CN115774435A - 一种农业机械试验鉴定系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种农业机械试验鉴定系统及方法，该系统包括：云平台模块，通过智能终端或移动终端实现信息的查询、录入和管理；田间作业条件模块，用于采集、记录、传输农业机械试验的气象信息、农田信息、作物信息和物资利用及消耗信息；农机作业性能模块，用于采集、记录、传输该农业机械试验中，农机作业过程的性能指标数据，该农业作业性能模块与该智能终端或移动终端连接；田间作业后评价模块；以及农机试验鉴定主模块，分别与该田间作业条件模块、农机作业性能模块及田间作业后评价模块连接，用于接收并处理该田间作业条件模块、农机作业性能模块及田间作业后评价模块传输的数据，并获得农机的最终试验结果。本发明还提供了该系统的鉴定方法。

Description

一种农业机械试验鉴定系统及方法

技术领域

本发明涉及一种农业机械试验鉴定系统，特别是一种信息化、智能化的农业机械试验鉴定系统及方法。

背景技术

农业机械试验鉴定，是通过科学试验、检测和考核，对农业机械的先进性、适用性、安全性和可靠性做出的技术评价，是促进农业机械的推广应用、维护农业机械用户、生产单位、销售单位等各方合法权益的有力保障，是国家农业机械化健康发展的重要技术支撑。

农业机械试验鉴定通常分为推广鉴定和专项鉴定，这两项鉴定依据国家农业部以及省级相关部门公布的鉴定大纲，鉴定大纲技术部分则依据相关国家、行业的标准。

农业机械试验鉴定的评价主要有安全性、可靠性、适用性、产品创新性以及性能试验等内容。其中，性能试验主要依据鉴定大纲和相关的国家标准。在大多数情况下，性能试验需要在农业机械田间作业状态下完成，试验鉴定过程需要完成记录被鉴定农业机械的相关标称参数、田间作物及气象的情况、田间试验过程中农业机械的性能数据、以及作业完成后的作业效果数据。整个检验检测的实验过程，有许多环节需要实验员或鉴定人员人力完成记录。上述实验和鉴定过程测量不便且测量效率较低。

随着物联网、互联网等电子与通信技术的快速发展，农业机械的智能化成为农业机械产业发展的重要方向，比如在农业机械状态监测、远程控制、故障诊断以及农业补贴的申请和办理等方面已经有诸多报道。上述发展方向所使用的智能监控检测系统，为农业机械试验鉴定的智能化提供了一定参考，但是由于其使用目的与农业机械试验鉴定不同，造成目前所使用的智能监控系统，存在功能相对单一，所用接口较少，核心处理方法无法满足农业机械试验鉴定方面的使用要求等缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种智能化农业机械试验鉴定系统及方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种农业机械试验鉴定系统，其中，包括：

云平台模块，通过智能终端或移动终端实现信息的查询、录入和管理；

田间作业条件模块，用于采集、记录、传输农业机械试验的气象信息、农田信息、作物信息和物资利用及消耗信息；

农机作业性能模块，用于采集、记录、传输所述农业机械试验中，农机作业过程的性能指标数据，所述农业作业性能模块与所述智能终端或移动终端连接；

田间作业后评价模块；以及

农机试验鉴定主模块，分别与所述田间作业条件模块、农机作业性能模块及田间作业后评价模块连接，用于接收并处理所述田间作业条件模块、农机作业性能模块及田间作业后评价模块传输的数据，并获得农机的最终试验结果。

上述的农业机械试验鉴定系统，其中，所述农机试验鉴定主模块包括数据库模块、数据处理与分析模块、数据报告模块、视频与图文资料模块和鉴定结论模块，所述数据库模块分别与所述田间作业条件模块、农机作业性能模块及田间作业后评价模块连接，所述数据报告模块、视频与图文资料模块和鉴定结论模块与所述云平台模块连接。

上述的农业机械试验鉴定系统，其中，所述田间作业条件模块包括：气象信息采集模块、农田信息采集模块、作物信息采集模块、物资利用及消耗信息采集模块和现场信息采集模块，所述气象信息采集模块与气象站连接，所述农田信息采集模块和作物信息采集模块与低空遥感器连接，所述物资利用及消耗信息采集模块与物资计量传感仪连接，所述现场信息采集模块与所述智能终端或移动终端连接。

上述的农业机械试验鉴定系统，其中，所述气象信息采集模块通过所述气象站获得测试场地的温度、湿度、风速和风向信息；所述农田信息采集模块通过所述低空遥感器和手持检测仪获取所述测试场地的土壤类型、土壤坚实度、地形地貌和土壤水分信息；所述作物信息采集模块通过所述低空遥感器和手持检测仪获取作物种类、植株情况和倒伏情况信息；所述物资利用及消耗信息采集模块通过所述物资计量传感仪获取种子和化肥信息。

上述的农业机械试验鉴定系统，其中，所述农机作业性能模块采用专用传感仪、通用传感仪、发动机ECU及手持检测仪采集农机作业过程的性能指标数据，并通过所述智能终端将所述农机作业过程的性能指标数据传输给所述农机试验鉴定主模块；所述手持检测仪通过所述移动终端将采集的信息传输至所述农机试验鉴定主模块。

上述的农业机械试验鉴定系统，其中，所述智能终端包括：主控模块和分别与所述主控模块连接的远程通讯模块、卫星定位模块、电源模块、串口通讯模块、本地无线通讯模块、存储模块、开关量输入模块、模拟量输入模块和CAN总线模块。

上述的农业机械试验鉴定系统，其中，所述移动终端包括移动手机终端和PAD。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种农机机械试验鉴定方法，其中，包括如下步骤：

S100、确定待检农机具的类型、标称参数、试验地点和时间，并根据检测任务和鉴定样机，确定现场鉴定所需完成的试验项目；

S200、测定试验现场的气象、土壤以及作物信息，并记录、传输至上述的农业机械试验鉴定系统；

S300、所述农业机械试验鉴定系统对待检农机样机启动前检查；

S400、启动所述待检农机样机，开始进行试验，逐个完成单项实验项目中的作业量和试验项目；

S500、对所述待检农机样机已完成的作业效果进行评价试验，并逐个完成单项实验项目中作业效果评价；以及

S600、实验结束后，所述农业机械试验鉴定系统对所采集的数据进行初步统计、分析和处理获得鉴定试验数据，对所述鉴定试验数据进行分析和计算，并最终获得试验结果。

上述的农机机械试验鉴定方法，其中，还包括：

S700、根据所述试验结果，生成并输出鉴定报告和鉴定结论。

上述的农机机械试验鉴定方法，其中，还包括：

S800、对所述试验结果和鉴定结果进行审核批准及公开和发布。

本发明的技术效果在于：

本发明可实现农业机械试验鉴定过程中，多种传感器信息的统一采集和传输，解决了农机试验鉴定过程中依靠人工采集、人力数据处理，效率低、周期长等问题。有利于农业机械试验鉴定的自动化和智能化，提高了检测效率，降低了现场检验检测工作人员的劳动强度，促进了农业机械化的健康发展。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的系统结构框图；

图2为本发明一实施例的农机作业性能模块工作原理图；

图3为本发明一实施例的田间作业条件模块工作原理图；

图4为本发明一实施例的田间作业后评价模块工作原理图；

图5为本发明一实施例的云平台模块通讯流程图；

图6为本发明一实施例的智能终端结构图；

图7为本发明一实施例的农机试验鉴定主模块工作原理图；

图8为本发明一实施例的系统工作原理图；

图9为本发明一实施例的工作流程图。

其中，附图标记

1农机试验鉴定主模块

11数据库模块

12数据处理与分析模块

13数据报告模块

14鉴定结论模块

15视频及图文资料模块

2田间作业条件模块

21气象信息采集模块

22农田信息采集模块

23作物信息采集模块

24物资利用及消耗信息采集模块

25现场信息采集模块

26气象站

27低空遥感器

28物资计量传感仪

3农机作业性能模块

31专用传感仪

32通用传感仪

33发动机ECU

34手持检测仪

4田间作业后评价模块

41作业效果传感仪

42现场测定传感仪

5云平台模块

6智能终端

61主控模块

62远程通讯模块

63卫星定位模块

64电源模块

65存储模块

66开关量输入模块

67模拟量输入模块

68CAN总线模块

69串口通讯模块

60本地无线通讯模块

7移动终端

8待检农机

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1，图1为本发明一实施例的系统结构框图。本发明的农业机械试验鉴定系统，包括：云平台模块5，通过智能终端6或移动终端7实现信息的查询、录入和管理；田间作业条件模块2，用于采集、记录、传输农业机械试验的气象信息、农田信息、作物信息和物资利用及消耗等信息；农机作业性能模块3，用于采集、记录、传输所述农业机械试验中，农机作业过程的性能指标数据，所述农业作业性能模块与所述智能终端6或移动终端7连接；田间作业后评价模块4；以及农机试验鉴定主模块1，分别与所述田间作业条件模块2、农机作业性能模块3及田间作业后评价模块4连接，用于接收并处理所述田间作业条件模块2、农机作业性能模块3及田间作业后评价模块4传输的数据，并获得农机的最终试验结果。

参见图2，图2为本发明一实施例的农机作业性能模块3工作原理图。所述农机作业性能模块3采用专用传感仪31、通用传感仪32、发动机ECU33及手持检测仪34采集农机作业过程的性能指标数据，并通过所述智能终端6将所述农机作业过程的性能指标数据传输给所述农机试验鉴定主模块1；所述手持检测仪34通过所述移动终端7将采集的信息传输至所述农机试验鉴定主模块1。其中，专用传感仪31、通用传感仪32以及农机或者拖拉机的发动机ECU33与所述智能终端6相连，智能终端6将上述传感器的感知的信息收集后，传输给农机试验鉴定主模块1。手持检测仪34等无法直接与智能终端6相连接的仪器仪表，通过移动终端7将采集信息录入系统后传输至农机试验鉴定主模块1。

参见图3，图3为本发明一实施例的田间作业条件模块2工作原理图。本实施例中，所述田间作业条件模块2包括：气象信息采集模块21、农田信息采集模块22、作物信息采集模块23、物资利用及消耗信息采集模块24和现场信息采集模块25，所述气象信息采集模块21与气象站26连接，所述农田信息采集模块22和作物信息采集模块23与低空遥感器27连接，所述物资利用及消耗信息采集模块24与物资计量传感仪28连接，所述现场信息采集模块25与所述智能终端6或移动终端7连接。气象信息可包含测试场地的温度、湿度、风速、风向等信息，该部分信息通过气象站26获得。农田信息可包含土壤类型、土壤坚实度、地形地貌、土壤水分等信息，农田信息可通过低空遥感器27和其他手持检测仪器获取。作物信息包含作物种类、植株情况、倒伏情况以及其他信息，作物信息亦是采用低空遥感器27和其他手持检测仪器获取。物资利用与消耗信息包括种子情况、化肥情况以及其他物资等信息，可通过物资计量传感仪28等获取。

其中，所述气象信息采集模块21通过所述气象站26获得测试场地的温度、湿度、风速和风向信息；所述农田信息采集模块22通过所述低空遥感器27和其他手持检测仪器获取所述测试场地的土壤类型、土壤坚实度、地形地貌和土壤水分信息；所述作物信息采集模块23通过所述低空遥感器27和其他手持检测仪器获取作物种类、植株情况和倒伏情况信息；所述物资利用及消耗信息采集模块24通过所述物资计量传感仪28获取种子和化肥信息。

参见图4，图4为本发明一实施例的田间作业后评价模块4工作原理图。所述田间作业后评价模块4，包括作业效果传感仪41和现场测定传感仪42等。

参见图5，图5为本发明一实施例的云平台模块5通讯流程图。所述云平台模块5，通过智能终端6或者移动终端7的APP或者微信小程序来实现信息的查询、录入、管理等环节。被检企业/单位、检测企业/单位以及各级监督检验部门或其他管理部门，通过PC端或者移动终端7，登录云平台模块5，进行农业机械试验鉴定相关业务的查询、咨询或者实施。所述移动终端7可包括移动手机终端和PAD。

参见图6，图6为本发明一实施例的智能终端6结构图。所述智能终端6包括：主控模块61和分别与所述主控模块61连接的远程通讯模块62、卫星定位模块63、电源模块64、串口通讯模块69、本地无线通讯模块60、存储模块65、开关量输入模块66、模拟量输入模块67和CAN总线模块68。

参见图7，图7为本发明一实施例的农机试验鉴定主模块1工作原理图。本实施例的所述农机试验鉴定主模块1包括数据库模块11、数据处理与分析模块12、数据报告模块13、视频及图文资料模块15和鉴定结论模块14，所述数据库模块11分别与所述田间作业条件模块2、农机作业性能模块3及田间作业后评价模块4连接，所述数据报告模块13、视频及图文资料模块15和鉴定结论模块14与所述云平台模块5连接。数据库模块11的数据源来自田间作业条件模块2，农机作业性能模块3，田间作业后评价模块4。数据报告模块13、视频及图文资料模块15及鉴定结论模块14的数据传输至云平台模块5。

参见图8，图8为本发明一实施例的系统工作原理图。本实施例的农业机械试验鉴定系统，可实现待检机具检测、系统自检、检测标准录入、检测数据统计、检测数据分析、检测数据存储、鉴定报告生成、试验与作业数据采集与录入、鉴定试验过程的视频与图文资料存储。所述智能化的农机机械试验鉴定系统的功能，还包含，鉴定任务下单、鉴定任务查询、鉴定结果统计、鉴定任务进度、鉴定任务的视频与图文资料查阅、鉴定依据大纲和标准查阅、鉴定报告查阅、鉴定结果发布、鉴定结果申诉与复审等。

参见图9，图9为本发明一实施例的工作流程图。本发明的农机机械试验鉴定方法，包括如下步骤：

步骤S100、确定待检农机8的类型、标称参数、试验地点和时间，并根据检测任务和鉴定样机，确定现场鉴定所需完成的试验项目；

步骤S200、测定试验现场的气象、土壤以及作物信息，并记录、传输至上述的农业机械试验鉴定系统；

步骤S300、所述农业机械试验鉴定系统对待检农机8样机启动前检查；

步骤S400、启动所述待检农机8样机，开始进行试验，逐个完成单项实验项目中的作业量和试验项目；

步骤S500、对所述待检农机8样机已完成的作业效果进行评价试验，并逐个完成单项实验项目中作业效果评价；以及

步骤S600、实验结束后，所述农业机械试验鉴定系统对所采集的数据进行初步统计、分析和处理获得鉴定试验数据，对所述鉴定试验数据进行分析和计算，并最终获得试验结果。

本实施例还可包括：

步骤S700、根据所述试验结果，生成并输出鉴定报告和鉴定结论。

步骤S800、对所述试验结果和鉴定结果进行审核批准及公开和发布。

本实施例中，具体可采用如下过程实现农机试验鉴定：

(1)首先管理部门通过在鉴定系统中下达鉴定任务，根据所下达的鉴定任务对被检单位或企业的相应农业机械进行抽检样机，根据抽检样机和下达任务，确定待检农机8的类型以及相关标称参数；

(2)根据检测单位和所鉴定样机，确定试验地点和时间，根据试验现场的气象条件确认具体试验时间；

(3)检测单位的检测人员到试验现场后，采用气象站26以及相关仪器仪表，对试验现场的气象、土壤以及作物等信息进行测定，并将相关信息和数据进行记录、传输至农机试验鉴定主模块1的数据库模块11；

(4)可与本方法步骤(2)同时开展的工作：根据检测任务和鉴定样机，确定现场鉴定工作所需完成的试验项目；

(5)根据样机的试验项目，确定实验项目中所使用的仪器仪表传感器种类与数量；

(6)根据待检农机8的外形，在待检农机8相应位置安装智能终端6、专用/通用传感器与相关仪器仪表；

(7)在农业机械试验鉴定系统中，识别所安装硬件设备，并对所安装且已经完成识别的智能终端6、专用/通用传感器与相关仪器仪表设定参数和量程；

(8)启动农业机械试验鉴定系统，对完成识别和参数设定的智能终端6、专用/通用传感器与相关仪器仪表等进行系统自检；

(9)对待检农机8样机启动前检查；

(10)根据鉴定大纲和相关标准以及农业机械试验鉴定系统相关要求，启动待检农机8，开始进行试验；

(11)根据鉴定大纲和相关标准以及农业机械试验鉴定系统相关要求逐个完成待检农机8单项实验项目中作业量和试验项目；

(12)在实验过程中，通过智能终端6，自动采集并传输专用/通用传感器与相关仪器仪表实验数据，并将该实验数据经过无线传输至农业机械试验鉴定系统的数据库模块11；

(13)在进行(10)-(12)过程中，对田间已经完成部分的作业效果进行评价试验；

(14)根据鉴定大纲和相关标准以及农业机械试验鉴定系统相关要求逐个完成待检农机8单项实验项目中作业效果评价项目；

(15)在作业效果评价实验过程中，通过智能终端6，自动采集并传输专用/通用传感器与相关仪器仪表实验数据，并将该实验数据保存至数据库模块11；

(16)实验结束后，数据库模块11对所采集的数据进行初步统计、分析和处理；

(17)农业机械试验鉴定系统根据专家系统和鉴定判定依据，对数据库模块11中鉴定试验数据进行分析和计算，并最终获得试验结果；

(18)根据鉴定试验的试验结果，生成鉴定报告和鉴定结论；

(19)登录农业机械试验鉴定系统对实验结果和鉴定结果进行审核与批准；

(20)完成以上步骤以后，最终进行鉴定任务、鉴定结果等的公开和发布。

本发明可实现农业机械试验鉴定过程中，多种传感器信息的统一采集和传输，解决了农机试验鉴定过程中依靠人工采集、人力数据处理，效率低、周期长等问题。有利于农业机械试验鉴定的自动化和智能化，提高了检测效率，降低了现场检验检测工作人员的劳动强度，促进了农业机械化的健康发展。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种农业机械试验鉴定系统，其特征在于，包括：

云平台模块，通过智能终端或移动终端实现信息的查询、录入和管理；

田间作业条件模块，用于采集、记录、传输农业机械试验的气象信息、农田信息、作物信息和物资利用及消耗信息；

农机作业性能模块，用于采集、记录、传输所述农业机械试验中，农机作业过程的性能指标数据，所述农业作业性能模块与所述智能终端或移动终端连接；

田间作业后评价模块；以及

农机试验鉴定主模块，分别与所述田间作业条件模块、农机作业性能模块及田间作业后评价模块连接，用于接收并处理所述田间作业条件模块、农机作业性能模块及田间作业后评价模块传输的数据，并获得农机的最终试验结果。

2.如权利要求1所述的农业机械试验鉴定系统，其特征在于，所述农机试验鉴定主模块包括数据库模块、数据处理与分析模块、数据报告模块、视频与图文资料模块和鉴定结论模块，所述数据库模块分别与所述田间作业条件模块、农机作业性能模块及田间作业后评价模块连接，所述数据报告模块、视频与图文资料模块和鉴定结论模块与所述云平台模块连接。

3.如权利要求1或2所述的农业机械试验鉴定系统，其特征在于，所述田间作业条件模块包括：气象信息采集模块、农田信息采集模块、作物信息采集模块、物资利用及消耗信息采集模块和现场信息采集模块，所述气象信息采集模块与气象站连接，所述农田信息采集模块和作物信息采集模块与低空遥感器连接，所述物资利用及消耗信息采集模块与物资计量传感仪连接，所述现场信息采集模块与所述智能终端或移动终端连接。

4.如权利要求3所述的农业机械试验鉴定系统，其特征在于，所述气象信息采集模块通过所述气象站获得测试场地的温度、湿度、风速和风向信息；所述农田信息采集模块通过所述低空遥感器和手持检测仪获取所述测试场地的土壤类型、土壤坚实度、地形地貌和土壤水分信息；所述作物信息采集模块通过所述低空遥感器和手持检测仪获取作物种类、植株情况和倒伏情况信息；所述物资利用及消耗信息采集模块通过所述物资计量传感仪获取种子和化肥信息。

5.如权利要求1或2所述的农业机械试验鉴定系统，其特征在于，所述农机作业性能模块采用专用传感仪、通用传感仪、发动机ECU及手持检测仪采集农机作业过程的性能指标数据，并通过所述智能终端将所述农机作业过程的性能指标数据传输给所述农机试验鉴定主模块；所述手持检测仪通过所述移动终端将采集的信息传输至所述农机试验鉴定主模块。

6.如权利要求1或2所述的农业机械试验鉴定系统，其特征在于，所述智能终端包括：主控模块和分别与所述主控模块连接的远程通讯模块、卫星定位模块、电源模块、串口通讯模块、本地无线通讯模块、存储模块、开关量输入模块、模拟量输入模块和CAN总线模块。

7.如权利要求1或2所述的农业机械试验鉴定系统，其特征在于，所述移动终端包括移动手机终端和PAD。

8.一种农机机械试验鉴定方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、确定待检农机具的类型、标称参数、试验地点和时间，并根据检测任务和鉴定样机，确定现场鉴定所需完成的试验项目；

S200、测定试验现场的气象、土壤以及作物信息，并记录、传输至上述权利要求1-7中任意一项所述的农业机械试验鉴定系统；

S300、所述农业机械试验鉴定系统对待检农机样机启动前检查；

S400、启动所述待检农机样机，开始进行试验，逐个完成单项实验项目中的作业量和试验项目；

S500、对所述待检农机样机已完成的作业效果进行评价试验，并逐个完成单项实验项目中作业效果评价；以及

S600、实验结束后，所述农业机械试验鉴定系统对所采集的数据进行初步统计、分析和处理获得鉴定试验数据，对所述鉴定试验数据进行分析和计算，并最终获得试验结果。

9.如权利要求8所述的农机机械试验鉴定方法，其特征在于，还包括：

S700、根据所述试验结果，生成并输出鉴定报告和鉴定结论。

10.如权利要求8或9所述的农机机械试验鉴定方法，其特征在于，还包括：

S800、对所述试验结果和鉴定结果进行审核批准及公开和发布。

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