一种采棉机及其实时棉花着火预警方法和系统技术方案

一种采棉机及其实时棉花着火预警方法和系统，该采棉机包括自走式底盘、集棉箱、行走机构、采棉头、输棉管和采棉机实时棉花着火预警系统，所述集棉箱通过所述输棉管与所述采棉头连通，所述采棉机实时棉花着火预警系统包括实时检测并定时输出棉花阴燃所产生气体的浓度值的棉花阴燃气体浓度检测装置，安装于所述采棉机的集棉箱内；接收和传输所述浓度值的数据传输装置，与所述棉花阴燃气体浓度检测装置连接；比较所述浓度值与设定值并根据比较结果判断是否需要进行火灾报警的数据处理装置，与所述数据传输装置连接及报警器。本发明专利技术还公开了采棉机实时棉花着火预警方法及采用该方法进行作业过程中棉花火灾预警和防范的采棉机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采棉机及其火灾预警方法和系统，特别是一种大型采棉机及其在田间作业过程中棉花着火的实时预警方法与系统。
技术介绍
我国是世界上最大的棉花生产国，棉花种植面积大、收获期相对集中，因而对采棉工作量的需求大。棉花采收劳力不足的问题严重制约棉花产业规模化发展，需要大力推广棉花机械化采收。采棉机械结构复杂，价格昂贵，据调查：一台国产采棉机的最低售价为人民币130万元，进口6行采棉机批量购进目前最低价为30万美元。采棉机在收获棉花过程中，摘锭旋转、伸缩等动作，与棉杆摩擦可能会产生火星，沾到籽棉上，被气流自集棉室经输棉管道输送至棉箱，或者由于烟头及其他火源，导致棉箱里棉花阴燃，由于棉花着火前期，着火点被包裹在棉箱深处，被棉花覆盖，没有烟雾和明火出现，温度变化也不明显，驾驶员不能发现。一旦有烟雾或火苗出现，火势将迅速蔓延而无法扑灭，甚至导致整个采棉机着火，造成极大的经济损失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于采棉收获作业过程中棉花火灾早期预警与防范的采棉机及其实时棉花着火预警方法及系统。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种采棉机实时棉花着火预警系统，安装在采棉机上并用于采棉收获作业过程中棉花火灾早期预警与防范，其中，包括：棉花阴燃气体浓度检测装置，安装于所述采棉机的集棉箱内，用于实时检测并定时输出棉花阴燃所产生气体的浓度值；数据传输装置，与所述棉花阴燃气体浓度检测装置连接，用于接收和传输所述棉花阴燃所产生气体的浓度值；数据处理装置，与所述数据传输装置连接，用于对所述棉花阴燃所产生气体的浓度值与设定值比较，并根据比较结果判断是否需要进行火灾报警；以及报警器，与所述数据处理装置连接，根据上述数据处理装置的判断结果发出报警信息进行火灾报警。上述的采棉机实时棉花着火预警系统，其中，所述棉花阴燃气体浓度检测装置包括：CO传感器阵列，包括多个CO传感器，用于实时感应周围空气中CO的浓度，并输出0-5v的CO浓度模拟电压信号；A/D转换模块，与所述CO传感器连接，用于将所述CO浓度模拟电压信号转换成CO浓度值的数字信号；数据采集模块，与所述A/D转换模块连接，用于定时查询所述CO浓度值的数字信号，并将所述CO浓度值的数字信号存储成CO浓度值字符串的形式后输送至所述数据传输装置。上述的采棉机实时棉花着火预警系统，其中，所述棉花阴燃气体浓度检测装置还包括：NO传感器阵列，包括多个NO传感器，用于实时感应周围空气中NO的浓度，并输出0-5v的NO浓度模拟电压信号，所述NO传感器阵列与所述A/D转换模块连接，并通过所述A/D转换模块将所述NO浓度模拟电压信号转换成NO浓度值的数字信号，所述数据采集模块定时查询所述NO浓度值的数字信号，并将所述NO浓度值的数字信号存储成NO浓度值字符串的形式后输送至所述数据传输装置。上述的采棉机实时棉花着火预警系统，其中，所述数据传输装置包括：无线发射模块，用于发射所述数据采集模块输送的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串；无线接收模块，用于实时查询所述无线发射模块发射的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串，并传输至所述数据处理装置。上述的采棉机实时棉花着火预警系统，其中，所述数据处理装置包括：数据读取模块，与所述无线接收模块连接，用于读取所述无线接收模块传输的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串；数据判断模块，与所述数据读取模块连接，用于对读取后的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串进行校验，并将校验后的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串与所述设定值对比并输出对比结果；数据发送模块，分别与所述数据判断模块和所述报警器连接，用于根据所述数据判断模块输出的所述对比结果，驱动所述报警器报警，或者返回所述数据读取模块继续读取所述无线接收模块传输的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串。为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种采棉机实时棉花着火预警方法，用于采棉收获作业过程中棉花火灾早期预警与防范，其中，包括如下步骤：棉花阴燃气体浓度检测步骤，用于实时检测并定时输出棉花阴燃所产生气体的浓度值；数据传输步骤，用于接收和传输所述棉花阴燃所产生气体的浓度值；数据处理步骤，用于对所述棉花阴燃所产生气体的浓度值与设定值比较，并根据比较结果判断是否需要进行火灾报警；以及报警步骤，根据所述数据处理步骤的判断结果发出报警信息进行火灾报警。上述的采棉机实时棉花着火预警方法，其中，所述棉花阴燃气体浓度检测步骤包括：设置CO传感器阵列步骤，将多个CO传感器呈阵列形式设置，通过所述多个CO传感器实时感应周围空气中CO的浓度，并输出0-5v的CO浓度模拟电压信号；A/D转换步骤，用A/D转换模块将所述CO浓度模拟电压信号转换成CO浓度值的数字信号；数据采集步骤，通过数据采集模块定时查询所述CO浓度值的数字信号，并将所述CO浓度值的数字信号存储成CO浓度值字符串的形式后输出。上述的采棉机实时棉花着火预警方法，其中，所述棉花阴燃气体浓度检测步骤还包括：设置NO传感器阵列步骤，将多个NO传感器呈阵列形式设置，通过所述多个NO传感器实时感应周围空气中NO的浓度，并输出0-5v的NO浓度模拟电压信号；A/D转换步骤，通过所述A/D转换模块将所述NO浓度模拟电压信号转换成NO浓度值的数字信号；数据采集步骤，通过数据采集模块定时查询所述NO浓度值的数字信号，并将所述NO浓度值的数字信号存储成NO浓度值字符串的形式后输出。上述的采棉机实时棉花着火预警方法，其中，所述数据传输步骤包括：无线发射步骤，通过无线发射模块发射所述数据采集步骤输出的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串；无线接收步骤，通过无线接收模块实时查询所述无线发射模块发射的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串并输出。上述的采棉机实时棉花着火预警方法，其中，所述数据处理步骤包括：数据读取步骤，读取所述无线接收步骤输出的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串；数据判断步骤，对读取后的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串进行校验，并将校验后的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串与设定条件对比后输出对比结果；数据发送步骤，根据所述数据判断步骤输出的所述对比结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采棉机实时棉花着火预警系统，安装在采棉机上并用于采棉收获作业过程中棉花火灾早期预警与防范，其特征在于，包括：棉花阴燃气体浓度检测装置，安装于所述采棉机的集棉箱内，用于实时检测并定时输出棉花阴燃所产生气体的浓度值；数据传输装置，与所述棉花阴燃气体浓度检测装置连接，用于接收和传输所述棉花阴燃所产生气体的浓度值；数据处理装置，与所述数据传输装置连接，用于对所述棉花阴燃所产生气体的浓度值与设定值比较，并根据比较结果判断是否需要进行火灾报警；以及报警器，与所述数据处理装置连接，根据上述数据处理装置的判断结果发出报警信息进行火灾报警。

【技术特征摘要】
1.一种采棉机实时棉花着火预警系统，安装在采棉机上并用于采棉收获
作业过程中棉花火灾早期预警与防范，其特征在于，包括：
棉花阴燃气体浓度检测装置，安装于所述采棉机的集棉箱内，用于实时检
测并定时输出棉花阴燃所产生气体的浓度值；
数据传输装置，与所述棉花阴燃气体浓度检测装置连接，用于接收和传输
所述棉花阴燃所产生气体的浓度值；
数据处理装置，与所述数据传输装置连接，用于对所述棉花阴燃所产生气
体的浓度值与设定值比较，并根据比较结果判断是否需要进行火灾报警；以及
报警器，与所述数据处理装置连接，根据上述数据处理装置的判断结果发
出报警信息进行火灾报警。
2.如权利要求1所述的采棉机实时棉花着火预警系统，其特征在于，所
述棉花阴燃气体浓度检测装置包括：
CO传感器阵列，包括多个CO传感器，用于实时感应周围空气中CO的浓
度，并输出0-5v的CO浓度模拟电压信号；
A/D转换模块，与所述CO传感器连接，用于将所述CO浓度模拟电压信号
转换成CO浓度值的数字信号；
数据采集模块，与所述A/D转换模块连接，用于定时查询所述CO浓度值
的数字信号，并将所述CO浓度值的数字信号存储成CO浓度值字符串的形式后
输送至所述数据传输装置。
3.如权利要求2所述的采棉机实时棉花着火预警系统，其特征在于，所
述棉花阴燃气体浓度检测装置还包括：
NO传感器阵列，包括多个NO传感器，用于实时感应周围空气中NO的浓
度，并输出0-5v的NO浓度模拟电压信号，所述NO传感器阵列与所述A/D转
换模块连接，并通过所述A/D转换模块将所述NO浓度模拟电压信号转换成NO
浓度值的数字信号，所述数据采集模块定时查询所述NO浓度值的数字信号，
并将所述NO浓度值的数字信号存储成NO浓度值字符串的形式后输送至所述数
据传输装置。
4.如权利要求3所述的采棉机实时棉花着火预警系统，其特征在于，所

\t述数据传输装置包括：
无线发射模块，用于发射所述数据采集模块输送的所述CO浓度值字符串
和/或NO浓度值字符串；
无线接收模块，用于实时查询所述无线发射模块发射的所述CO浓度值字
符串和/或NO浓度值字符串，并传输至所述数据处理装置。
5.如权利要求3所述的采棉机实时棉花着火预警系统，其特征在于，所
述数据处理装置包括：
数据读取模块，与所述无线接收模块连接，用于读取所述无线接收模块传
输的所述CO浓度值字符串和/或NO浓度值字符串；
数据判断模块，与所述数据读取模块连接，用于对读取后的所述CO浓度
值字符串和/或NO浓度值字符串进行校验，并将校验后的所述CO浓度值字符
串和/或NO浓度值字符串与所述设定值对比并输出对比结果；
数据发送模块，分别与所述数据判断模块和所述报警器连接，用于根据所
述数据判断模块输出的所述对比结果，驱动所述报警器报警，或者返回所述数
据读取模块继续读取所述无线接收模块传输的所述CO浓度值字符串和/或NO
浓度值字符串。
6.一种采棉机实时棉花着火预警方法，用于采棉收获作业过程中棉花火
灾早期预警与防范，其特征在于，包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑严伟，李树君，张俊宁，方宪法，赵化平，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11