一种多功能农机深松智能监管系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种多功能农机深松智能远程监管系统及方法，该系统包括：主控制器、显示面板、GPS模块、GPRS模块、摄像头、语音报警装置、倾角传感器、机具识别装置；主控制器、显示面板、GPRS模块、语音报警装置设置于驾驶室内，GPS模块安装于驾驶室外侧，GPRS模块的天线设置于驾驶室外侧，摄像头安装于驾驶室后测，倾角传感器安装于犁臂上，机具识别装置安装于机具表面；在机具开始工作时，通过倾角传感器采集犁臂的角度信息，传输至主控制器，通过主控制器间隔一定时间读取一次犁臂的角度信息、GPS定位信息，根据犁臂的角度与作业深度的函数关系，确定当前的作业深度值，根据GPS定位信息确定作业面积。

Multifunctional intelligent monitoring system and method for agricultural machinery subsoiling

The invention provides a multifunctional agricultural subsoiling intelligent remote monitoring system and method, the system includes a main controller, a display panel, GPS module, GPRS module, camera, voice alarm device, angle sensor, equipment identification device; a main controller, a display panel, GPRS module, voice alarm device is arranged in the cab, GPS the cab module installed on the outside of the antenna, the GPRS module arranged at the outside of the cab, a camera mounted on the rear of the cab, the tilt sensor is installed on the plow arm, equipment identification device installed on the machine surface; on the machine to work, through the angle sensor acquisition plow arm angle information transmitted to the main controller, read a a plow arm angle information, GPS positioning information through the main controller in a certain time interval, according to the relationship between the angle and depth of the plow arm operation. Determine the current job depth value and determine the job area based on the GPS location information.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能农机深松智能监管系统及方法
本专利技术属于远程监控
，具体涉及一种多功能农机深松智能监管系统及方法。
技术介绍
现有的智能化深松整地作业质量监控技术中由于均采用超声波测量法测量松地深度，受地面凹凸不平和秸秆集结成堆的原因，会导致不能测量真实地面，反应耕地深度真实性有难度，抗干扰能力弱；没有充分考虑农机作业时土地环境的复杂性，当土地表面不平整或者秸秆等杂物时，利用超声波测距传感器来测量耕地深度的准确性得不到保障；缺少实时监测农机作业画面的功能，使监管人员不能很全面的了解作业现场的实时状况，降低了监控中心监管人员的决策水平；没有设置语音报警提醒功能，有时会使驾驶员不能及时掌握作业相关信息；没有在机具上设置辨识装置，监管系统对于机具的基本信息不能够自动的识别，监管系统不能更好地获取机具的有效信息，以规范驾驶员使用规定的机具进行作业。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种多功能农机深松智能监管系统及方法。本专利技术的技术方案是：一种多功能农机深松智能远程监管系统，包括：主控制器、显示面板、GPS模块、GPRS模块、摄像头、语音报警装置、倾角传感器、机具识别装置；所述主控制器、显示面板、GPRS模块、语音报警装置设置于驾驶室内，GPS模块安装于驾驶室外侧，所述GPRS模块的天线设置于驾驶室外侧，所述摄像头安装于驾驶室后测，所述倾角传感器安装于犁臂上，所述机具识别装置安装于机具表面；所述GPS模块的输出端连接GPRS模块的输入端，所述摄像头、倾角传感器、机具识别装置通过RS485连接主控制器，所述主控制器的输出端连接显示面板的输入端、GPRS模块的输入端、语音报警装置的输入端，所述主控制器的电源端连接农机电瓶的输出端，所述GPRS模块通过无线网络连接智能移动设备和数据中心计算机。所述主控制器，用于接收机具识别信息、犁臂的角度信息、GPS定位信息、作业图像信息，根据犁臂的角度信息与作业深度之间的关系采用分段线性插值算法得到犁臂的角度与作业深度的函数关系，从而根据犁臂的角度信息得到其对应作业深度值，根据GPS定位信息确定作业面积，将机具识别信息、GPS定位信息、作业图像信息、作业深度值和作业面积传输至显示面板、智能移动设备和数据中心计算机，并在机具识别错误、深度不达标时发送报警信号至语音报警装置；所述显示面板，用于显示机具识别信息、报警提示信息、作业深度值和作业面积；所述GPS模块，用于将农机GPS定位信息传输至主控制器；所述GPRS模块，用于实现主控制器与智能移动设备和数据中心计算机之间的通讯；所述摄像头，用于实时监控机具的工作状态，并在接收到主控制器的拍照指令时拍摄机具作业图像信息，传输至主控制器；所述语音报警装置，用于根据主控制器的控制，在机具识别错误、深度不达标时进行报警；所述倾角传感器，用于采集犁臂的角度信息，传输至主控制器；所述机具识别装置，用于获取机具识别信息，传输至主控制器。所述语音报警装置，包括语音控制器和报警喇叭。采用多功能农机深松智能远程监管系统进行农机深松智能远程监管的方法，包括以下步骤：S1：在机具开始工作时，通过倾角传感器采集犁臂的角度信息，传输至主控制器，通过主控制器对机具进行标定：标定机具在地表以及地下不同作业深度工作时对应的犁臂的角度信息，根据犁臂的角度信息与作业深度之间的关系采用分段线性插值算法得到犁臂的角度与作业深度的函数关系；S2：通过机具识别装置获取机具识别信息至主控制器，主控制器获取机具种类和规格；S3：通过GPS模块得到机具的GPS定位信息；S4：通过摄像头实时监控机具的工作状态，在接收到主控制器的拍照指令时拍摄机具作业图像信息，传输至主控制器；S5：通过主控制器间隔一定时间读取一次犁臂的角度信息、GPS定位信息，根据犁臂的角度与作业深度的函数关系，确定当前的作业深度值，根据GPS定位信息确定作业面积，将机具识别信息、GPS定位信息、作业图像信息、作业深度值和作业面积传输至显示面板、智能移动设备和数据中心计算机；S6：显示面板显示机具识别信息、报警提示信息、作业深度值和作业面积；S7：在机具识别错误、深度不达标时主控制器发送报警信号至语音报警装置，语音报警装置进行报警，并在显示面板中显示报警提示信息。本专利技术的有益效果：本专利技术提出一种多功能农机深松智能监管系统及方法，利用倾角传感器通过测量犁臂下摆的角度，来测量作业时的深度值，在单片机软件中配合使用分段线性插值算法，可以大大提高测量精确度与稳定性。与超声波测距类传感器相比，不受地面不平秸秆肥料拥堵对耕深测量结果的影响；配合机具识别装置使用，机具识别装置内保存有机具的基本信息，包括机具的类别、机具有效作业宽度等；如果其它种类的农机作业也需要使用本监管系统时，只需安装相应的识别装置即可，例如深松时安装机具识别装置，播种时也可以安装播种机识别器，从而扩大了本监管系统的应用范围；通过增加语音报警装置可以对不同的作业状态信息进行不同的有效提醒，主要有机具识别信息、耕深信息、可以有效避免司机在作业时只顾观察路况，没有看显示面板而造成不能及时掌握作业信息的情况；使用了摄像头装置，可以定时采集作业画面并上传，作为辅助手段使监管人员更好地了解实地作业状态。附图说明图1为本专利技术具体实施方式中多功能农机深松智能远程监管系统示意图；其中，1-主控制器，2-显示面板，3-GPS模块，4-GPRS模块，5-摄像头，6-语音报警装置，7-倾角传感器，8-机具识别装置，9-犁臂，10-机具；图2为本专利技术具体实施方式中多功能农机深松智能远程监管系统结构框图；图3为本专利技术具体实施方式中主控制器的结构示意图；其中，11-单片机，12-LCD和指示灯接口电路，13-语音模块驱动电路，14-GPRS模块接口电路，15-摄像头接口电路，16-机具识别模块接口电路，17-数据存储器，18-电压转换电路、19-倾角传感器接口电路，20-按键；图4为本专利技术具体实施方式中多功能农机深松智能远程监管系统电路连接图；图5为本专利技术具体实施方式中多功能农机深松智能远程监管方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术具体实施方式加以详细说明。一种多功能农机深松智能远程监管系统，如图1所示，包括：主控制器1、显示面板2、GPS模块3、GPRS模块4、摄像头5、语音报警装置6、倾角传感器7、机具识别装置8。主控制器1、显示面板2、GPRS模块4、语音报警装置6设置于驾驶室内，GPS模块3安装于驾驶室外侧，GPRS模块4的天线设置于驾驶室外侧，摄像头5安装于驾驶室后测，倾角传感器7安装于犁臂9上，机具识别装置8安装于机具10表面。如图2所示，GPS模块3的输出端连接GPRS模块4的输入端，摄像头5、倾角传感器7、机具识别装置8通过RS485连接主控制器1，主控制器1的输出端连接显示面板2的输入端、GPRS模块4的输入端、语音报警装置6的输入端，主控制器1的电源端连接农机电瓶的输出端，GPRS模块4通过无线网络连接智能移动设备和数据中心计算机。主控制器1，用于接收机具识别信息、犁臂的角度信息、GPS定位信息、作业图像信息，根据犁臂的角度信息与作业深度之间的关系采用分段线性插值算法得到犁臂的角度与作业深度的函数关系，从而根据犁臂的角度信息得到其对应作业深度值，根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能农机深松智能远程监管系统，其特征在于，包括：主控制器、显示面板、GPS模块、GPRS模块、摄像头、语音报警装置、倾角传感器、机具识别装置；所述主控制器、显示面板、GPRS模块、语音报警装置设置于驾驶室内，GPS模块安装于驾驶室外侧，所述GPRS模块的天线设置于驾驶室外侧，所述摄像头安装于驾驶室后测，所述倾角传感器安装于犁臂上，所述机具识别装置安装于机具表面；所述GPS模块的输出端连接GPRS模块的输入端，所述摄像头、倾角传感器、机具识别装置通过RS485连接主控制器，所述主控制器的输出端连接显示面板的输入端、GPRS模块的输入端、语音报警装置的输入端，所述主控制器的电源端连接农机电瓶的输出端，所述GPRS模块通过无线网络连接智能移动设备和数据中心计算机。

【技术特征摘要】
1.一种多功能农机深松智能远程监管系统，其特征在于，包括：主控制器、显示面板、GPS模块、GPRS模块、摄像头、语音报警装置、倾角传感器、机具识别装置；所述主控制器、显示面板、GPRS模块、语音报警装置设置于驾驶室内，GPS模块安装于驾驶室外侧，所述GPRS模块的天线设置于驾驶室外侧，所述摄像头安装于驾驶室后测，所述倾角传感器安装于犁臂上，所述机具识别装置安装于机具表面；所述GPS模块的输出端连接GPRS模块的输入端，所述摄像头、倾角传感器、机具识别装置通过RS485连接主控制器，所述主控制器的输出端连接显示面板的输入端、GPRS模块的输入端、语音报警装置的输入端，所述主控制器的电源端连接农机电瓶的输出端，所述GPRS模块通过无线网络连接智能移动设备和数据中心计算机。2.根据权利要求1所述的多功能农机深松智能远程监管系统，其特征在于，所述主控制器，用于接收机具识别信息、犁臂的角度信息、GPS定位信息、作业图像信息，根据犁臂的角度信息与作业深度之间的关系采用分段线性插值算法得到犁臂的角度与作业深度的函数关系，从而根据犁臂的角度信息得到其对应作业深度值，根据GPS定位信息确定作业面积，将机具识别信息、GPS定位信息、作业图像信息、作业深度值和作业面积传输至显示面板、智能移动设备和数据中心计算机，并在机具识别错误、深度不达标时发送报警信号至语音报警装置；所述显示面板，用于显示机具识别信息、报警提示信息、作业深度值和作业面积；所述GPS模块，用于将农机GPS定位信息传输至主控制器；所述GPRS模块，用于实现主控制器与智能移动设备和数据中心计算机之间的通讯；所述摄像头，用于实时监控机具的工作状态，并在接收到主...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐耀松，李猛，付华，王丹丹，郭玉雯，曹坦坦，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21