一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统，它包括有车载主机；深度传感器；前、后摄像头；监测管理平台和手机客户端，所述的车载主机安装于驾驶室内的左前方，通过吸盘吸附于前风挡玻璃处，用于实时查看系统状态以及作业信息，所述的深度传感器包括：1号传感器、2号传感器、3号传感器，1号传感器安装于驾驶室内的水平地板上，2号传感器安装于拖拉机与机具连接的下拉杆上，3号传感器安装于机具横梁上；所述的前后摄像头，分别安装于车辆的驾驶外侧前方与驾驶室外侧后方。本实用新型专利技术本实用新型专利技术能够自动监测作业信息、耕深、作业状态、作业地理位置等作业信息，通过平台统一管理，减少人工监测的劳动强度。

A multi sensor based farming depth monitoring system for agricultural machinery with complex geomorphology

The utility model discloses a complex landform agricultural multi sensor depth monitoring system based on it, including a car engine; depth sensor; front and rear camera; monitoring and management platform and mobile phone client, left in front of the host vehicle mounted in the cab, adsorbed on the front windshield at the pass for suckers. Check the system status and operation information in real time, the depth sensor comprises 1 sensors, sensor, No. 2 No. 3 No. 1 floor level sensor, sensor is arranged in a driving room, 2 sensors are installed under the bar on the tractor and machine connection, 3 sensors are installed on the machine on the beam; the front and rear camera, front and lateral driving cab outside rear were installed in the vehicle. The utility model can automatically monitor operation information, tillage depth, operation status, operation geographic location and other operation information, and reduce labor intensity of manual monitoring through unified management of the platform.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统
本技术涉及农机作业质量监测
,尤其涉及一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统。
技术介绍
随着农业机械化覆盖面积的逐步增加，农机作业监测成为当前农业领域内首要待解决问题，合理监测农机作业状态，可以有效提高农机作业质量。目前，对农机机械化作业存在作业过程无法科学监控，人工监控成本过大等问题，切人工监测过程中存在劳动强度大、效率低、误差大、实时性无法保证等缺点。目前，已经有部分产品可以对农机作业状态进行监测，但也存在一定问题。例如：使用超声波及红外光栅等传感器监测作业深度等数据。该类监测方式，受地面平整度影响较大，测量精度低，误差存在较大随机性。超声波传感器以及红外光栅传感器受作业地面秸秆与土块影响较大，无法准确测量作业耕深。在当前市场已知的产品中，有部分产品使用角度传感器通过数学模型对耕深进行监测，利用机具作业时角度变化与耕深的对应关系进行计数获得，然而该类产品使用单一角度传感器监测耕深作业时对坡地、山地、非平原地块监测误差加大，无法满足作业地貌多样性的需求。因此，本专利技术重点解决以上问题，提出多传感器农机作业监测系统，解决多地貌下农机作业状态监测问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统，该系统能够满足在多种复杂地貌下对农机作业的准确监测，减少人工监测成本，提高监测准确性。为了解决现有技术存在的问题，本技术采用的技术方案是：一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统，包括有车载主机；深度传感器；前、后摄像头；监测管理平台和手机客户端，所述的车载主机安装于驾驶室内的左前方，通过吸盘吸附于前风挡玻璃处，用于实时查看系统状态以及作业信息，所述的深度传感器包括：1号传感器、2号传感器、3号传感器，1号传感器安装于驾驶室内的水平地板上，2号传感器安装于拖拉机与机具连接的下拉杆上，3号传感器安装于机具横梁上；所述的前后摄像头，分别安装于车辆的驾驶外侧前方与驾驶室外侧后方。所述的1号传感器、2号传感器和3号传感器的芯片内部集成3轴加速度传感器、3轴陀螺仪、3轴磁力计。通过传感器获取作业车辆与机具作业姿态，用于监测作业深度计算。所述的主机通过主摄像头接口、副摄像头接口与摄像头相连接；主机内部集成4G通信模块，4G通信模块与SIM卡模块通过数据总线相连接，用于与服务器进行通信；LCD与LED构成了系统的报警显示以及数据提醒单元；主机内部集成了深度传感器接口，通过该接口与传感器进行连接，主机内部集成有TF卡，用于存储主机作业数据信息；主机内部集成的GPS模块，用于获取车辆作业时的地理位置信息以及行驶信息。本技术所具有的优点与效果是:本技术一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统，由于包括有车载主机、深度传感器、前后摄像头、监测管理平台和手机客户端，车载主机包含：通信模块、存储模块、时钟模块、显示模块、按键模块等功能单元；传感器具备监测车辆以及机具姿态功能，并且传感器具备方拆卸报警功能，有效防止在未授权情况私自更改机具以及传感器安装状态；本技术使用前后摄像头采集作业环境图像信息，保证耕地环境符合相关作业标准的同时实时监测机具作业状态以及作业完成情况。本技术能够自动监测作业信息、耕深、作业状态、作业地理位置等作业信息，通过平台统一管理，减少人工监测的劳动强度。本技术能够对耕深、作业面积等关键信息全面采集，减少人工测量误差，提高数据可靠性。适用于多种复杂地貌耕地作业，可以完成坡地、山地、水田、林地等多种作业环境需求。本技术由于有完整的报警体系，能及时监测系统的运行状态，传感器具备防拆卸功能，有效防止私自更改传感器造成测量不准确等问题，增强系统可靠性。本技术能适应不同平整度地面，可以有效避免机具作业时翻起土壤造成的测量误差。附图说明下面结合附图对本技术作进一步详述：图1是本技术安装在农机上的状态示意图；图2是主机的结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行进一步详细说明，但本技术的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本技术技术方案的前提下，对本技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本技术的权利要求范围之内。如图1所示，本技术一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统，包括车载主机1、深度传感器和摄像头；安装时主机1安装于车辆驾驶室内的左前方，通过吸盘吸附于前风挡玻璃处，用于实时查看系统状态，显示作业状态以及作业信息。主机包括CPU7、主摄像头接口8、副摄像头接口9，SIM卡10，LCD11、LED12、稳压电路13、深度传感器接口14，TF卡15、RTC时钟16、GPS模块17、4G通信模块18、薄膜按键19。深度传感器包括有1号传感器2、2号传感器3和3号传感器4，1号传感器2安装于车辆驾驶室内平整地板上，传感器与车辆行进方向平行，1号传感器输入端与主机通过连接线连接；2号传感器3安装于机具与车辆的下拉连接杆上，2号传感器输入端与1号传感器输出端通过连接线连接；3号传感器4安装于机具横梁处，3号传感器的输入端通过连接线与2号传感器输出端相连接；前摄像头5安装于车辆驾驶室外侧前方，如图1所示位置，前摄像头通过连接线与主机连接；后摄像头安装于驾驶室外侧后方，如图1所示位置，后摄像头通过连接线与主机连接。前摄像头5用于拍摄作业地块作业前状态，用于存档以及判断秸秆覆盖率；后摄像头6用于拍摄作业后地块状态与监测机具状态，保证机具符合正常作业要求，确保机具没有被私自更改。所述的1号传感器、2号传感器和3号传感器内部采用复合芯片，芯片内部集成3轴加速度传感器、3轴陀螺仪、3轴磁力计。通过传感器获取作业车辆与机具作业姿态，用于监测作业深度计算。根据1号传感器与2号传感器获取的不同方向重力加速度等参数，可以判断车辆目前的车身姿态与航向角等，通过姿态判断算法，计算出车辆在当前耕地环境下的作业姿态用以校正计算出的深度信息。使用3号传感器与2号传感器相互配合，可以计算出机具当前的作业状态、作业深度、左右倾斜等重要数据，配合车身的姿态校正算法，最终获得准确的作业信息。深度传感器具备防拆卸功能，安装完毕后的传感器在未经授权情况下被私自拆卸改动时，传感将会发送报警信息，保证系统的高可靠性与准确性。设备安装完毕后需要对设备进行初始化安装以及校准，使用安装客户端程序输入机具基本参数，例如：机具参数、机手基本信息、车辆信息等信息后，授权车载主机进行初始化安装；安装时通过主机上按键，对主机进行操作进入到安装模式，并根据具体提示进行安装流程；主机在执行完安装流程后，主机将会记录下车辆以及机具的基本作业信息，此时主机已经可以监测机具的作业状态，此时将车辆进行实际作业，并测量实际作业深度与监测深度是否一致，如存在一定误差可通过手机端提供校准流程对主机进行校准，保证监测数据准备，并在完成安装校准后，关闭安装授权，防止在误操作等情况下改动配置参数。如图2所示，主机通过主摄像头接口8、副摄像头接口9与摄像头相连接，获取作业时车辆前后的图像信息，保证作业地块符合作业要求并保证作业时机具作业状态合格；主机内部集成4G通信模块18，该模块与SI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统，包括有车载主机；深度传感器；前、后摄像头；监测管理平台和手机客户端，其特征在于：所述的车载主机安装于驾驶室内的左前方，通过吸盘吸附于前风挡玻璃处，用于实时查看系统状态以及作业信息，所述的深度传感器包括：1号传感器、2号传感器、3号传感器，1号传感器安装于驾驶室内的水平地板上，2号传感器安装于拖拉机与机具连接的下拉杆上，3号传感器安装于机具横梁上；所述的前后摄像头，分别安装于车辆的驾驶外侧前方与驾驶室外侧后方。

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统，包括有车载主机；深度传感器；前、后摄像头；监测管理平台和手机客户端，其特征在于：所述的车载主机安装于驾驶室内的左前方，通过吸盘吸附于前风挡玻璃处，用于实时查看系统状态以及作业信息，所述的深度传感器包括：1号传感器、2号传感器、3号传感器，1号传感器安装于驾驶室内的水平地板上，2号传感器安装于拖拉机与机具连接的下拉杆上，3号传感器安装于机具横梁上；所述的前后摄像头，分别安装于车辆的驾驶外侧前方与驾驶室外侧后方。2.根据权利要求1所述的一种基于多传感器的复杂地貌农机耕深监测系统，其特征在于：所述的1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丹，郑旭东，刘春宇，白盛元，曲明朗，李欢欢，满堂国，
申请(专利权)人：辽宁邮电规划设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21