CN111272266B

CN111272266B - 一种方捆机草捆重量监测系统及方法

Info

Publication number: CN111272266B
Application number: CN202010084789.9A
Authority: CN
Inventors: 张安琪; 肖跃进; 安晓飞; 孟志军; 李立伟; 武广伟; 邱权; 付卫强
Original assignee: Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture
Current assignee: Beijing Research Center of Intelligent Equipment for Agriculture
Priority date: 2020-02-10
Filing date: 2020-02-10
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2040-02-10
Also published as: CN111272266A

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，公开了一种方捆机草捆重量监测系统及方法，其监测系统包括拉力传感器，拉力传感器的一端连接放捆板的一端，另一端连接打捆室出口端的上侧，放捆板的另一端与打捆室出口端的下侧相铰接；还包括数据处理单元；数据处理单元用于基于拉力传感器获取草捆在跌落前后的拉力波动曲线，并建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型；本发明通过建立的数学模型可较为准确地计算草捆的重量，并在具体实施时，可通过进一步获取与数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型，进一步精确计算草捆的重量，其方案可实行性强，适用性好，为方捆机作业质量评价提供了有力的数据支撑。

Description

一种方捆机草捆重量监测系统及方法

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种方捆机草捆重量监测系统及方法。

背景技术

近年来，随着化石能源的短缺及农业环境的日益恶化，人们对可持续发展和环境保护越来越重视，生物质资源的开发利用也逐渐受到世界各国的关注。

中国作为世界农业大国，拥有丰富的农作物秸秆，受技术条件的制约，现阶段对秸秆的处理大多为焚烧处理，这种处理模式不仅造成了资源的浪费，还对环境造成了严重的影响。为了使农作物秸秆实现高效利用，降低对环境的污染和资源的浪费，首先要解决的就是秸秆的收储运问题。在中国的华北、华中等地区，因受地块细碎化、地块间距离较远等条件的制约，小型化的方捆机凭着转移运输方便、适应性好、压捆质量与作业效率较高等特点，在北方秸秆收获特别是小麦秸秆收获领域获得了广泛的应用。

方捆机在使用时，通常与拖拉机配合，并由拖拉机牵引着前进。方捆机在前进的同时，由配设的螺旋上料装置收集农田中散放的各类秸秆，并将收集的秸秆分批次给进至方捆机的打捆室内，在此过程中，由打捆室内配设的压缩机构对秸秆进行往复式压缩；在将秸秆压缩为预设的形状和尺寸时，通过打捆针和打结器对压缩成型的方形草捆进行捆绑打结；最后，将草捆从打捆室内推出，草捆先输送至打捆室出口处铰接的放捆板上，再从放捆板上滑落至农田中，其中，放捆板的一端通过支撑链连接打捆室出口端的上侧，另一端与打捆室出口端的下侧相铰接。

当前，在对方捆机输出的草捆进行称重时，只是简要地介绍了通过设置拉力传感器，将拉力传感器的两端对应连接在支撑链与放捆板的相应端，由此，通过拉力传感器检测的拉力数据来获得草捆的重量数据。在此应当指出的是，方捆机在实际作业过程中，对于两个连续输出的前、后草捆而言，前草捆从放捆板上跌落时或后草捆紧随着前草捆向放捆板上输出时，这两个动作均会导致拉力传感器上检测到的拉力值产生巨大的波动，并且方捆机作业行走时产生的振动也会影响到拉力传感器的检测结果。由此可见，在草捆输出的过程中，放捆板作为一个动态的搭载平台，相应地，拉力传感器上的检测结果也是一个波动值，从而仅仅通过拉力传感器上的检测数据难以准确地获取草捆的重量。

但是，在现有技术中并没有对草捆的输出过程进行精细地研究，以提供可行性的验证模型来计算草捆的重量，仅仅通过机械层面设置拉力传感器来检测草捆的重量，其检测实施的可行性差，难以确保检测结果的准确性，从而难以对方捆机的作业质量评价提供有力的数据支撑。

发明内容

本发明实施例提供一种方捆机草捆重量监测系统及方法，用于解决当前仅通过机械层面设置拉力传感器，而没有提供可行性的验证模型来计算草捆的重量，导致方捆机草捆重量检测实施的可行性差，难以确保检测结果准确性的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种方捆机草捆重量监测系统，包括拉力传感器，所述拉力传感器的一端连接放捆板的一端，另一端连接打捆室出口端的上侧，所述放捆板的另一端与所述打捆室出口端的下侧相铰接；还包括数据处理单元；所述数据处理单元用于基于所述拉力传感器获取草捆在跌落前后的拉力波动曲线，并建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型；其中，所述拉力变化值为所述拉力波动曲线中相邻的波峰与波谷对应的拉力值之差，所述拉力补偿值为所述拉力波动曲线中以每一个波谷对应的时刻为起点，在相应草捆的跌落时间内的拉力增量。

其中，所述数据处理单元还用于基于预设的多个草捆分别对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，进行数据的线性拟合，获得与所述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。

其中，所述数据处理单元包括依次连接的数据变送器、滤波模块和数据处理模块，所述拉力传感器通讯连接所述数据变送器。

其中，所述数据处理单元还包括定位模块、显示模块、存储模块当中的至少一种，所述定位模块、所述显示模块、所述存储模块分别通讯连接所述数据处理模块；所述定位模块用于监测方捆机的作业位置，所述数据处理模块基于单位时间内方捆机作业位置的变化值，计算出方捆机的作业速度；所述显示模块用于显示各个草捆的重量及方捆机的作业位置、作业速度与作业面积；所述存储模块用于对所述显示模块所显示的信息进行存储。

其中，所述拉力传感器的一端连接直角支架的一端，所述直角支架的另一端与所述放捆板一端的侧边相铰接；所述拉力传感器的另一端连接吊环螺母，所述吊环螺母连接支撑链的一端，所述支撑链的另一端连接打捆室出口端的上侧相应侧的侧壁。

本发明实施例还提供了一种如上所述的方捆机草捆重量监测系统的方法，包括：S1，获取草捆在跌落前后的拉力波动曲线；S2，建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型；其中，所述拉力变化值为所述拉力波动曲线中相邻的波峰与波谷对应的拉力值之差，所述拉力补偿值为所述拉力波动曲线中以每一个波谷对应的时刻为起点，在相应草捆的跌落时间内的拉力增量；S3，基于预设的多个草捆分别对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，进行数据的线性拟合，获得与所述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。

其中，S1进一步包括：通过拉力传感器采集草捆在跌落前后的拉力信息，由数据变送器对所述拉力信息进行模数转换，并由滤波模块采用基于傅里叶变换的频域滤波算法、小波变换法或均值滤波法对经过模数转换后的信息进行处理，以获得所述拉力波动曲线。

其中，S2进一步包括：S21，建立前草捆在跌落前的瞬间，前草捆重量分力、放捆板重量分力、后草捆重量分力相应于拉力传感器上拉力的第一力矩平衡方程；S22，建立前草捆在跌落后的瞬间，放捆板重量分力、后草捆重量分力相应于拉力传感器上拉力的第二力矩平衡方程；S23，建立在前草捆跌落后，后草捆继续向前输出预设位移时，后草捆重量分力相应于拉力传感器上补偿拉力的第三力矩平衡方程；S24，根据第一力矩平衡方程、第二力矩平衡方程和第三力矩平衡方程，获取草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型。

其中，S3进一步包括：对方捆机输出预设的多个草捆依次进行编号，记录每个编号的草捆相对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，并以此建立模型修正数据库；采用统计分析软件对所述模型修正数据库中的相应数据进行线性拟合，获得与所述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。

本发明实施例提供的方捆机草捆重量监测系统，在对草捆的重量进行监测时，由于在草捆跌落前的瞬间，拉力传感器检测到的拉力值最大，在草捆跌落后的瞬间，拉力传感器检测到的拉力值最小，并在前一草捆跌落后，后一草捆继续向前输出预设位移时，会导致在前一草捆跌落时间内拉力传感器检测到的拉力变化值包含了后一草捆移动带来的补偿，即存在拉力补偿值，由此，可针对上述三种状态的力矩平衡分析，建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型，其中，拉力变化值与拉力补偿值可基于草捆在跌落前后的拉力波动曲线获取，通过该数学模型可较为准确地计算草捆的重量，克服了当前仅通过机械层面设置拉力传感器检测草捆重量所存在的检测实施的可行性差，难以确保检测结果准确性的问题。

进一步的，本发明实施例提供的基于方捆机草捆重量监测系统的方法，在对草捆的重量进行监测时，不仅可通过上述数学模型计算草捆的重量，而且还基于预设的多个草捆分别对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，进行数据的线性拟合，获得与上述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型，如此可进一步精确计算草捆的重量，其方案可实行性强，适用性好，为方捆机作业质量评价提供了有力的数据支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所示的方捆机草捆重量监测系统的控制结构框图；

图2为本发明实施例所示的牵引装置与方捆机相连接的结构示意图；

图3为本发明实施例所示的放捆板在方捆机的打捆室出口端的安装结构示意图；

图4为本发明实施例所示的滤波模块对拉力传感器采集到的拉力信息进行滤波处理后得到的拉力波动曲线图；

图5为本发明实施例所示的基于方捆机草捆重量监测系统的方法的流程图；

图6为本发明实施例所示的S2进一步实施的流程图；

图7为本发明实施例所示的前草捆在跌落前的瞬间，对放捆板进行受力分析的示意图；

图8为本发明实施例所示的前草捆在跌落后的瞬间，对放捆板进行受力分析的示意图。

附图标记说明：1、拉力传感器；2、数据处理单元；201、数据变送器；202、滤波模块；203、数据处理模块；204、定位模块；205、显示模块；206、存储模块；207、数据传输模块；3、拖拉机；4、打捆室；5、放捆板；6、直角支架；7、吊环螺母；8、支撑链。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本实施例提供了一种方捆机草捆重量监测系统，包括拉力传感器1，拉力传感器1的一端连接放捆板5的一端，另一端连接打捆室4出口端的上侧，放捆板5的另一端与打捆室4出口端的下侧相铰接；还包括数据处理单元2；数据处理单元2用于基于拉力传感器1获取草捆在跌落前后的拉力波动曲线，并建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型；其中，拉力变化值为拉力波动曲线中相邻的波峰与波谷对应的拉力值之差，拉力补偿值为拉力波动曲线中以每一个波谷对应的时刻为起点，在相应草捆的跌落时间内的拉力增量。

具体的，图2为牵引装置与方捆机相连接的结构示意图，在图2中，牵引装置为拖拉机3，拖拉机3的牵引端连接方捆机的前端，打捆室4位于方捆机的后侧，打捆室4用于实现对草捆的压缩成型与捆绑打结，打结好的草捆从打捆室4出口端输出，并从放捆板5上滑落至农田中。

图3为放捆板5在打捆室4出口端的安装结构示意图，在图3中，拉力传感器1的一端连接直角支架6的一端，直角支架6的另一端与放捆板5一端的侧边相铰接；拉力传感器1的另一端连接吊环螺母7，吊环螺母7连接支撑链8的一端，支撑链8的另一端连接打捆室4出口端的上侧相应侧的侧壁。其中，在实际设计时，直角支架6与拉力传感器1相连接的固定面的宽度应大于拉力传感器1的宽度，以确保草捆在放捆板5上推出时不会与拉力传感器1产生碰撞从而造成破坏。与此同时，通过在拉力传感器1的另一端设置吊环螺母7，并将吊环螺母7与支撑链8相连接，这样可以通过调节吊环螺母7的给进量，以达到调节拉力传感器1与支撑链8的连接长度，从而确保放捆板5与草捆出口截面之间的夹角处于合理的范围内。

基于上述结构，本实施例所示的方案在对草捆的重量进行监测时，由于在草捆跌落前的瞬间，拉力传感器1检测到的拉力值最大，草捆跌落后的瞬间，拉力传感器1检测到的拉力值最小，并在前一草捆跌落后，后一草捆继续向前输出预设位移(可设置预设位移为Δx)时，会导致在前一草捆跌落时间(可设置跌落时间为Δt)内拉力传感器1检测到的拉力变化值包含了后一草捆移动带来的补偿，即存在拉力补偿值，由此，可针对上述三种状态的力矩平衡分析，建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型，其中，拉力变化值与拉力补偿值可基于草捆在跌落前后的拉力波动曲线，通过Matlab软件进行相应的数据处理并获取。如此，通过该数学模型可较为准确地计算草捆的重量，克服了当前仅通过机械层面设置拉力传感器1检测草捆重量所存在的检测实施的可行性差，难以确保检测结果准确性的问题。

优选地，本实施例中数据处理单元2还用于基于预设的多个草捆分别对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，进行数据的线性拟合，获得与数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。

具体的，由于在进行数据处理的过程中，通过拉力波动曲线中相邻的波峰与波谷对应的拉力值之差，可以较为准确地获取拉力变化值，而本申请所示的系统无法直接获取拉力补偿值，因此，本实施例以拉力达到最小值(相应于拉力波动曲线中的波谷)的时刻作为起点，在跌落时间Δt内的增量近似作为草捆在跌落时间Δt内在支撑链8上拉力补偿值。由于受到方捆机的生产作业及其它外在因素的影响，该拉力补偿值与实际情况可能还存在一定的差异，从而可基于上述数学模型表征的草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的线性相关关系，综合统计预设的多个草捆分别对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，可通过SPSS统计分析软件对统计的数据进行线性拟合，获得与数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型，显然，修正后的草捆重量计算模型为更加贴近实际工况的计算模型，能够进一步精确计算草捆的重量，其方案可实行性强，适用性好，为方捆机作业质量评价提供了有力的数据支撑。

优选地，如图1所示，本实施例中数据处理单元2包括依次连接的数据变送器201、滤波模块202和数据处理模块203，拉力传感器1通讯连接数据变送器201。

具体的，通过拉力传感器1采集草捆在跌落前后的拉力信息，由数据变送器201对拉力信息进行模数转换，并由滤波模块202采用基于傅里叶变换的频域滤波算法、小波变换法或均值滤波法对经过模数转换后的信息进行处理，以获得如图4所示的拉力波动曲线图。在图4中，纵坐标表示拉力值，其单位为牛顿(N)，横坐标表示时间，其单位为秒(S)。与此同时，图4中细线条的实线表示未经过滤波处理的原始数据，而粗线条的实线表示经过滤波处理后的数据。由此，经过滤波模块202对数据的滤波处理，可得到如图4中粗线条所示的拉力波动曲线，通过该拉力波动曲线可以清楚地读取相应于各个时刻的拉力值，尤其是各个波峰、波谷相对应的拉力值。

优选地，如图1所示，本实施例中数据处理单元2还包括定位模块204、显示模块205、存储模块206当中的至少一种，定位模块204、显示模块205、存储模块206分别通讯连接数据处理模块203；定位模块204用于监测方捆机的作业位置，数据处理模块203基于单位时间内方捆机作业位置的变化值，计算出方捆机的作业速度；显示模块205用于显示各个草捆的重量及方捆机的作业位置、作业速度与作业面积；存储模块206用于对显示模块205所显示的信息进行存储。

具体的，本实施例中定位模块204可采用GPS或北斗定位的方式来实时跟踪方捆机的作业位置，显示模块205可采用本领域所公知的LCD显示屏，数据处理模块203可采用本领域所公知的单片机或PLC处理器，存储模块206可采用与数据处理模块203相匹配的TF卡。

另外，数据处理单元2还可包括与数据处理模块203通讯连接的数据传输模块207，数据传输模块207可具体采用DTU数传模块，通过GPRS或短消息方式将获取的各个草捆的重量及方捆机的作业位置、作业速度与作业面积实时无线传输至后台服务器，以便在后台服务器进行相关数据的查询及监视。

优选地，如图5所示，本发明实施例还提供了一种如上所述的方捆机草捆重量监测系统的方法，包括：S1，获取草捆在跌落前后的拉力波动曲线；S2，建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型；其中，拉力变化值为拉力波动曲线中相邻的波峰与波谷对应的拉力值之差，拉力补偿值为拉力波动曲线中以每一个波谷对应的时刻为起点，在相应草捆的跌落时间内的拉力增量；S3，基于预设的多个草捆分别对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，进行数据的线性拟合，获得与所述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。

具体的，本实施例中S1在具体实施时，可通过拉力传感器采集草捆在跌落前后的拉力信息，由数据变送器对拉力信息进行模数转换，并由滤波模块采用基于傅里叶变换的频域滤波算法、小波变换法或均值滤波法对经过模数转换后的信息进行处理，以获得所述拉力波动曲线。

进一步的，如图6所示，S2可按照如下步骤具体实施：S21，建立前草捆在跌落前的瞬间，前草捆重量分力、放捆板重量分力、后草捆重量分力相应于拉力传感器上拉力的第一力矩平衡方程；S22，建立前草捆在跌落后的瞬间，放捆板重量分力、后草捆重量分力相应于拉力传感器上拉力的第二力矩平衡方程；S23，建立在前草捆跌落后，后草捆继续向前输出预设位移时，后草捆重量分力相应于拉力传感器上补偿拉力的第三力矩平衡方程；S24，根据第一力矩平衡方程、第二力矩平衡方程和第三力矩平衡方程，获取草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型。

具体的，如图7所示，前草捆在跌落前的瞬间，前草捆重量分力、放捆板重量分力、后草捆上重量分力与支撑链拉力在力矩上保持平衡，此时支撑链拉力最大，由此可建立如下所示的第一力矩平衡方程：

T_maxsinαl₁＝G_前草捆cosβl₂+G_放捆板cosβl₁/2+G_后草捆cosβx²/2L；

其中，T_max表示前草捆在跌落前的瞬间拉力传感器所采集到的拉力值，G_前草捆表示前草捆的重力，G_放捆板表示放捆板的重力，G_后草捆表示后草捆的重力，α表示支撑链与放捆板所成的夹角，β表示放捆板与水平面所成的夹角，l₁表示拉力传感器在放捆板上的连接点距离放捆板铰接端的长度，l₂表示放捆板的长度，x表示后草捆的前端伸出打捆室的长度，L表示前草捆或后草捆的长度。

如图8所示，前草捆在跌落后的瞬间，设定后草捆相应地向前输出的预设位移为Δx，根据此时放捆板重量分力、后草捆重量分力与支撑链拉力在力矩上保持平衡，此时支撑链拉力最小，相应地，可用T_min表示前草捆在跌落后的瞬间拉力传感器所采集到的拉力值，由此可建立如下所示的第二力矩平衡方程：

T_minsinαl₁＝G_放捆板cosβl₁/2+G_后草捆cosβ(x+Δx)²/2L。

由于在前草捆跌落过程中，后草捆在打捆机活塞的推送作用下，会向前产生Δx的预设位移，由此会导致前草捆跌落时间内支撑链拉力变量ΔT包含了后草捆移动带来的补偿，其中，ΔT＝T_max-T_min。由于系统无法直接获取这部分补偿值，因此，本实施例以拉力达到最小值T_min(相应于拉力波动曲线中的波谷)的时刻作为起点，在跌落时间Δt内的增量近似作为前草捆在跌落时间Δt内在支撑链上拉力补偿值T_C，由此可建立如下所示的第三力矩平衡方程：

T_Csinαl₁＝G_后草捆 cosβΔx(x+Δx/2)/L。

由此，根据上述所示的第一力矩平衡方程、第二力矩平衡方程和第三力矩平衡方程，可联合推导出草捆重量M_P相对于拉力变化值ΔT与拉力补偿值T_C的数学模型，具体如下所示：

M_P＝ΔT(sinαl₁)/(g cosβl₂)+T_C(sinαl₁)/(g cosβl₂)；

其中，拉力变化值ΔT与拉力补偿值T_C可基于草捆在跌落前后的拉力波动曲线，通过Matlab软件进行相应的数据处理并获取。

优选地，本实施例中S3进一步包括：对方捆机输出预设的多个草捆依次进行编号，记录每个编号的草捆相对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，并以此建立模型修正数据库；采用统计分析软件对所述模型修正数据库中的相应数据进行线性拟合，获得与所述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。

具体的，本实施例在具体实施时，可基于S1获取的拉力波动曲线，通过Matlab软件对数据进行分析，确定草捆的跌落时间Δt，进而明确拉力变化值ΔT与拉力补偿值T_C，在建立模型修正数据库时，可通过人工称量获取各个草捆重量。由此，可根据方捆机连续输出的1号至10号草捆，并结合上述数据的获取方式，得到下表1所示的模型修正数据库。

表1：

草捆序号	ΔT/N	T<sub>C</sub>/N	M<sub>A</sub>/kg
				1	243.36	96.87	8.52
2	233.00	62.98	7.45
				3	260.81	94.78	9.25
4	218.95	106.21	7.83
				5	295.14	96.31	10.84
6	257.55	83.06	8.34
				7	177.78	102.54	7.56
8	300.99	101.63	10.09
				9	228.88	82.10	7.65
10	287.84	106.51	10.38

进一步的，可通过SPSS统计分析软件对统计的数据进行线性拟合，获得与数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型，如下所示：

M_P＝0.028ΔT+0.032T_C-1.163。

显然，修正后的草捆重量计算模型为更加贴近实际工况的计算模型，能够进一步精确计算草捆的重量，其方案可实行性强，适用性好，为方捆机作业质量评价提供了有力的数据支撑。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种方捆机草捆重量监测系统，包括拉力传感器，所述拉力传感器的一端连接放捆板的一端，另一端连接打捆室出口端的上侧，所述放捆板的另一端与所述打捆室出口端的下侧相铰接；其特征在于，还包括数据处理单元；

所述数据处理单元用于基于所述拉力传感器获取草捆在跌落前后的拉力波动曲线，并建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型；

其中，所述拉力变化值为所述拉力波动曲线中相邻的波峰与波谷对应的拉力值之差，所述拉力补偿值为所述拉力波动曲线中以每一个波谷对应的时刻为起点，在相应草捆的跌落时间内的拉力增量；

所述数据处理单元还用于基于预设的多个草捆分别对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，进行数据的线性拟合，获得与所述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。

2.根据权利要求1所述的方捆机草捆重量监测系统，其特征在于，所述数据处理单元包括依次连接的数据变送器、滤波模块和数据处理模块，所述拉力传感器通讯连接所述数据变送器。

3.根据权利要求2所述的方捆机草捆重量监测系统，其特征在于，

所述数据处理单元还包括定位模块、显示模块、存储模块当中的至少一种，所述定位模块、所述显示模块、所述存储模块分别通讯连接所述数据处理模块；

所述定位模块用于监测方捆机的作业位置，所述数据处理模块基于单位时间内方捆机作业位置的变化值，计算出方捆机的作业速度；

所述显示模块用于显示各个草捆的重量及方捆机的作业位置、作业速度与作业面积；

所述存储模块用于对所述显示模块所显示的信息进行存储。

4.根据权利要求1所述的方捆机草捆重量监测系统，其特征在于，

所述拉力传感器的一端连接直角支架的一端，所述直角支架的另一端与所述放捆板一端的侧边相铰接；

所述拉力传感器的另一端连接吊环螺母，所述吊环螺母连接支撑链的一端，所述支撑链的另一端连接打捆室出口端的上侧相应侧的侧壁。

5.一种权利要求1至4任一所述的方捆机草捆重量监测系统的方法，其特征在于，包括：

S1，获取草捆在跌落前后的拉力波动曲线；

S2，建立草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型；其中，所述拉力变化值为所述拉力波动曲线中相邻的波峰与波谷对应的拉力值之差，所述拉力补偿值为所述拉力波动曲线中以每一个波谷对应的时刻为起点，在相应草捆的跌落时间内的拉力增量；

S3，基于预设的多个草捆分别对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，进行数据的线性拟合，获得与所述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S1进一步包括：

通过拉力传感器采集草捆在跌落前后的拉力信息，由数据变送器对所述拉力信息进行模数转换，并由滤波模块采用基于傅里叶变换的频域滤波算法、小波变换法或均值滤波法对经过模数转换后的信息进行处理，以获得所述拉力波动曲线。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S2进一步包括：

S21，建立前草捆在跌落前的瞬间，前草捆重量分力、放捆板重量分力、后草捆重量分力相应于拉力传感器上拉力的第一力矩平衡方程；

S22，建立前草捆在跌落后的瞬间，放捆板重量分力、后草捆重量分力相应于拉力传感器上拉力的第二力矩平衡方程；

S23，建立在前草捆跌落后，后草捆继续向前输出预设位移时，后草捆重量分力相应于拉力传感器上的拉力在前草捆的跌落时间内所产生的拉力补偿值的第三力矩平衡方程；

S24，根据第一力矩平衡方程、第二力矩平衡方程和第三力矩平衡方程，获取草捆重量相对于拉力变化值与拉力补偿值的数学模型。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，S3进一步包括：对方捆机输出预设的多个草捆依次进行编号，记录每个编号的草捆相对应的拉力变化值、拉力补偿值及人工称量的重量，并以此建立模型修正数据库；

采用统计分析软件对所述模型修正数据库中的相应数据进行线性拟合，获得与所述数学模型相应的修正后的草捆重量计算模型。