一种开沟机作业质量监测系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种开沟机作业质量监测系统及方法，所述系统包括：数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和数据监测模块；数据采集模块包括安装在所述开沟机所在的车体上并与水平面平行的第一传感器和安装在所述开沟机的机臂上并与机臂平行的第二传感器。数据处理模块包括：数据处理子模块、开沟深度设置模块、警示模块和信号转换模块，用于将数据采集模块采集的数据进行处理，计算出开沟深度并进行警示，并将处理整合后的数据通过数据传输模块发送给数据监测模块，由数据监测模块将接收到的数据进行处理、存储和显示。本发明专利技术实施例提供的系统和方法能够实时计算监测开沟机的开沟深度，结构简单，并可以对开沟机作业信息进行远程监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及农业机械装置
，具体涉及一种开沟机作业质量监测系统及方法。
技术介绍
现在是机器时代，农耕过程大多都已经机器化，而农机具的作业质量直接影响农耕效率以及农作物的生长。在开沟机的耕作过程中，开沟深度是评判其田间作业质量的重要指标，此外可靠的开沟深度在农业生产中起到重要的作用。现有技术中，开沟深度的测量方法是沿耕作区域对角线选取若干个测试点，去掉测试点浮土，用耕深尺或直尺插至沟底，量取深度值，再将所有测试点测得数据取平均，获得开沟机的开沟深度。这种方法费时费力，测量结果一致性及重复性差，且无法满足作业时开沟机实时获取开沟深度作业数据的要求。现有技术中还有通过以下方式测量开沟深度的：利用仿行滑掌或仿行仪测量开沟深度，但需要另加机械装置，不便于自动化的实现；通过位移传感器或倾角传感器测量开沟深度，但安装比较复杂，且计算复杂计算量大。此外开沟机的作业质量还受其他因素的影响，例如工作轨迹、作业状态等。因此，如何能够提出一种结构简单，操作方便的对开沟机作业质量进行检测的系统和方法，并对深度进行监测和快速测量计算，提升开沟机作业质量成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术实施例提供一种开沟机作业质量监测系统及方法。一方面，本专利技术实施例提供一种开沟机作业质量监测系统，包括：数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和数据监测模块；所述数据采集模块包括第一传感器、第二传感器和定位模块，所述第一传感器安装在所述开沟机所在的车体上并与地面平行，用于采集第一倾角，所述第二传感器安装在所述开沟机的机臂上并与所述机臂平行，用于采集第二倾角，所述定位模块设置在所述开沟机所在的车体上，用于采集所述开沟机所在车体的位置信息，所述数据采集模块与所述数据处理模块连接，用于将采集到的数据发送给所述数据处理模块；其中，所述第一倾角是所述开沟机所在的车体与地面的夹角，所述第二倾角是所述机臂与水平面的夹角；所述数据处理模块包括：数据处理子模块、开沟深度设置模块、警示模块和信号转换模块，所述数据处理子模块用于将所述数据采集模块发送的采集数据进行处理，根据所述第一倾角和所述第二倾角计算出第三倾角，并判断所述第三倾角是否超过所述开沟深度设置模块设置的开沟深度预设范围，若判断获知所述第三倾角超过预设范围，则警示模块进行警示，所述数据处理子模块还用于将处理后的数据与所述定位模块采集到的定位信息进行整合；所述数据传输模块与所述数据处理模块、所述数据监测模块连接，用于将所述数据处理模块处理整合后的数据发送给所述数据监测模块；所述数据监测模块接收所述数据传输模块发送的数据，将接收到的数据进行处理、存储和并在网页上进行显示。另一方面，本专利技术实施例提供一种开沟机作业质量监测方法，包括：采集数据，通过数据采集模块采集数据，其中，第一传感器采集所述开沟机所在车体的第一倾角，第二传感器采集所述开沟机机臂的第二倾角，定位模块采集所述开沟机所在车体的位置信息，将采集到的所述第一倾角、所述第二倾角和所述位置信息发送至数据处理模块；数据处理，数据处理子模块对接收到的所述第一倾角和所述第二倾角作差并取绝对值，计算出第三倾角，判断所述第三倾角是否超过开沟深度设置模块设置的开沟深度预设范围，若判断获知所述第三倾角超过预设范围，则警示模块进行警示；数据整合，数据处理子模块将接收到的数据进行处理，并将处理过的数据进行整合，由信号转换模块进行信号转换后通过数据传输模块发送至数据监测模块；数据监测，数据监测模块接收所述数据传输模块发送的数据，并将数据进行处理和存储，并在网页上进行显示。本专利技术实施例提供的开沟机作业质量监测系统及方法，可以安装在任意机型任意型号的开沟机上，进行开沟深度在线监测与判断，通过位于开沟机和开沟机所在车体上的两个传感器实时检测开沟机的姿态，结合开沟机的相关尺寸换算出开沟深度，实时监测开沟机的作业质量，并且可以设置开沟深度上下限，开沟深度超出范围则亮灯示警，示警功能可以帮助操作人员控制开沟深度在一定范围内，提升了开沟机作业质量。数据监测模块通过对远程上传的数据进行处理，获得开沟机的开沟深度、作业轨迹和作业时间信息，并将数据进行存储、显示和网络发布，实现开沟机作业信息的网络共享。不需要其他辅助机械结构即可实时监测开沟机的开沟深度，结构简单，操作方便，并可通过网络将开沟机作业信息进行网络远程发布。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中开沟机作业质量监测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例中又一开沟机作业质量监测系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例中监测系统中的数据处理模块的面板结构示意图；图4为本专利技术实施例中数据传输模块的面板结构示意图；图5为本专利技术实施例中开沟机作业质量监测系统的整体结构框架图；图6为本专利技术实施例中开沟机作业质量监测方法的流程图；图7为本专利技术实施例中开沟深度计算方法示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例中开沟机作业质量监测系统的结构示意图，如图1所示，本专利技术提供的开沟机作业质量监测系统包括：数据采集模块01、数据处理模块02、数据传输模块03和数据监测模块04；数据采集模块01包括第一传感器、第二传感器和定位模块，所述第一传感器安装在所述开沟机所在的车体上并与水平面平行，用于采集第一倾角，所述第二传感器安装在所述开沟机的机臂上并与所述机臂平行，用于采集第二倾角，所述定位模块设置在所述开沟机所在的车体上，用于采集所述开沟机所在车体的位置信息，数据采集模块01与数据处理模块02连接，用于将采集到的数据发送给数据处理模块02；其中，所述第一倾角是所述开沟机所在的车体与水平面的夹角，所述第二倾角是所述机臂与水平面的夹角；数据处理模块02包括：数据处理子模块、开沟深度设置模块、警示模块和信号转换模块，数据处理子模块用于将数据采集模块01发送的采集数据进行处理，根据所述第一倾角和所述第二倾角计算出第三倾角，并判断所述第三倾角是否超过所述开沟深度设置模块设置的开沟深度预设范围，若判断获知所述第三倾角超过预设范围，则警示模块进行警示，所述数据处理子模块还用于将处理后的数据与所述定位模块采集到的定位信息进行整合；数据传输模块03与数据处理模块02、数据监测模块04连接，用于将数据处理模块02处理整合后的数据发送给数据监测模块04；数据监测模块04接收数据传输模块03发送的数据，将接收到的数据进行处理、存储和并在网页上进行显示。具体地，本专利技术实施例提供的开沟机作业质量监测系统由数据采集模块01采集开沟机的数据信息，数据采集模块01包括第一传感器、第二传感器和定位模块，第一传感器安装在开沟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开沟机作业质量监测系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和数据监测模块；所述数据采集模块包括第一传感器、第二传感器和定位模块，所述第一传感器安装在所述开沟机所在的车体上并与地面平行，用于采集第一倾角，所述第二传感器安装在所述开沟机的机臂上并与所述机臂平行，用于采集第二倾角，所述定位模块设置在所述开沟机所在的车体上，用于采集所述开沟机所在车体的位置信息，所述数据采集模块与所述数据处理模块连接，用于将采集到的数据发送给所述数据处理模块；其中，所述第一倾角是所述开沟机所在的车体与地面的夹角，所述第二倾角是所述机臂与水平面的夹角；所述数据处理模块包括：数据处理子模块、开沟深度设置模块、警示模块、和信号转换模块，所述数据处理子模块用于将所述数据采集模块发送的采集数据进行处理，根据所述第一倾角和所述第二倾角计算出第三倾角，并判断所述第三倾角是否超过所述开沟深度设置模块设置的开沟深度预设范围，若判断获知所述第三倾角超过预设范围，则警示模块进行警示，所述数据处理子模块还用于将处理后的数据与所述定位模块采集到的定位信息进行整合；所述数据传输模块与所述数据处理模块、所述数据监测模块连接，用于将所述数据处理模块处理整合后的数据发送给所述数据监测模块；所述数据监测模块接收所述数据传输模块发送的数据，将接收到的数据进行处理、存储，并在网页上进行显示。...

【技术特征摘要】
1.一种开沟机作业质量监测系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块和数据监测模块；所述数据采集模块包括第一传感器、第二传感器和定位模块，所述第一传感器安装在所述开沟机所在的车体上并与地面平行，用于采集第一倾角，所述第二传感器安装在所述开沟机的机臂上并与所述机臂平行，用于采集第二倾角，所述定位模块设置在所述开沟机所在的车体上，用于采集所述开沟机所在车体的位置信息，所述数据采集模块与所述数据处理模块连接，用于将采集到的数据发送给所述数据处理模块；其中，所述第一倾角是所述开沟机所在的车体与地面的夹角，所述第二倾角是所述机臂与水平面的夹角；所述数据处理模块包括：数据处理子模块、开沟深度设置模块、警示模块、和信号转换模块，所述数据处理子模块用于将所述数据采集模块发送的采集数据进行处理，根据所述第一倾角和所述第二倾角计算出第三倾角，并判断所述第三倾角是否超过所述开沟深度设置模块设置的开沟深度预设范围，若判断获知所述第三倾角超过预设范围，则警示模块进行警示，所述数据处理子模块还用于将处理后的数据与所述定位模块采集到的定位信息进行整合；所述数据传输模块与所述数据处理模块、所述数据监测模块连接，用于将所述数据处理模块处理整合后的数据发送给所述数据监测模块；所述数据监测模块接收所述数据传输模块发送的数据，将接收到的数据进行处理、存储，并在网页上进行显示。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据传输模块包括数据传输芯片、天线和电池。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据传输芯片为无线传输芯片，相应地所述数据传输模块通过无线方式进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，许苗，邢博，王书茂，王禹，张少宏，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11