CN111614937A - 农机秸秆打捆状态视频监控终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，包括环形轨道、机架、摄像头、导通机构、数据采集机构、防遮挡装置和定位发送机构，所述定位发送机构包括压电发电机、蓄电池、无线发射装置和控制器，所述压电发电机配置为压电发电机被机架按压时向外界发送电压信号且将产生的电能存储至蓄电池，所述控制器配置为检测导通机构是否处于导通状态，当导通机构处于断开状态时蓄电池为无线发射装置和摄像头供电，此时摄像头的视频信号通过无线发射装置发送至外界。本发明的目的在于解决或至少减轻现有打捆仓的摄像头无法移动，线路断裂时无法传输视频信号的问题，提供农机秸秆打捆状态视频监控终端设备。

Description

农机秸秆打捆状态视频监控终端设备

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及农机秸秆打捆状态视频监控终端设备。

背景技术

在资源相对紧张的今天,植物秸秆作为一种新生资源受到了越来越广泛的关注。目前国内利用方法主要是将其铡断或压缩成捆喂养反刍类动物。国内常用铡草机来铡草,常用打捆机来将植物秸秆压缩打捆.而国内现有的打捆机在实际对秸秆进行打捆时，可能会因为物料堵在压缩室或缠草而对机器造成损伤和草捆质量问题，也有可能发生绳索断裂或绳索不够用而不能完成打捆等情况，这就需要通过视频即时监控打捆状态。

目前，是通过固定设置在打捆仓的摄像头对打捆状态进行监控，但是打捆时各种状态比较辅助，固定的摄像头不易对打捆状态起到较好的监控。同时打捆时容易出现摄像头传输线和电源线破损断裂的现象，此时摄像头的视频信号无法发送出去，工作人员无法得知出现故障时的情况，不易对后续的维修给出判断依据。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻现有打捆仓的摄像头无法移动，线路断裂时无法传输视频信号的问题，提供农机秸秆打捆状态视频监控终端设备。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案是：

农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，所述视频监控终端设备设置与农机打捆仓内，所述农机打捆仓内设置有打捆装置，包括环形轨道、机架、摄像头、导通机构、数据采集机构、防遮挡装置和定位发送机构，其中；

所述环形轨道设置在农机打捆仓内壁上且由绝缘材质制成；

所述机架沿环形轨道运动；

所述摄像头安装于机架；

所述防遮挡装置安装于摄像头；

所述导通机构设置为机架沿环形轨道运动时将外接的电源信号沿环形轨道输送至机架和摄像头，同时将摄像头的视频信号输送至外界；

所述数据采集机构包括两个采集传感器，两个所述采集传感器分别安装于打捆仓的出捆处和打捆装置的飞轮轴承处；

所述定位发送机构包括压电发电机、蓄电池、无线发射装置和控制器，若干个压电发电机以环形轨道的中心为圆心圆周阵列设置，压电发电机与蓄电池连接，所述蓄电池和无线发射装置均与摄像头连接，所述压电发电机配置为压电发电机被机架按压时向外界发送电压信号且将产生的电能存储至蓄电池，所述控制器配置为检测导通机构是否处于断开状态，当导通机构处于断开状态时蓄电池为无线发射装置和摄像头供电，此时摄像头的视频信号通过无线发射装置发送至外界。

为了进一步实现本发明，可优先选用以下技术方案：

优选的，所述导通机构包括导通条、导通轮和导通轴，若干个导通条上下间隔阵列设置在环形轨道的圆周外壁上，所述导通轮由若干个第一导通层和若干个第一绝缘层间隔设置组成，所述导通轴呈空心圆柱形且与机架固定连接，导通轴包括转接段，所述转阶段由若干个第二导通层和若干个第二绝缘层间隔设置组成，导通轮转动套合在导通轴的转接段，所述第一导通层、第二导通层和导通条数量均相等且一一对应设置，第一导通层的内外两侧分别与第二导通层和导通条转动贴合。

优选的，所述压电发电机包括从下到上依次粘接的基底、下电极、固态柔性复合膜、上电极和聚酰亚胺薄膜，所述基底为柔性聚酰亚胺基底，所述下电极和上电极均为铜胶带。

优选的，所述环形轨道的截面呈翻转的“T”形，环形轨道的水平段与农机的打捆仓内壁固定连接，环形轨道的竖直段位于环形轨道的水平段内侧。

优选的，所述导通机构设置在环形轨道的竖直段外侧，所述环形轨道的竖直段内侧中部设置有内凹的滑道，所述压电发电机设置在滑道的底面。

优选的，所述机架包括滑块和行走机构，所述滑块一端滑动设置在环形轨道的滑道内、另一端设置有摄像头，所述行走机构包括齿圈、行走齿轮、行走轴和行走驱动单元，所述齿圈设置在环形轨道的竖直段内侧上下两端，所述行走轴中部与滑块转动连接，所述行走齿轮位于行走轴两端且与齿圈相互对应啮合，所述行走驱动单位安装于滑块，在行走驱动单位的驱动下行走轴带动行走齿轮转动，使机架沿环形轨道运动，所述滑块上下两端设置有伸缩杆，所述伸缩杆一端与滑块连接、另一端连接至导通机构。

优选的，所述农机秸秆打捆状态视频监控终端设备还包括北斗定位模块，所述北斗定位模块与蓄电池连接。

优选的，所述摄像头包括底座和摄像头本体，所述底座呈“U”形，底座的底部与所述机架转动连接，所述摄像头本体位于底座的两个竖直段之间且与底座转动连接。

优选的，所述防遮挡装置为鼓风机，所述鼓风机安装于摄像头，鼓风机的出风口朝向摄像头前端。

优选的，所述防遮挡装置包括防遮挡驱动单元和拨杆，所述防遮挡驱动单元安装于所述摄像头，所述拨杆一端与防遮挡驱动单位传动连接、另一端位于摄像头前端，拨杆设置为在防遮挡驱动单元的驱动下拨杆在摄像头前端往复摆动。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的机架带动摄像头沿环形轨道运动，对打捆状态进行360°全方面的监控，通过导通机构进行电力和视频信号的传输，避免通过导线方式来连接时，导线随机架移动发生缠绕，降低传输断开的概率。

本发明设置有定位发送机构，机架沿环形轨道移动时碾压压电发电机，被碾压的压电发电机不仅发出电压信号，进而得出机架位于环形轨道的位置，还能将产生的电能存储至蓄电池，当发生故障使导通机构处于断开状态时，蓄电池为摄像头和无线发射装置供电，将视频信号发送至外界，为后续的维修提供判断依据。

本发明还设置有防遮挡装置，防遮挡装置对摄像头前端进行清理，防止飞溅的秸秆将摄像头遮盖，保证摄像头正常工作。

附图说明

图1为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的结构示意图；

图2为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的结构剖视图；

图3为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的图2中A处放大图；

图4为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的环形轨道的结构剖视图；

图5为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的导通机构的结构示意图；

图6为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的压电发电机的结构示意图；

图7为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的机架和摄像头的结构示意图之一；

图8为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的机架和摄像头的结构示意图之二；

图9为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的防遮挡装置的结构示意图之一；

图10为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的防遮挡装置的结构示意图之二；

图11为本发明农机秸秆打捆状态视频监控终端设备的电气连接示意图；

其中，1-环形轨道；2-机架；3-摄像头；4-导通机构；5-鼓风机；6-压电发电机；7-导通条；8-导通轮；9-导通轴；10-滑块；11-齿圈；12-行走齿轮；13-行走轴；14-行走驱动单元；15-伸缩杆；16-防遮挡驱动单元；17-拨杆；18-蓄电池；19-无线发射装置；20-控制器；601-基底；602-下电极；603-固态柔性复合膜；604-上电极；605-聚酰亚胺薄膜；801-第一导通层；802-第一绝缘层；901-第二导通层；902-第二绝缘层；301-底座；302-摄像头本体。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例1：

如图1-11所示，农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，所述视频监控终端设备设置与农机打捆仓内，所述农机打捆仓内设置有打捆装置，包括环形轨道1、机架2、摄像头3、导通机构4、数据采集机构、防遮挡装置和定位发送机构，其中；

环形轨道1固定在农机打捆仓内壁上且由绝缘材质制成；

机架2沿环形轨道1运动；

摄像头3安装于机架2；

防遮挡装置安装于摄像头3；

导通机构4设置为机架2沿环形轨道1运动时将外接的电源信号沿环形轨道1输送至机架2和摄像头3，同时将摄像头3的视频信号输送至外界；

所述数据采集机构包括两个采集传感器，两个采集传感器分别为计数传感器和霍尔传感器，计数传感器用于采集打捆机的打捆数量且安装于打捆仓的出捆处，计数传感器设置有计数清零功能，霍尔传感器用于采集打捆装置飞轮的转速且安装于飞轮的轴承处；

定位发送机构包括压电发电机6、蓄电池18、无线发射装置19和控制器20，若干个压电发电机6以环形轨道1的中心为圆心圆周阵列设置，压电发电机6与蓄电池18连接，蓄电池18和无线发射装置19均与摄像头3连接，压电发电机6配置为压电发电机6被机架2按压时向外界发送电压信号且将产生的电能存储至蓄电池18，控制器20配置为检测导通机构4是否处于断开状态，当导通机构4处于断开状态时蓄电池18为无线发射装置19和摄像头3供电，此时摄像头3的视频信号通过无线发射装置19发送至外界。

导通机构4包括导通条7、导通轮8和导通轴9，若干个导通条7上下间隔阵列设置在环形轨道1的圆周外壁上，导通轮8由若干个第一导通层801和若干个第一绝缘层802间隔设置组成，导通轴9呈空心圆柱形且与机架2固定连接，导通轴9包括转接段，转阶段由若干个第二导通层901和若干个第二绝缘层902间隔设置组成，导通轮8转动套合在导通轴9的转接段，第一导通层801、第二导通层901和导通条7数量均相等且一一对应设置，第一导通层801的内外两侧分别与第二导通层901和导通条7转动贴合。

压电发电机6包括从下到上依次粘接的基底601、下电极602、固态柔性复合膜603、上电极604和聚酰亚胺薄膜605，基底601为柔性聚酰亚胺基底601，下电极602和上电极604均为铜胶带；当压电发电机6受到一定的外加压力，导致其固态柔性复合膜603发生形变，使其内部由于应变作用产生一个压电势，由于感应电荷的存在，这个压电场会在上电极604和下电极602表面产生电势差，这个电势差会使驱动外电路的电子从一端流向另一端电极，从而形成电流，直至其电极上积累的电子与压电场电场达到平衡而当外部压力消失的时候，其压电电场形成的电势差就会消失，其中一个电极上积累的电子就会反流，这样就形成一个交流的电流信号；而在实际运用中，由于滑块10经过以及停留在压电发电机6上时都会产生的压力，从而使压电发电机6在上电极604和下电极602之间产生电压信号，此方法制备的压电发电机6具有机械性能良好，高电压输出等优点，其能保持在很大的应变条件下而稳定工作。

环形轨道1的截面呈翻转的“T”形，环形轨道1的水平段与农机的打捆仓内壁固定连接，环形轨道1的竖直段位于环形轨道1的水平段内侧；导通条7固定在环形轨道1的竖直段外侧，若干个导通条7分为两组，两组导通条7分别位于竖直段外侧上下两端，环形轨道1的竖直段内侧中部设置有内凹的滑道，压电发电机6固定在滑道的底面。

机架2包括滑块10和行走机构，滑块10一端滑动设置在环形轨道1的滑道内、另一端安装有摄像头3，行走机构包括齿圈11、行走齿轮12、行走轴13和行走驱动单元14，齿圈11固定在环形轨道1的竖直段内侧上下两端，行走轴13中部与滑块10转动连接，行走齿轮12位于行走轴13两端且与齿圈11相互对应啮合，行走驱动单位安装于滑块10，在行走驱动单位的驱动下行走轴13带动行走齿轮12转动，使机架2沿环形轨道1运动；行走轴13的数量为两个，每个行走轴13两端均固定有行走齿轮12。

滑块10上下两端设置有伸缩杆15，伸缩杆15一端与滑块10连接、另一端连接至导通机构4，伸缩杆15配置为：将机架2安装至环形轨道1时，伸缩杆15拉伸，使机架2扣合在环形轨道1上，然后伸缩杆15收缩，使导通轮8与导通条7相切贴合，不仅保障导通轮8与导通条7连通，还起到机架2定位的作用。

摄像头3包括底座301和摄像头本体302，底座301呈“U”形，底座301的底部与机架2转动连接，摄像头本体302位于底座301的两个竖直段之间且与底座301转动连接。

防遮挡装置为鼓风机5，鼓风机5安装于摄像头3，鼓风机5的出风口朝向摄像头3前端。

防遮挡装置包括防遮挡驱动单元16和拨杆17，防遮挡驱动单元16安装于摄像头3，拨杆17一端与防遮挡驱动单位传动连接、另一端位于摄像头3前端，拨杆17设置为在防遮挡驱动单元16的驱动下拨杆17在摄像头3前端往复摆动。

本实施例中，机架2和摄像头3为成组设置的多组，摄像头本体302不仅包括普通摄像头3还包括红外摄像头3，红外摄像头3能监控打捆仓内的温度情况，避免局部温度过高引起秸秆燃烧。

还有，视频监控终端设备所采用的能源可为电能，对应地，各动作部件可采用电机进行驱动。

本发明还设置有北斗定位模块，北斗定位模块与蓄电池18连接；正常情况下北斗定位模块由农机供电，当农机出现故障无法供电时，蓄电池18为北斗定位模块供电，保障售后人员及时准确的定位。

本实施例工作过程：

本发明的机架2带动摄像头3沿环形轨道1运动，对打捆状态进行360°全方面的监控，通过导通机构4进行电力和视频信号的传输，避免通过导线方式来连接时，导线随机架2移动发生缠绕，降低传输断开的概率。

本发明设置有定位发送机构，机架2沿环形轨道1移动时碾压压电发电机6，被碾压的压电发电机6不仅发出电压信号，进而得出机架2位于环形轨道1的位置，还能将产生的电能存储至蓄电池18，当发生故障使导通机构4处于断开状态时，蓄电池18为摄像头3和无线发射装置19供电，将视频信号发送至外界，为后续的维修提供判断依据。

本发明还设置有防遮挡装置，防遮挡装置对摄像头3前端进行清理，防止飞溅的秸秆将摄像头3遮盖，保证摄像头3正常工作。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (10)

1.农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，所述视频监控终端设备设置与农机打捆仓内，所述农机打捆仓内设置有打捆装置，其特征在于，包括环形轨道（1）、机架（2）、摄像头（3）、导通机构（4）、数据采集机构、防遮挡装置和定位发送机构，其中；

所述环形轨道（1）设置在农机打捆仓内壁上且由绝缘材质制成；

所述机架（2）沿环形轨道（1）运动；

所述摄像头（3）安装于机架（2）；

所述防遮挡装置安装于摄像头（3）；

所述导通机构（4）设置为机架（2）沿环形轨道（1）运动时将外接的电源信号沿环形轨道（1）输送至机架（2）和摄像头（3），同时将摄像头（3）的视频信号输送至外界；

所述数据采集机构包括两个采集传感器，两个所述采集传感器分别安装于打捆仓的出捆处和打捆装置的飞轮轴承处；

所述定位发送机构包括压电发电机（6）、蓄电池（18）、无线发射装置（19）和控制器（20），若干个压电发电机（6）以环形轨道（1）的中心为圆心圆周阵列设置，压电发电机（6）与蓄电池（18）连接，所述蓄电池（18）和无线发射装置（19）均与摄像头（3）连接，所述压电发电机（6）配置为压电发电机（6）被机架（2）按压时向外界发送电压信号且将产生的电能存储至蓄电池（18），所述控制器（20）配置为检测导通机构（4）是否处于断开状态，当导通机构（4）处于断开状态时蓄电池（18）为无线发射装置（19）和摄像头（3）供电，此时摄像头（3）的视频信号通过无线发射装置（19）发送至外界。

2.根据权利要求1所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述导通机构（4）包括导通条（7）、导通轮（8）和导通轴（9），若干个导通条（7）上下间隔阵列设置在环形轨道（1）的圆周外壁上，所述导通轮（8）由若干个第一导通层（801）和若干个第一绝缘层（802）间隔设置组成，所述导通轴（9）呈空心圆柱形且与机架（2）固定连接，导通轴（9）包括转接段，所述转阶段由若干个第二导通层（901）和若干个第二绝缘层（902）间隔设置组成，导通轮（8）转动套合在导通轴（9）的转接段，所述第一导通层（801）、第二导通层（901）和导通条（7）数量均相等且一一对应设置，第一导通层（801）的内外两侧分别与第二导通层（901）和导通条（7）转动贴合。

3.根据权利要求1所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述压电发电机（6）包括从下到上依次粘接的基底（601）、下电极（602）、固态柔性复合膜（603）、上电极（604）和聚酰亚胺薄膜（605），所述基底（601）为柔性聚酰亚胺基底（601），所述下电极（602）和上电极（604）均为铜胶带。

4.根据权利要求1所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述环形轨道（1）的截面呈翻转的“T”形，环形轨道（1）的水平段与农机的打捆仓内壁固定连接，环形轨道（1）的竖直段位于环形轨道（1）的水平段内侧。

5.根据权利要求4所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述导通机构（4）设置在环形轨道（1）的竖直段外侧，所述环形轨道（1）的竖直段内侧中部设置有内凹的滑道，所述压电发电机（6）设置在滑道的底面。

6.根据权利要求5所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述机架（2）包括滑块（10）和行走机构，所述滑块（10）一端滑动设置在环形轨道（1）的滑道内、另一端设置有摄像头（3），所述行走机构包括齿圈（11）、行走齿轮（12）、行走轴（13）和行走驱动单元（14），所述齿圈（11）设置在环形轨道（1）的竖直段内侧上下两端，所述行走轴（13）中部与滑块（10）转动连接，所述行走齿轮（12）位于行走轴（13）两端且与齿圈（11）相互对应啮合，所述行走驱动单位安装于滑块（10），在行走驱动单位的驱动下行走轴（13）带动行走齿轮（12）转动，使机架（2）沿环形轨道（1）运动，所述滑块（10）上下两端设置有伸缩杆（15），所述伸缩杆（15）一端与滑块（10）连接、另一端连接至导通机构（4）。

7.根据权利要求1所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述农机秸秆打捆状态视频监控终端设备还包括北斗定位模块，所述北斗定位模块与蓄电池（18）连接。

8.根据权利要求1所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述摄像头（3）包括底座（301）和摄像头本体（302），所述底座（301）呈“U”形，底座（301）的底部与所述机架（2）转动连接，所述摄像头本体（302）位于底座（301）的两个竖直段之间且与底座（301）转动连接。

9.根据权利要求1所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述防遮挡装置为鼓风机（5），所述鼓风机（5）安装于摄像头（3），鼓风机（5）的出风口朝向摄像头（3）前端。

10.根据权利要求1所述的农机秸秆打捆状态视频监控终端设备，其特征在于，所述防遮挡装置包括防遮挡驱动单元（16）和拨杆（17），所述防遮挡驱动单元（16）安装于所述摄像头（3），所述拨杆（17）一端与防遮挡驱动单位传动连接、另一端位于摄像头（3）前端，拨杆（17）设置为在防遮挡驱动单元（16）的驱动下拨杆（17）在摄像头（3）前端往复摆动。

Images