CN206696427U - 一种耕深检测无人机装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耕深检测无人机装置及系统，耕深检测无人机装置包括定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块、中央控制器模块和电源模块；所述定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块和数据存储模块与中央控制器模块电连接；所述电源模块为定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块和中央控制器模块供电。本实用新型可按地区进行检测装置的配备，具有数量小、成本低，易于管理维护的特点；耕深的检测由第三方工作人员操作进行，且是直接对深耕后的土壤进行，数据真实可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业机械田间作业工况检测技术，更具体地涉及一种耕深检测无人机装置及系统。
背景技术
深耕技术可使农田土壤透气性增加，耕作层水分和营养的输送能力提高，同时对地表扰动程度小，是实施保护性耕作的有效技术措施。农机深松整地作业质量要求作业深度一般在25cm以上，一般不超过40cm，作业后要做到田面平整、土壤细碎，没有漏耕，深浅一致，上实下虚，达到待播状态。农业部《全国农机深松整地作业实施规划( 2011-2015年)》要求：农机深松整地作业补贴标准应为当地农机深松整地作业价格的30％-50％。针对传统的人工抽查、计算再上报的工作方式不规范、工作量大的缺陷，现有耕深自动检测装置的设计主要集中为两类：一是测量深松器作业臂在作业前后与水平面的夹角角度的变化，然后经过推算得出深耕的深度；一是测量深松器机架在作业前后对地面距离的变化，然后经过推算得出深耕的深度。
现有的耕深自动检测装置需要与深耕设备集成，在进行深耕作业的同时完成了耕深数据的采集与检测，再进一步计算出达到耕深要求的作业面积。但仍有以下不足：1）要对各类型、型号的深耕设备装备检测装置，数量大、成本高；2）由于深耕作业时的震动、灰尘、泥土等情况易导致检测装置故障，后期的维护成本高；3）耕深的检测通过角度、距离等间接得到，且由深耕工作者自行实施作业过程，仍存在作弊的可能性；4）无法对深耕质量进行自动检测。
因此，设计实现一种由第三方工作人员操作的检测装置，对已完成深耕作业的土壤进行第三方的耕深直接检测是迫切而且必要的。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型首先提供一种耕深检测无人机装置。
本实用新型还提供一种应用耕深检测无人机装置的耕深检测系统。
为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种耕深检测无人机装置，包括定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块、中央控制器模块和电源模块；
所述定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块和数据存储模块与中央控制器模块电连接；所述电源模块为定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块和中央控制器模块供电。
所述定位模块包括高度传感器与GNSS子模块。所述GNSS子模块为GPS单元或北斗单元。所述高度传感器用于获取无人机飞行时相对地面的飞行高度；GNSS子模块获取无人机飞行时的轨迹坐标。
所述数据存储模块用于所述探地雷达模块输出的雷达图像数据的存储，与所述无人机可物理插拔连接。所述数据存储模块有标准数据接口，所述标准数据接口是USB、TypeC、Micro-USB、Mini-USB中的一种或几种，用于存储数据的导出及数据写入。
所述通信模块是GSM/GPRS、3G、4G、NB-IoT、WiFi中的一种或多种组合，实现无人机与外部移动智能终端的双向通信。
根据上述方案，所述耕深检测无人机装置可通过定位模块实时获取空间位置数据，按照指定高度及路线进行飞行；还可通过探地雷达模块获取待测深耕土壤的雷达图像数据，雷达图像数据及飞行轨迹数据在数据存储模块中存储。
一种深耕检测系统，包括上述无人机装置、移动智能终端和云服务器。
所述云服务器包括通信模块、数据存储模块和数据处理模块。
所述移动智能终端是智能手机、智能Pad或其它具有界面交互的移动智能设备。
根据上述方案，所述云服务器设置有待深耕检测地块的空间数据、检测方案数据。进行检测工作前，把待深耕检测地块的空间数据、检测方案数据通过所述数据存储模块的标准数据接口写入。检测时，工作人员通过移动智能终端选择要检测的地块，经由通信模块与无人机装置通信，无人机装置对所选择的地块按其检测方案数据进行飞行，飞行的同时启动所述探地雷达模块进行土壤扫描。所述检测方案数据包括飞行高度（即探地雷达模块的工作高度）、飞行轨迹（包括全面积覆盖式、折线或波浪线的抽查式等）、飞行速度等数据。
无人机装置按检测方案完成检测后，工作人员通过所述存储模块的标准数据接口，把存储的雷达图像数据及飞行轨迹数据传输到所述云服务器。分析后的结果在云服务器端存储，可以通过应用层进行结果数据呈现。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1）按地区进行检测装置的配备，数量小、成本低，易于管理维护；2）耕深的检测由第三方工作人员操作进行，且直接对深耕后的土壤进行，数据真实可靠；3）通过对雷达图像的分析，可以实现深耕质量的检测。
附图说明
图1为本实施例一种耕深检测无人机装置的结构示意图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的一种耕深检测无人机装置，包括定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块、中央控制器模块、电源模块。
定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块与中央控制器模块电连接；电源模块为定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块、中央控制器模块供电。
探地雷达模块采用LTD2100，其天线频率是1500MHZ，屏蔽天线，1.1KG，探测深度3-50CM。
定位模块包括高度传感器与GNSS子模块。GNSS子模块为GPS单元模块或北斗单元。高度传感器获取无人机飞行时相对地面的飞行高度；GNSS子模块获取无人机飞行时的轨迹坐标。
数据存储模块用于探地雷达模块输出的雷达图像数据的存储，与无人机可物理插拔连接。数据存储模块有标准数据接口，标准数据接口包括USB、Micro-USB和Mini-USB三种，用于存储数据的导出及数据写入。
通信模块采用4G通信模块，实现无人机装置与移动智能终端的双向通信。
根据上述方案，无人机装置可通过定位模块的实时空间位置数据，按照指定高度及路线进行飞行；可通过探地雷达模块获取待测深耕土壤的雷达图像数据，雷达图像数据及飞行轨迹数据在数据存储模块中存储。
一种深耕检测系统，包括上述无人机装置、移动智能终端、云服务器。
云服务器包括通信模块、数据存储模块和数据处理模块，其中数据处理模块与通信模块和数据存储模块连接。在本实施例中，移动智能终端是采用智能手机，在具体实施过程中，还可以采用具有界面交互的移动智能设备。
根据上述方案，云服务器设置有待深耕检测地块的空间数据、检测方案数据。进行检测工作前，把待深耕检测地块的空间数据、检测方案数据通过数据存储模块的标准数据接口写入。检测时，工作人员通过移动智能终端选择要检测的地块，经由通信模块与无人机装置通信，无人机装置对所选择的地块按其检测方案数据进行飞行，飞行的同时启动探地雷达模块进行土壤扫描。检测方案数据包括飞行高度（即探地雷达模块的工作高度）、飞行轨迹（包括全面积覆盖式、折线或波浪线的抽查式等）、飞行速度等数据。
无人机装置按检测方案完成检测后，工作人员通过数据存储模块的标准数据接口，把存储的雷达图像数据及飞行轨迹数据传输到云服务器。分析后的结果在云服务器端存储，可以通过应用层进行结果数据呈现。
本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耕深检测无人机装置，其特征在于，包括定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块、中央控制器模块和电源模块；
所述定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块和数据存储模块与中央控制器模块电连接；所述电源模块为定位模块、探地雷达模块、通信模块、飞行控制模块、数据存储模块和中央控制器模块供电。
2.根据权利要求1所述的一种耕深检测无人机装置，其特征在于，所述定位模块包括高度传感器与GNSS子模块。
3.根据权利要求2所述的一种耕深检测无人机装置，其特征在于，所述GNSS子模块为GPS单元或北斗单元。
4.根据权利要求1所述的一种耕深检测无人机装置，其特征在于，所述数据存储模块设有数据接口，所述数据接口是USB、TypeC、Micro-USB、Mini-USB中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种耕深检测无人机装置，其特征在于，所述通信模块是GSM/GPRS、3G、4G、NB-IoT、WiFi中的一种或多种组合。
6.一种应用权利要求1至5任一项所述无人机装置的耕深检测系统，包括顺次连接移动智能终端、耕深检测无人机装置和云服务器。
7.根据权利要求6所述的耕深检测系统，其特征在于，所述云服务器包括通信模块、数据存储模块和数据处理模块，其中数据处理模块与通信模块和数据存储模块连接。
8.根据权利要求6所述的耕深检测系统，其特征在于，所述移动智能终端是智能手机或智能Pad。
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| CN108318499A (zh) * | 2018-01-05 | 2018-07-24 | 株洲时代电子技术有限公司 | 一种桥梁巡检方法 |
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| CN109074094A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-12-21 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种无人机的作业任务分配方法、相关设备及存储介质 |
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