CN204666091U - 基于卫星定位作业面积统计的农机终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于卫星定位作业面积统计的农机终端，包括微处理器、电源管理单元以及分别与微处理器相互通信连接的定位模块、通信模块、存储单元、摄像头接口和传感器接口，定位模块实时采集和处理农机作业的位置信息，摄像头接口连接有外置摄像头以采集农机作业质量数据，传感器接口连接有霍尔传感器采集农机作业状态数据，微处理器收到定位模块、摄像头接口和传感器接口传输的数据信息后再通过通信模块传输至农机作业管理平台，并将数据信息存储于存储单元。
Description
技术领域
本实用新型涉及农机设备，具体涉及一种基于卫星定位作业面积统计的农机终端。
背景技术
随着精准农业的快速发展，对农业机械信息化、智能化的要求日益强烈，收获面积、耕地面积的计量问题成了农机驾驶员和农民密切关心的问题，而且农业机械作业面积对农作物生产来讲也是一个非常重要的参数。
然而通过人工划分及丈量的传统方式，耗费大量劳动力，而且人工测量存在一定误差，不能准确反映耕地面积实情；现有的计亩装置只能感应农业机械的行进情况，而不能感知农业机械的实际工作状态，需要农机驾驶员手动停止或开启，才能使计亩装置准确计数，增加了农机驾驶员的劳动量，也会产生较大的计量误差，不利于提高农机作业效率。
实用新型内容
发明目的：本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的不足，提供一种基于卫星定位作业面积统计的农机终端。
技术方案：本实用新型的一种基于卫星定位作业面积统计的农机终端，包括微处理器、电源管理单元以及分别与微处理器相互通信连接的定位模块、通信模块、存储单元、摄像头接口和传感器接口，所述定位模块实时采集和处理农机作业的位置信息，摄像头接口连接有外置摄像头以采集农机作业质量数据，传感器接口连接有霍尔传感器采集农机作业状态数据，微处理器收到定位模块、摄像头接口和传感器接口传输的数据信息后再通过通信模块传输至农机作业管理平台，并将数据信息存储于存储单元。
进一步的，所述微处理器采用LPC2136FB64型微处理器，该微处理器功能优越，性价比较高，能够满足实际应用的需要。
进一步的，所述通信模块通过TCP/IP协议将数据信息传输至农机作业管理平台。
进一步的，所述定位模块采用BDS/GPS双模单频GNSS模块，可以支持三种工作模式：BDS B1工作模式，GPS L1工作模式和BDS B1/GPS L1双模工作模式；还可以支持两种输出模式：三点定位/差分定位输出和原始数据输出。
进一步的，所述存储单元支持TF/SD卡存储扩展，在网络或连接平台存在问题的情况下，可以存储作业数据。
有益效果：本实用新型通过实时采集、处理农机作业中的状态数据、位置信息，引入农机作业地块自动识别和统计算法精确测量作业面积，准确识别作业地块区域，实现基于地块级别的作业统计和作业审核；同时，外接摄像头可实时获取农机作业现场的高清影像，全程监控和跟踪农机作业场景和作业质量。
另外，本实用新型由于获得了农机的位置信息，可以清楚地知道农机的分布情况，统筹农机资源，合理配置调度，协调跨区作业，实现农机引导。
本实用新型成本低、操作简单，能快速准确地统计出作业任务的完成情况，提高农机作业效率，为财政补贴发放提供科学依据。
附图说明
图1为本实用新型的硬件结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
如图1所示，本实用新型的一种基于卫星定位作业面积统计的农机终端，包括微处理器、电源管理单元以及分别与微处理器相互通信连接的定位模块、通信模块、存储单元、摄像头接口和传感器接口，所述定位模块实时采集和处理农机作业的位置信息，摄像头接口连接有外置摄像头以采集农机作业质量数据，传感器接口连接有霍尔传感器采集农机作业状态数据，微处理器收到定位模块、摄像头接口和传感器接口传输的数据信息后再通过通信模块传输至农机作业管理平台，并将数据信息存储于存储单元。
微处理器采用LPC2136FB64型号；通信模块通过TCP/IP协议将数据信息传输至农机作业管理平台；定位模块采用BDS/GPS双模单频GNSS模块，可以支持三种工作模式：BDS B1工作模式，GPS L1工作模式和BDS B1/GPS L1双模工作模式；还可以支持两种输出模式：三点定位/差分定位输出和原始数据输出。存储单元支持TF/SD卡存储扩展。
本实施例中的摄像头接口连接外置摄像头后，能够拍摄农机作业现场的高清图像，借助GPRS网络实时快速回传，实现对农机作业现场的远程监控和跟踪，为农机作业质量审核提供依据。
同时，传感器接口连接有霍尔传感器，通过传感器输出的高低电平判断农业机械上安装的动力输出传动轴是否在旋转，即判断农机是否在作业。传感器输出的高低电平随定位终端的位置信息包一起上报，通过判断位置信息中预留位高低的电平过滤出作业位置点，形成作业轨迹。
实施例：
在宿迁沭阳县刘集开展小规模应用，通过定位模块实时采集作业位置信息，通过传感器接口外接霍尔传感器获取作业状态数据。首先数据预处理，剔除定位漂移点和停车位置点，获得高精度定位轨迹数据；然后在投影坐标系内计算轨迹点包围矩形，将其划分为一系列等距空间网格，通过点包含关系将轨迹点映射到各个网格单元并计数，遍历计数大于一定阀值的网格单元，按照空间邻域关系递归聚类为不同的集合，最终生成若干个有效作业区域地理，完成面积计算；最后，通过对农机作业面积精度分析可得出：系统测算面积平均误差率在2％-5％，低于预期要求的5％-10％误差率。
另外，本实用新型还具有作业质量审核功能，应用基于作业场景分析的拍照控制算法，综合考虑农机作业时间、所处位置、农机行驶速度、农机状态等因素预判最佳拍摄时机，农机作业管理平台通过通信模块向终端自动发出拍照指令，通过摄像头接口连接的外接摄像头拍摄作业现场最佳视野图像，最大程度提高摄像头拍摄效率，增加有效图像比率，减轻照片判别工作量。同时减少不必要的流量损失，有效解决了位置信息和图形信息同时上传产生的带宽竞争。
总体来说，本实用新型具有作业面积统计功能，通过定位模块实时采集和处理农机作业中的位置信息，通过传感器接口外接霍尔传感器检测农机作业状态，获取作业状态数据，引入农机作业地块自动识别和统计算法精确测量作业面积，准确识别作业地块区域，实现基于地块级别的作业统计，并且农机作业地块自动识别和统计算法不需要人为干预，适应性好，识别率高，为应用系统实时跟踪农机作业效率和作业进度管理提供了有力的算法支撑。
Claims (5)
1.一种基于卫星定位作业面积统计的农机终端，其特征在于：包括微处理器、电源管理单元以及分别与微处理器相互通信连接的定位模块、通信模块、存储单元、摄像头接口和传感器接口，所述定位模块实时采集和处理农机作业的位置信息，摄像头接口连接有外置摄像头以采集农机作业质量数据，传感器接口连接有霍尔传感器采集农机作业状态数据，微处理器收到定位模块、摄像头接口和传感器接口传输的数据信息后再通过通信模块传输至农机作业管理平台，并将数据信息存储于存储单元。
2.根据权利要求1所述的基于卫星定位作业面积统计的农机终端，其特征在于：所述微处理器采用LPC2136FB64微处理器。
3.根据权利要求1所述的基于卫星定位作业面积统计的农机终端，其特征在于：所述通信模块通过TCP/IP协议将数据信息传输至农机作业管理平台。
4.根据权利要求1所述的基于卫星定位作业面积统计的农机终端，其特征在于：所述定位模块采用BDS/GPS双模单频GNSS模块。
5.根据权利要求1所述的基于卫星定位作业面积统计的农机终端，其特征在于：所述存储单元支持TF/SD卡存储扩展。
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