器采集的数据进行处理，以便获得所述深松机具的实时耕深值和作业状态信息，

其中所述传输模块配置成与近程监控终端和远程监控平台进行通信，以便实现对所述深松机具的近程和远程监控以及数据的双向传送。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述主控单元配置成利用所述第一倾角传感器和所述第二倾角传感器所获得的相对角度变化，实时地计算所述耕深值。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括与图像采集传感器连接的外部接口，所述图像采集传感器安装在拖拉机驾驶室后上方并且其摄像头对准深松机具，以实现对深松机具工作状态的画面进行实时监测。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述装置还包括与安装在深松机具上的机具识别传感器连接的内部接口，其中所述深松机具识别传感器用于获取所述深松机具的型号和其他相关信息。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述传输模块包括卫星通信模块，其配置用于实现北斗导航定位功能以实时获取拖拉机作业轨迹。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述传输模块还包括地面无线通信模块，其中所述地面无线通信模块包括近程通信模块和蜂窝通信模块。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述近程通信模块包括蓝牙模块，其配置用于与所述近程监控终端进行通信，以至少获取深松机具初始状态参数和实时传输作业信息，其中所述蜂窝通信模块配置成用于利用蜂窝通信技术向远程监控平台传送信息，该信息包括拖拉机位置、作业轨迹、对应轨迹中各处实时耕深值和作业状态判断值以及图像信息。

8.一种对深松作业质量进行监测的方法，包括：

利用安装在拖拉机与深松机具牵引杆上的第一倾角传感器和安装在拖拉机机体上的第二倾角传感器，采集深松机具作业状态和参数；

对采集的作业状态和参数进行处理，以获得关于深松机具的实时耕深值和作业状态的信息；

将所述信息实时传送到近程监控终端和远程监控平台，

其中在近程监控终端处，根据实时耕深值和作业质量达标判断值，调整深松机具的耕作深度，以确保作业状态实时质量达标，

其中在远程监控平台处，根据拖拉机运行轨迹各处的耕深值和作业状态判断值，计算有效作业面积。

9.根据权利要求8所述的方法，其中获取所述深松机具的实时耕深值包括：

采集并计算第一倾角传感器和第二倾角传感器的角度差值数据，并利用深松传感器角度变化值计算作业深度；

对所述作业深度利用中值位滤波算法进行处理，并将实时滤波值作为所述实时耕深值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中计算所述有效作业面积包括：

利用所述第一倾角传感器和第二倾角传感器相对变化角度数据实时计算拖拉机机体与牵引杆上的深松机具之间的角度值，以获得作业状态实时质量达标值；

利用所述作业状态实时质量达标值，确定拖拉机作业轨迹中属于作业田间耕深质量不合格值和作业田两端拖拉机转向深松机具抬起的轨迹误差段；

对所述轨迹误差段进行滤除，以便利用有效值并结合深松机具宽度，获得有效作业面积。