CN112651593B - 一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法,包括农业机组,农业机组包括动力机械和作业机械,基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统还包括机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块、无线数据传输模块、车载信息存储与人机交互终端和服务器。本发明可实时采集、分析农业机组作业参数,计算分析农业机组时间利用率和技术生产率,为定量研究基于不同地块规模的农业机组选型提供科学适用测试与分析系统及方法。
Description
技术领域
本发明涉及农机信息采集与分析决策领域,特别是一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法。
背景技术
随着我国农业土地流转政策的实施及农业机械化的发展,目前农业生产中土地分散经营和规模经营模式并存,使农业生产中作业地块大小不一。这给农业生产者选择农业机械带来困难,所选择农业机械不适应地块条件造成生产成本过高、农机生产效率低、作业潜能不能充分发挥等问题,研究者在定量研究地块大小多样的情况下以农机作业生产率最优为目标合理地选择农业机械这类问题时,需要通过试验更高效精确地采集数据,同时统计分析相关参数,是定量研究农业机械时间利用率和技术生产率的数据基础。
目前的方法主要有,现在经常是技术人员到田间作业现场观测作业参数,该方法费时费力,且测试的数据数量和精度较低;还有通过北斗定位模块或GPS定位模块、车载摄像头对农业机组进行简单的采集信息,该方法不能识别机组作业状态,采集的农业机组数据信息不够全面,并且不能同时使用北斗和GPS定位农业机组;也有将农业机组中北斗或GPS与物联网、监控终端等相连接,实现农业机组作业过程监测和作业轨迹回放,可以采集少量离散数据,该方法无法满足定量研究农业机组时间利用率和技术生产率的需要,不能实现农业机组选型决策的功能。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足,提供一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法,可实时采集、分析农业机组作业测试数据,获取各状态相关数据,计算农业机组时间利用率和技术生产率,为在不同规模地块中农业机组的选型提供决策信息,为定量研究农业机组时间利用率和技术生产率提供科学适用测试系统及方法。
为达到上述目的,本发明是按照以下技术方案实施的:
一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统,包括农业机组,所述农业机组包括动力机械和作业机械,所述基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统还包括机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块、无线数据传输模块、车载信息存储与人机交互终端和服务器;
所述动力机械上设有包含动力机械信息的动力机械二维码,所述作业机械上设有包含作业机械信息的作业机械二维码;
所述机组类别识别模块包括用于识别动力机械二维码和作业机械二维码的智能手持设备;所述智能手持设备通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输;
所述高精度北斗/GPS双模农机定位模块安装在动力机械上,用于精确采集地块位置及长宽信息和农业机组作业过程位置信息及对应时刻,并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输;
所述密桢图像采集模块安装在动力机械和/或作业机械外部且具有一定高度,用于360度旋转获取农业机组停机时的状态及现场密桢图片,并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输;
所述高精度箱底压力测试模块安装在带有物料箱的作业机械的物料箱底部,用于采集带有物料箱的作业机械中的物料箱内物料对箱体底部的压力信息,并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输;
所述车载信息存储与人机交互终端安装于动力机械的驾驶室内,还包括信息交互与控制软件、终端硬件和触屏显示器,信息交互与控制软件首先可以接收机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块的农业机组作业测试数据,并存储在终端硬件内,同时可将机组类别识别模块中的动力机械和作业机械信息匹配,通过无线数据传输模块将采集和处理的信息传输至服务器,其次具有控制密桢图像采集模块开关的功能,还可以监控农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常,通过触屏显示器显示农业机组作业测试数据和故障信息,为驾驶员提供数据指导和信息反馈;
所述服务器,包括电脑和安装在电脑内的分析决策软件,电脑用于接收并存储由不同农业机组的车载存储和人机交互终端传输的测试数据,接收车载信息与人机交互终端通过无线数据传输模块传输的测试数据,分析决策软件首先具有整理及统计分析测试数据,并计算农业机组的时间利用率和技术生产率等技术参数的功能,其次具有分类管理不同农业机组的数据,并提出在不同规模的地块中农业机组选型决策方案的功能。
进一步地,所述智能手持设备可以为安装有微信客户端的智能手机,驾驶员通过智能手机的微信扫描动力机械二维码和作业机械二维码获取机械类别信息,所述机械类别信息分别至少包含动力机械和作业机械的所有者、品牌、型号及其关键技术参数。
进一步地,所述无线数据传输模块包括Zigbee模块和GPRS模块,所述Zigbee模块将机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块的农业机组作业测试数据传输至车载信息存储与人机交互终端;所述GPRS模块用于机组类别识别模块中的智能手持设备将信息发送至车载信息存储与人机交互终端,还用于将农业机组作业测试数据从车载信息存储与人机交互终端传输至服务器。
进一步地,所述信息交互与控制软件包括密桢图像采集模块的控制软件、信息收发及处理软件和故障监控软件,包括具体功能:
所述密桢图像采集模块的控制软件根据高精度北斗/GPS双模农机定位模块传输的农业机组位置信息识别机组的静动状态,然后控制密桢图像采集模块的开关,若正在地块作业的农业机组移动过程中出现静止状态,立即启动密桢图像采集模块360度旋转拍摄农业机组停机时作业现场的图片,并可根据实际情况设置旋转拍摄的帧频密度,若农业机组由静止状态转变为移动状态,立即关闭密桢图像采集模块;
所述信息收发及处理软件是无线数据传输模块的控制中心,具体功能包括:通过GPRS模块接收机组类别识别模块采集的动力机械和作业机械信息,并将信息进行匹配,通过Zigbee模块接收高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集的农业机组测试数据,通过GPRS模块将农业机组测试数据远程发送至服务器;
所述故障监控软件是根据高精度箱底压力测试模块获取的压力信息判断农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常,若农业机组的排种、排肥和施药等功能异常,则在触屏显示器中显示故障信息,使驾驶员及时检查和维修农机。
进一步地,所述分析决策软件包括数据分析软件和管理决策软件,所述数据分析软件,用于整理和统计分析农业机组作业测试数据,其具体功能包括:整理测试数据,将接收不同农业机组的测试数据分别汇总整理,剔除数据的误差值,得到的数据包括作业地块长宽及面积、农业机组的作业项目、型号和关键技术参数,以及该农业机组在不同运动状态下的时间、距离及速度、作业运行路径、压力数据信息,同时在区块地图上标记地块定位信息和机组移动轨迹;统计分析数据,运用分布规律分析,趋势分析等统计学方法分析数据,并且计算农业机组时间利用率、作业效率等技术参数;
所述管理决策软件,用于管理和决策服务器中所有信息,其具体功能包括:管理反馈,分类管理不同农业机组的数据,测试数据及计算结果可以直接下载和传输;决策选型,根据不同农业机组在不同规模的地块中作业时得到的技术生产率和时间利用率,提出在不同规模的地块中选择合适高效的农业机组的决策方案,对农业工作者在机组选型方面提供了科学依据。
另外,本发明还提供了一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策方法,利用上述基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统进行分析,包括以下步骤:
S1、开启基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统的各个模块,然后驾驶员用智能手持设备上的微信扫描机械上的二维码,实现通过机组类别识别模块采集所使用的动力机械和作业机械信息;
S2、驾驶员驾驶挂结好的农业机组在地块中运行作业,并通过高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集农业机组作业测试数据;
S3、通过车载信息存储与人机交互终端通过GPRS模块接收机组类别识别模块采集的农业机组信息,通过Zigbee模块接收高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集的农业机组作业测试数据,在车载信息存储与人机交互终端中存储并通过GPRS模块发送至服务器;
S4、在车载信息存储与人机交互终端中故障监控软件根据高精度箱底压力测试模块获取的压力信息判断农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常,若排种、排肥和施药等功能出现异常,则在触屏显示器中显示故障信息,使驾驶员及时检查和维修农机;
S5、在服务器中,整理和统计分析农业机组作业测试数据,计算农业机组的时间利用率和技术生产率,分类管理不同农业机组的数据,最终提出在不同规模的地块中农业机组的选型决策方案。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明通过机组类别识别模块的农业机组二维码及智能手持设备识别农业机组类别;通过高精度北斗/GPS双模农机定位模块用于精确采集地块位置及长宽信息和农业机组作业过程位置信息及对应时刻;通过密桢图像采集模块获取农业机组作业过程中停机时段现场密桢图片;通过高精度箱底压力测试模块采集物料对作业机械的物料箱体底部的压力信息;通过本发明可以高效精确地采集农业机组作业测试数据。
本发明通过服务器包括电脑和分析决策软件,电脑实现接收和存储数据的功能,所述分析决策软件包括数据分析软件和管理决策软件,数据分析软件实现整理汇总农业机组测试数据,识别农业机组及作业项目,统计农业机组作业测试数据分布规律分析、趋势分析,计算农业机组时间利用率、作业效率等技术参数,管理决策软件实现管理及决策的功能;通过本发明可以为定量研究农业机组时间利用率和技术生产率,提供科学适用测试系统及方法。
附图说明
图1为本发明的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统的结构框图。
图2为本发明的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策方法实施流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、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的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定发明。
实施例1
如图1所示,本实施例提供了一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统,包括农业机组5,所述农业机组5包括动力机械10和作业机械9,所述基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统还包括机组类别识别模块4、高精度北斗/GPS双模农机定位模块2、密桢图像采集模块1、高精度箱底压力测试模块3、无线数据传输模块、车载信息存储与人机交互终端11和服务器12;
所述动力机械10上设有包含动力机械信息的动力机械二维码8,所述作业机械9上设有包含作业机械信息的作业机械二维码7;本实施例中动力机械信息和作业机械信息分别至少包含动力机械和作业机械的品牌、型号、类型及其关键技术参数;动力机械二维码和作业机械二维码分别装贴于动力机械和作业机械前部显眼位置。
所述机组类别识别模块4包括用于识别动力机械二维码8和作业机械二维码7的智能手持设备6;所述智能手持设备6可以为安装有微信客户端的智能手机,通过GPRS模块16与车载信息存储与人机交互终端11进行数据传输;驾驶员通过智能手机微信扫描动力机械二维码8和作业机械二维码7获取机械类别信息,为实现农业机组信息的识别,判断农业机组作业项目提供技术基础;
所述高精度北斗/GPS双模农机定位模块2安装在动力机械10合适位置,用于精确采集地块位置及长宽信息和农业机组作业过程位置信息及对应时刻,信息采集的速度根据实际情况设置,并通过Zigbee模块13与车载信息存储与人机交互终端11进行数据传输;本实施例中,高精度北斗/GPS双模农机定位模块2可以根据实际需要安装于动力机械的合适位置,通过接收北斗卫星信号精准采集地块位置及其长宽等数据信息,和以秒为单位精准采集农业机组作业过程的位置信息及对应时刻,所述地块位置及其长宽等数据信息是由装有高精度北斗/GPS双模农机定位模块2的动力机械10围绕作业地块移动一周得到的地块顶点定位信息,并且通过服务器计算而实现的。
所述密桢图像采集模块1安装在动力机械10和/或作业机械9外部且具有一定高度,用于360度旋转获取农业机组停机时的状态及现场密桢图片,并通过Zigbee模块13与车载信息存储与人机交互终端11进行数据传输;
所述高精度箱底压力测试模块3安装在带有物料箱的作业机械9的物料箱底部,用于采集带有物料箱的作业机械9中的物料箱内物料对箱体底部的压力信息,例如播种机的种箱及肥箱底部、喷药机组的药箱底部和收获机的粮箱底部,并且该高精度箱底压力测试模块还应具有放水防腐、不易生锈等特性,采集物料箱内物料对于箱体底部的压力信息,为实现监控农业机组的作业效果及排种、排肥和施药等作业过程是否存在故障提供技术基础,并通过Zigbee模块13与车载信息存储与人机交互终端11进行数据传输;
所述无线数据传输模块包括Zigbee模块13和GPRS模块16,所述Zigbee模块13将高精度北斗/GPS双模农机定位模块2、密桢图像采集模块1和高精度箱底压力测试模块3的农业机组作业测试数据传输至车载信息存储与人机交互终端11;所述GPRS模块16用于机组类别识别模块4中的智能手持设备6将信息发送至车载信息存储与人机交互终端11,还用于将农业机组作业测试数据从车载信息存储与人机交互终端传输11至服务器12。
所述车载信息存储与人机交互终端11安装于动力机械10的驾驶室内,还包括信息交互与控制软件18、终端硬件17和触屏显示器17,信息交互与控制软件18首先可以接收机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块的农业机组作业测试数据,并存储在终端硬件17内,同时可将机组类别识别模块中的动力机械和作业机械信息匹配,通过GPRS模块16将采集和处理的信息传输至服务器12,其次具有控制密桢图像采集模块开关的功能,还可以监控农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常,通过触屏显示器17显示农业机组作业测试数据和故障信息,为驾驶员提供数据指导和信息反馈;
所述信息交互与控制软件18包括密桢图像采集模块的控制软件、信息收发及处理软件和故障监控软件,包括具体功能:
所述密桢图像采集模块的控制软件根据高精度北斗/GPS双模农机定位模块2传输的农业机组位置信息识别机组的静动状态,然后控制密桢图像采集模块1的开关,若正在地块作业的农业机组移动过程中出现静止状态,立即启动密桢图像采集模块360度旋转拍摄农业机组停机时作业现场的图片,并可根据实际情况设置旋转拍摄的帧频密度,若农业机组由静止状态转变为移动状态,立即关闭密桢图像采集模块1;具体地,通过密桢图像采集模块1的控制程序实现识别农业机组停机时自动开启360度旋转拍摄,采集农业机组5作业现场密桢图片,所述密桢图像采集模块的控制程序安装于车载信息存储与人机交互终端中,该程序具有根据北斗信息识别农业机组5停机或运动,立刻控制密桢图像采集模块1开启或关闭以帧频密度为每桢5秒拍摄农业机组停机时作业现场图片的功能。
所述信息收发及处理软件是无线数据传输模块的控制中心,具体功能包括:通过GPRS模块16接收机组类别识别模块采集的动力机械和作业机械信息,并将信息进行匹配,通过Zigbee模块接收13高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集的农业机组测试数据,通过GPRS模块将农业机组测试数据远程发送至服务器;
所述故障监控软件是根据高精度箱底压力测试模块获取的压力信息判断农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常,若农业机组的排种、排肥和施药等功能异常,则在触屏显示器17中显示故障信息,使驾驶员及时检查和维修农机。
所述服务器12,包括电脑14和安装在电脑14内的分析决策软件15,电脑用14于接收并存储由不同农业机组的车载存储和人机交互终端传输11的测试数据,接收车载信息与人机交互终端11通过GPRS模块16传输的测试数据,分析决策软件首先具有整理及统计分析测试数据,并计算农业机组的时间利用率和技术生产率等技术参数的功能,其次具有分类管理不同农业机组的数据,并提出在不同规模的地块中农业机组选型决策方案的功能;所述分析决策软件包括数据分析软件和管理决策软件:所述数据分析软件,用于整理和统计分析农业机组作业测试数据,其具体功能包括:整理测试数据,将接收不同农业机组的测试数据分别汇总整理,剔除数据的误差值,得到的数据包括作业地块长宽及面积、农业机组的作业项目、型号和关键技术参数,以及该农业机组在不同运动状态下的时间、距离及速度、作业运行路径、压力数据信息,同时在区块地图上标记地块定位信息和机组移动轨迹;统计分析数据,运用分布规律分析,趋势分析等统计学方法分析数据,并且计算农业机组时间利用率、作业效率等技术参数;
所述管理决策软件,用于管理和决策服务器中所有信息,其具体功能包括:管理反馈,分类管理不同农业机组的数据,测试数据及计算结果可以直接下载和传输;决策选型,根据不同农业机组在不同规模的地块中作业时得到的技术生产率和时间利用率,提出在不同规模的地块中选择合适高效的农业机组的决策方案,对农业工作者在机组选型方面提供了科学依据。
实施例2
如图2所示,本实施例还提供了一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策方法,包括以下步骤:
S1、开启基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统的各个模块,然后驾驶员用智能手持设备上的微信扫描机械上的二维码,实现通过机组类别识别模块采集所使用的动力机械和作业机械信息;
S2、驾驶员驾驶挂结好的农业机组在地块中运行作业,并通过高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集农业机组作业测试数据;
S3、车载信息存储与人机交互终端通过GPRS模块接收机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块采集的农业机组信息,通过Zigbee模块接收密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集的农业机组作业测试数据,在车载信息存储与人机交互终端中存储并通过GPRS模块发送至服务器;
S4、在车载信息存储与人机交互终端中故障监控软件根据高精度箱底压力测试模块获取的压力信息判断农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常,若排种、排肥和施药等功能出现异常,则在触屏显示器17中显示故障信息,使驾驶员及时检查和维修农机;
S5、在服务器中,整理和统计分析农业机组作业测试数据,计算农业机组的时间利用率和技术生产率,分类管理不同农业机组的数据,最终提出在不同规模的地块中农业机组的选型决策方案。具体为:数据分析软件,即整理测试数据,将接收不同农业机组的测试数据分别汇总整理,剔除数据的误差值,得到的数据包括作业地块长宽及面积、农业机组的作业项目、型号和关键技术参数,以及该农业机组在不同运动状态下的时间、距离及速度、作业运行路径、压力数据信息,同时在区块地图上标记地块定位信息和机组移动轨迹;统计分析数据,运用分布规律分析,趋势分析等统计学方法分析数据,并且计算农业机组时间利用率、作业效率等技术参数;管理决策软件,即管理反馈,管理服务器中的所有信息,测试数据及计算结果可以直接下载和传输;决策选型,根据不同农业机组在不同规模的地块中作业时得到的技术生产率和时间利用率,提出在不同规模的地块中选择合适高效的农业机组的决策方案,对农业工作者在机组选型方面提供了科学依据。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统,包括农业机组,所述农业机组包括动力机械和作业机械,其特征在于:所述基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统还包括机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块、无线数据传输模块、车载信息存储与人机交互终端和服务器;
所述动力机械上设有包含动力机械信息的动力机械二维码,所述作业机械上设有包含作业机械信息的作业机械二维码;
所述机组类别识别模块包括用于识别动力机械二维码和作业机械二维码的智能手持设备;所述智能手持设备通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输;
所述高精度北斗/GPS双模农机定位模块安装在动力机械上,用于精确采集地块位置及长宽信息和农业机组作业过程位置信息及对应时刻,并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输;
所述密桢图像采集模块安装在动力机械和/或作业机械外部且具有一定高度,用于360度旋转获取农业机组停机时的状态及现场密桢图片,并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输;
所述高精度箱底压力测试模块安装在带有物料箱的作业机械的物料箱底部,用于采集带有物料箱的作业机械中的物料箱内物料对箱体底部的压力信息,并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输;
所述车载信息存储与人机交互终端安装于动力机械的驾驶室内,还包括信息交互与控制软件、终端硬件和触屏显示器,信息交互与控制软件首先能够接收机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块的农业机组作业测试数据并存储在终端硬件内,同时能够将机组类别识别模块中的动力机械和作业机械信息匹配,通过无线数据传输模块将采集和处理的信息传输至服务器,其次具有控制密桢图像采集模块开关的功能,还能够监控农业机组在作业过程中排种、排肥和施药功能是否正常,通过触屏显示器显示农业机组作业测试数据和故障信息,为驾驶员提供数据指导和信息反馈;
所述服务器,包括电脑和安装在电脑内的分析决策软件,电脑用于接收并存储由不同农业机组的车载存储和人机交互终端传输的测试数据,接收车载信息与人机交互终端通过GPRS模块传输的测试数据,分析决策软件首先具有整理及统计分析测试数据,并计算农业机组的时间利用率和技术生产率技术参数的功能,其次具有分类管理不同农业机组的数据,并提出在不同规模的地块中农业机组选型决策方案的功能。
2.根据权利要求1所述的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统,其特征在于:所述智能手持设备为安装有微信客户端的智能手机,驾驶员通过智能手机的微信扫描动力机械二维码和作业机械二维码获取机械类别信息,所述机械类别信息分别至少包含动力机械和作业机械的所有者、品牌、型号。
3.根据权利要求1所述的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统,其特征在于:所述无线数据传输模块包括Zigbee模块和GPRS模块,所述Zigbee模块将高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块的农业机组作业测试数据传输至车载信息存储与人机交互终端;所述GPRS模块用于机组类别识别模块中的智能手持设备将信息发送至车载信息存储与人机交互终端,还用于将农业机组作业测试数据从车载信息存储与人机交互终端传输至服务器。
4.根据权利要求1所述的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统,其特征在于:所述信息交互与控制软件包括密桢图像采集模块的控制软件、信息收发及处理软件和故障监控软件,包括具体功能:
所述密桢图像采集模块的控制软件根据高精度北斗/GPS双模农机定位模块传输的农业机组位置信息识别机组的静动状态,然后控制密桢图像采集模块的开关,若正在地块作业的农业机组移动过程中出现静止状态,立即启动密桢图像采集模块360度旋转拍摄农业机组停机时作业现场的图片,并能够根据实际情况设置旋转拍摄的帧频密度,若农业机组由静止状态转变为移动状态,立即关闭密桢图像采集模块;
所述信息收发及处理软件是无线数据传输模块的控制中心,具体功能包括:通过GPRS模块接收机组类别识别模块采集的动力机械和作业机械信息,并将信息进行匹配,通过Zigbee模块接收高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集的农业机组测试数据,通过GPRS模块将农业机组测试数据远程发送至服务器;
所述故障监控软件是根据高精度箱底压力测试模块获取的压力信息判断农业机组在作业过程中排种、排肥和施药功能是否正常,若农业机组的排种、排肥和施药功能异常,则在触屏显示器中显示故障信息,使驾驶员及时检查和维修农机。
5.根据权利要求1所述的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统,其特征在于:所述分析决策软件包括数据分析软件和管理决策软件,所述数据分析软件,用于整理和统计分析农业机组作业测试数据,其具体功能包括:整理测试数据,将接收不同农业机组的测试数据分别汇总整理,剔除数据的误差值,得到的数据包括作业地块长宽及面积、农业机组的作业项目、型号和关键技术参数,以及该农业机组在不同运动状态下的时间、距离及速度、作业运行路径、压力数据信息,同时在区块地图上标记地块定位信息和机组移动轨迹;统计分析数据,运用分布规律分析,趋势分析统计学方法分析数据,并且计算农业机组时间利用率、作业效率技术参数;
所述管理决策软件,用于管理和决策服务器中所有信息,其具体功能包括:管理反馈,分类管理不同农业机组的数据,测试数据及计算结果能够直接下载和传输;决策选型,根据不同农业机组在不同规模的地块中作业时得到的技术生产率和时间利用率,提出在不同规模的地块中选择合适高效的农业机组的决策方案,对农业工作者在机组选型方面提供了科学依据。
6.一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策方法,其特征在于,利用如权利要求1-5任一所述的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统进行分析,包括以下步骤:
S1、开启基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统的各个模块,然后驾驶员用智能手持设备上的微信扫描机械上的二维码,实现通过机组类别识别模块采集所使用的动力机械和作业机械信息;
S2、驾驶员驾驶挂结好的农业机组在地块中运行作业,并通过高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集农业机组作业测试数据;
S3、车载信息存储与人机交互终端通过GPRS模块接收机组类别识别模块采集的农业机组信息,通过Zigbee模块接收高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集的农业机组作业测试数据,在车载信息存储与人机交互终端中存储并通过GPRS模块发送至服务器;
S4、在车载信息存储与人机交互终端中故障监控软件根据高精度箱底压力测试模块获取的压力信息判断农业机组在作业过程中排种、排肥和施药功能是否正常,若排种、排肥和施药功能出现异常,则在触屏显示器中显示故障信息,使驾驶员及时检查和维修农机;
S5、在服务器中,整理和统计分析农业机组作业测试数据,计算农业机组的时间利用率和技术生产率,分类管理不同农业机组的数据,最终提出在不同规模的地块中农业机组的选型决策方案。
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CN115185216A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-10-14 | 江苏东久机械有限公司 | 一种农机智能控制单元 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107203204A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-26 | 浙江大学 | 基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人 |
CN108255154A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-06 | 上海大学 | 一种基于智能手机的农业机械运行状态监控系统 |
CN108363344A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-08-03 | 山东省农业机械科学研究院 | 基于云网络测控系统的农业机械可靠性试验方法 |
CN108765763A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-11-06 | 智慧式控股有限公司 | 智慧式无人移动栽培设备、共享系统及商业模式 |
CN111989440A (zh) * | 2018-09-10 | 2020-11-24 | 株式会社小松制作所 | 作业机械的控制系统及方法 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107203204A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-09-26 | 浙江大学 | 基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人 |
CN108363344A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-08-03 | 山东省农业机械科学研究院 | 基于云网络测控系统的农业机械可靠性试验方法 |
CN108255154A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-07-06 | 上海大学 | 一种基于智能手机的农业机械运行状态监控系统 |
CN108765763A (zh) * | 2018-07-25 | 2018-11-06 | 智慧式控股有限公司 | 智慧式无人移动栽培设备、共享系统及商业模式 |
CN111989440A (zh) * | 2018-09-10 | 2020-11-24 | 株式会社小松制作所 | 作业机械的控制系统及方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
A yield mapping system for hand-harvested fruits based on RFID and GPS location technologies:field testing;Y.G.Ampatzidis等;《Precision Agriculture》;20090228;第63-72页 * |
农业机械化生产专家系统设计与开发;乔金友;《中国优秀博士学位论文全文数据库-农业科技辑》;20090315(第3期);第D044-2页 * |
农机远程智能管理平台研发及其应用;朱登胜等;《农机远程智能管理平台研发及其应用》;20200630;第2卷(第2期);第67-81页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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