CN209820776U - 一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，用于测试各项指标数据的传感器与信息发送模块；与传感器与信息发送模块连通、用于接收分析处理各项指标数据的数据采集处理模块；与数据采集处理模块连通、用于存储处理后相关数据的数据存储模块；与数据存储模块连通、用于对数据予以实时显示的终端显示模块。本实用新型采用的无线操控方式，极大地减少拖拉机牵引性能综合测试工作量，提高农业机械试验检测的效率；能有效确保测试系统运行的稳定性与可靠性，提升农业机械综合测试的科学化与信息化水平，保证试验鉴定的权威性。

Description

一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统

技术领域

本实用新型涉及一套具有实时数据采集传送、分析处理以及存储显示的装置系统，具体涉及一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统。

背景技术

国外在拖拉机性能测试技术上的研究起步较早，已有成熟的测试技术及相关设备。上世纪80年代有学者完成对拖拉机作业动态信号采集和信号分析处理测试，测试系统主要包括拖拉机牵引力、位移、转速、油耗等指标测试，但测试精度不高，使用传感器数量大，不便数据记录。此后出现了可移动便携式拖拉机测试系统，该性能测系统主要针对拖拉机牵引性能进行测试，但由于该测试系统适用于80kW以上的大型拖拉机，无法在中小型拖拉机上安装使用，不易大规模推广使用。

我国拖拉机性能测试与发达的欧美国家相比还存在差距。2001年浙江大学开发出一种集拖拉机技术状态监测与故障诊断一体的测试装置，该测试装置可用来测试拖拉机的动力性、经济性、排放性等指标，整套装置使用简单、诊断故障速度快，但产品生产成本高。2004年，浙江大学研制出基于虚拟仪器拖拉机性能检测仪，可快捷检测出拖拉机牵引力、制动力等性能参数，提高了测试系统的稳定性和可靠性。2007年，北理工大学设计出一套基于LabVIEW的牵引性能测试系统，该系统完成对拖拉机功率、效率、谱分析等参数的检测，能够同时完成对多个参数进行快速采集。2013年南京工业职业技术学院开展了四轮驱动拖拉机滑转率的测量与特性分析，设计了一套基于LabVIEW 的四轮驱动拖拉机滑转率测量系统。2015年山西农业大学开展了拖拉机性能测试系统的研究，开发出一种简易实用的测试系统。该系统在硬件方面，利用拉力传感器、轮速传感器、扭矩传感器、数据采集卡和计算机实时监测拖拉机工作状态，在软件方面，利用虚拟仪器LabVIEW软件的模块化实现采样、分析、显示、存储和报警等功能，实现在线观察、控制和离线处理。2017年华南农业大学开展了拖拉机滑转率无线测试系统的研制，研制了一种无线实时监测拖拉机滑转率的系统，应用GPS 测速技术能够同时测试拖拉机四轮的滑转率，初步试验表明系统测试精度较高。我国在拖拉机性能测试上的研究较多，采用的技术手段也较为先进，比如说无线数据传输、LabVIEW操控界面等，但鲜有成熟可推广的产品推出。

而对拖拉机牵引性能进行综合测试时，试验项目较多，对测试系统的要求较高。传统的测试设备均采用有线传送，存在线路较多、布置复杂的问题，尤其是对于室外牵引试验项目来说，每次都要通过线路连接各传感器，程序繁琐且且试验中常因线路老化破损导致测试数据传送中断，严重影响测试系统的稳定性、可靠性。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，包括：用于测试拖拉机牵引性能数据的传感器与信息发送模块，与传感器与信息发送模块连通、用于接收分析处理拖拉机牵引性能数据的数据采集处理模块，与数据采集处理模块连通、用于存储处理后相关数据的数据存储模块以及与数据存储模块连通、用于对数据予以实时显示的终端显示模块。

进一步，上述的传感器与信息发送模块，包括：获取速度信息的速度采集设备、获取转速信息的编码器、获取拉力信息的拉力传感器、获取油耗信息的油耗仪和发送拖拉机牵引性能数据的无线数传电台。

更优地，上述的速度采集设备为GPS接收器、接触式五轮仪中的至少一种，以适应不同的测试要求；获取转速信息的编码器则采用精度高、获取数据快捷的光电编码器；获取油耗信息的油耗仪则采用精度高的重量式油耗仪。

更进一步，上述的无线数传电台为433MHz 无线数传电台，通过无线数传电台将所获取的数据分别传送至数据采集处理模块。

再进一步，数据采集处理模块上还预留有其他数据采集接口，可进一步拓展拖拉机刹车性能、转向性能等测试项目。

且上述的数据采集处理模块、终端显示模块和数据存储模块之间均通过无线网络连通，且所述的无线网络为WIFI、蓝牙、4G、Zigbee中的任一种形式，可根据实际需要选择无线传输方式。

再进一步，数据存储模块中的高容量数据服务存储器将实时数据予以保存。

更优地，数据存储模块可根据后台指令调出所需数据，并通过无线通讯方式将相应数据发送至终端显示模块，以简洁直观的图表形式将综合测试数据予以实时显示，且所述终端显示模块可以为电脑或手机等，且可设置有多组，分别适应不同的操作环境和操作人员。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用的无线操控方式，极大地减少拖拉机牵引性能综合测试工作量，提高农业机械试验检测的效率；能有效确保测试系统运行的稳定性与可靠性，提升农业机械综合测试的科学化与信息化水平，保证试验鉴定的权威性。

附图说明

图1是本实用新型所诉的综合测试系统的示意图；

图2是本实用新型一实施例的结构示意图。

图中附图标记的含义：

1.接触式五轮仪 2.数据采集卡 3.GPS 接收器 4.负荷车 5.拉力传感器

6.被测拖拉机 7.油耗仪 8.编码器 9.电脑 10.电源。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体介绍。

图1是本实用新型所诉的综合测试系统的示意图。

参见图1，无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，包括：用于测试拖拉机牵引性能数据的传感器与信息发送模块，与传感器与信息发送模块连通、用于接收分析处理拖拉机牵引性能数据的数据采集处理模块，与数据采集处理模块通过无线网络连通、用于存储处理后相关数据的数据存储模块以及与数据存储模块通过无线网络连通、用于对数据予以实时显示的终端显示模块，其中，无线网络可以为WIFI、蓝牙、4G、Zigbee中的任一种形式，本实施方式中，采用4G，此外，终端显示模块可以为电脑或手机等，且可设置有多组，分别适应不同的操作环境和操作人员，数据存储模块可根据后台指令调出所需数据，并通过无线通讯方式将相应数据发送至终端显示模块，以简洁直观的图表形式将综合测试数据予以实时显示。

其中，传感器与信息发送模块，包括：获取速度信息的速度采集设备，在本实施方式中，为GPS接收器3、接触式五轮仪1组合使用；获取转速信息的编码器8，具体为精度高、获取数据快捷的光电编码器；获取拉力信息的拉力传感器5；获取油耗信息的油耗仪7，具体采用精度高的重量式油耗仪；以及发送拖拉机牵引性能数据的无线数传电台，本实施方式中，无线数传电台为433MHz 无线数传电台，通过无线数传电台将所获取的数据分别传送至数据采集处理模块。当然，数据采集处理模块上还预留有其他数据采集接口，可进一步拓展拖拉机刹车性能、转向性能等测试项目。

实施例

图2是本实用新型一实施例的结构示意图。

参见图2，被测拖拉机6，后面设置负荷车4，而在被测拖拉机6和负荷车4上设置各类传感器，如接触式五轮仪1、GPS接收器3、拉力传感器5、油耗仪7、编码器8，其中，接触式五轮仪1设置在负荷车4的后部，与地面接触，与设置在负荷车4上部的GPS接收器3一起用于测试被测拖拉机6的速度数据，以提高系统的适应性和可靠性，且可适用不同的试验场地与环境，拉力传感器5用于检测拉力数据，其设置在被测拖拉机6和负荷车4之间，油耗仪7设置在被测拖拉机6上，用于检测油耗数据，而编码器8则设置在被测拖拉机6的轮轴上，通过上述各类传感器用以实现牵引力、牵引功率、最大牵引功率工况下的牵引比油耗测试。上述传感器检测到的拖拉机牵引性能数据通过设置在负荷车4上的数据采集卡2与显示终端模块（在本实施例中为电脑9）连通，在本实施例中，设置在负荷车4上的电源10为各传感器、数据采集卡2、电脑9等需要电源的部件提供电源。

在本实施例中，传感器与信息发送模块中的接触式五轮仪1、GPS接收器3、编码器8、拉力传感器5、油耗仪7，分别获取到的拖拉机速度数据、转速数据、拉力数据和油耗数据后，通过433MHz无线数传电台将数据传送至数据采集处理模块，由于被测拖拉机6和负荷车4之间距离较近，因此采用433MHz无线数传电台传输数据。在数据采集与处理模块和数据存储模块之间，由于数据存储模块距离较远，宜采用WiFi进行网络传输，终端显示模块一般都内置无线网卡，所以终端显示模块和数据存储模块之间也采用WiFi传输。

数据采集处理模块基于LabVIEW的操作系统对数据进行分析处理，再通过无线网络即以4G通讯形式传送至数据存储模块中的数据存储服务器。数据存储模块中的数据存储服务器可根据后台指令调出所需数据，并通过WIFI通讯形式发送至终端显示模块，即电脑9，将所有检测数据以所需形式予以实时显示。

本实用新型通过传感器进行数据采集，通过无线传输以及数据处理模块，进而在终端进行实时显示，使得本实用新型可靠性、适应性、安全性更好，保证了试验检测的准确度，提高了工作效率，提升了农业机械试验鉴定的科学化、信息化、智能化水平。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，包括：

用于测试拖拉机牵引性能数据的传感器与信息发送模块；

与传感器与信息发送模块连通、用于接收分析处理拖拉机牵引性能数据的数据采集处理模块；

与数据采集处理模块连通、用于存储处理后相关数据的数据存储模块；

与数据存储模块连通、用于对数据予以实时显示的终端显示模块。

2.根据权利要求1所述的一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，所述的传感器与信息发送模块包括：获取速度信息的速度采集设备、获取转速信息的编码器、获取拉力信息的拉力传感器、获取油耗信息的油耗仪和发送拖拉机牵引性能数据的无线数传电台。

3.根据权利要求2所述的一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，所述的速度采集设备为GPS接收器、接触式五轮仪中的至少一种。

4.根据权利要求2所述的一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，所述的编码器为光电编码器。

5.根据权利要求2所述的一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，所述的油耗仪为重量式油耗仪。

6.根据权利要求2所述的一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，所述的无线数传电台为433MHz无线数传电台。

7.根据权利要求1所述的一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，所述的数据采集处理模块上预留数据采集接口。

8.根据权利要求1所述的一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，所述的数据采集处理模块、终端显示模块和数据存储模块之间均通过无线网络连通，且所述的无线网络为WIFI、蓝牙、4G、Zigbee中的任一种形式。

9.根据权利要求1所述的一种无线操控的拖拉机牵引性能综合测试系统，其特征在于，所述的终端显示模块为电脑或手机，且设置有多组。