一种风送喷雾机安全作业监测系统技术方案

本发明专利技术提供的一种风送喷雾机安全作业监测系统，包括：车体姿态监测子系统和车载智能终端；所述车载智能终端包括安全作业监测子系统和报警单元；所述车体姿态监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于监测风送喷雾机的车体姿态数据；所述安全作业监测子系统与所述报警单元相连，用于基于所述车体姿态数据判断车体的侧翻几率和碰撞几率；所述报警单元根据所述侧翻几率和所述碰撞几率，判断是否发出报警信号。本发明专利技术提供的安全作业监测系统能够检测风送喷雾机的作业状态，及时发现故障和异常，并进行报警提示，提高了风送喷雾机的工作效率，并减小安全隐患。

A safety operation monitoring system for air supply sprayer

The invention provides a safety operation monitoring system for the air supply sprayer, which includes the vehicle body attitude monitoring subsystem and the vehicle intelligent terminal. The vehicle intelligent terminal includes the safety job monitoring subsystem and the alarm unit, and the vehicle body attitude monitoring subsystem is connected with the safety job monitoring subsystem to monitor the wind delivery. The vehicle body attitude data of the sprayer; the safety job monitoring subsystem is connected with the alarm unit to determine the rollover probability and collision probability of the body based on the body attitude data, and the alarm unit determines whether an alarm signal is issued according to the probability of the rollover and the probability of the collision. The safety operation monitoring system provided by the invention can detect the operating state of the air supply sprayer, discover the faults and abnormality in time, and make the alarm prompt, improve the working efficiency of the air supply sprayer and reduce the hidden danger of the safety.

【技术实现步骤摘要】
一种风送喷雾机安全作业监测系统
本专利技术涉及农机作业
，更具体地，涉及一种风送喷雾机安全作业监测系统。
技术介绍
风送喷雾机是一种适用于较大面积果园施药的大型机具，它具有喷雾质量好、用药省、用水少、生产效率高等优点，而且它不是仅靠液泵的压力使药液雾化，而是依靠风机产生强大的气流将雾滴吹送至果树的各个部位。风机的高速气流有助于雾滴穿透茂密的果树枝叶，井促使叶片翻动，提高了药液附着率且不会损伤果树的枝条或损坏果实。我国是水果生产大国，近些年来，我国水果产业发展迅猛，种植面积与水果产量一直稳居世界第一；果园病虫害防治作业工作量约占果树管理总工作量的30％；风送喷雾机能够大大提高喷雾效率、机械化程度高、施药效果好。但是风送喷雾机结构日趋复杂，各关键部件的运转负荷情况很难人为分辨。目前，没有专门针对风送喷雾机的安全作业监测系统，没有充分考虑工作过程中监测的实时判断要求，没有考虑各部件以及环境因素对喷雾效果和工作安全影响的联动效应。
技术实现思路
针对上述的技术问题，本专利技术提供一种风送喷雾机安全作业监测系统。第一方面，本专利技术提供一种风送喷雾机安全作业监测系统，包括：车体姿态监测子系统和车载智能终端；所述车载智能终端包括安全作业监测子系统和报警单元；所述车体姿态监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于监测风送喷雾机的车体姿态数据；所述安全作业监测子系统与所述报警单元相连，用于基于所述车体姿态数据判断车体的侧翻几率和碰撞几率；所述报警单元根据所述侧翻几率和所述碰撞几率，判断是否发出报警信号。其中，所述的风送喷雾机安全作业监测系统，还包括：喷施监测子系统，所述喷施监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于监测风送喷雾机的喷施数据；所述安全作业监测子系统还用于基于所述喷施数据判断风送喷雾机的喷施效果；所述报警单元根据所述喷施效果判断是否发出报警信号。其中，所述的风送喷雾机安全作业监测系统，还包括：动力监测子系统，所述动力监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于检测风送喷雾机的动力数据；所述安全作业监测子系统还用于基于所述动力数据判断风送喷雾机的发动机运行状态；所述报警单元根据所述发动机运行状态判断是否发出报警信号。其中，所述的风送喷雾机安全作业监测系统，还包括：环境监测子系统，所述环境监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于监测风送喷雾机作业位置的环境数据；所述安全作业监测子系统还用于基于所述环境数据判断风送喷雾机作业位置的环境条件；所述报警单元还用于根据所述环境条件判断是否发出报警信号。其中，所述车载智能终端还包括：启动自检单元；所述启动自检单元与风送喷雾机的发动机相连，用于对所述发动机中的蓄电池和保险丝进行开机自检，并判断所述蓄电池和所述保险丝是否异常。其中，所述安全作业监测子系统包括异常判定模块和故障识别模块；所述异常判定模块与所述车体姿态监测子系统、所述喷施监测子系统、所述动力监测子系统和所述环境监测子系统相连，用于基于所述车体姿态数据、所述喷施数据、所述动力数据和所述环境数据，判断风送喷雾机的作业安全系数、侧翻几率、碰撞几率、喷洒效果和环境条件；所述故障识别模块与所述动力监测子系统、所述喷施监测子系统和所述启动自检单元相连，用于基于所述动力数据、所述蓄电池是否异常和所述保险丝是否异常，分析发动机是否故障；以及用于基于所述喷施数据分析喷头和隔膜泵是否故障；所述报警单元用于在作业安全系数低、侧翻几率高、碰撞几率高、喷洒效果差和环境条件差、发动机故障、喷头故障或隔膜泵故障时，发出报警信号。其中，所述车体姿态监测子系统包括固定在所述车体的车轮上的行驶速度传感器、固定在所述车体的重心处的倾斜角度传感器和固定在所述车体外部的障碍物测距传感器；所述喷施监测子系统包括固定在所述风送喷雾机的药箱内的药箱液位传感器、固定在所述药箱的喷管上的喷雾流量传感器和喷雾压力传感器、固定在所述风送喷雾机的风机隔膜泵外侧的隔膜泵破裂检测传感器和固定在所述车体上方的摄像头；所述动力监测子系统包括固定在所述发动机的水箱内部的发动机水温传感器、贴在所述发动机的油箱外壁上的发动机油温传感器、固定在所述发动机的转轴上的发动机转速传感器、固定在所述发动机的机油滤芯附近的发动机油压传感器、贴在风机轴承上的风机轴承温度传感器，以及固定在风机上的风机转速传感器；所述环境监测子系统包括固定在风送喷雾机作业位置处的环境温度传感器、环境湿度传感器和环境风速传感器。其中，所述异常判定模块包括基于BP神经网络训练得到的多输入多输出的安全作业模型；所述故障识别模块包括故障诊断模型；所述安全作业模型基于所述行驶速度传感器检测的车体行驶速度、所述倾角传感器检测的车体倾角、所述障碍物测距传感器检测的障碍物距离、所述药箱液压传感器检测的药箱液位、所述喷雾流量传感器检测的喷雾流量、所述喷雾压力传感器检测的喷雾压力、所述摄像头拍摄的喷雾雾形图片、所述环境温度传感器检测的环境温度、所述环境湿度传感器检测的环境湿度和所述环境风速传感器检测的环境风速，判断所述车体的安全作业系数、侧翻几率、碰撞几率、喷洒效果和环境条件；所述故障诊断模型基于所述发动机水温传感器检测的发动机的水箱水温、所述发动机油温传感器检测的发动机的油箱油温、所述发动机油压传感器检测的发动机的油液油压、所述发动机转速传感器检测的发动机转速、所述风机轴承温度传感器检测的风机轴承温度、所述风机转速传感器检测的风机转速、所述喷雾流量传感器检测的喷雾流量、所述喷雾压力传感器检测的喷雾压力以及所述隔膜泵破裂传感器检测的隔膜泵状态，判断所述发动机是否故障、所述风送喷雾机的喷头是否故障以及所述隔膜泵是否故障。其中，所述车载智能终端还包括：人机交互单元，所述人机交互单元与所述异常判定模块及所述故障识别模块相连，用于显示所述异常判定模块的判断结果，以及显示所述故障识别模块的判断结果；所述人机交互单元还用于接收用户输入的指令，以指导风送喷雾机工作。其中，所述的风送喷雾机安全作业监测系统，还包括：远程数据传输模块，所述远程数据传输模块与所述车载智能终端相连，用于将所述作业安全系数、所述侧翻几率、所述碰撞几率、所述喷施效果、所述环境条件和所述报警单元的报警信号传输至远程调度中心。本专利技术提供的一种风送喷雾机安全作业监测系统，通过采用车体姿态监测子系统监测风送喷雾机的车体姿态数据，安全作业监测子系统根据该车体姿态数据判断车体安全作业系数、侧翻几率和碰撞几率，然后报警单元根据该车体安全作业系数、侧翻几率和碰撞几率判断是否发出报警信号，能够检测风送喷雾机的作业状态，及时发现故障和异常，并进行报警提示，提高了风送喷雾机的工作效率，并减小安全隐患。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提供的风送喷雾机安全作业监测系统的立体图；图2为本专利技术实施例提供的风送喷雾机中的发动机的线路故障诊断模型；图3本专利技术实施例提供的风送喷雾机安全作业监测系统的结构框图；其中，1-障碍物距离传感器；2-车体倾斜角度传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风送喷雾机安全作业监测系统，其特征在于，包括：车体姿态监测子系统和车载智能终端；所述车载智能终端包括安全作业监测子系统和报警单元；所述车体姿态监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于监测风送喷雾机的车体姿态数据；所述安全作业监测子系统与所述报警单元相连，用于基于所述车体姿态数据判断车体的侧翻几率和碰撞几率；所述报警单元根据所述侧翻几率和所述碰撞几率，判断是否发出报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种风送喷雾机安全作业监测系统，其特征在于，包括：车体姿态监测子系统和车载智能终端；所述车载智能终端包括安全作业监测子系统和报警单元；所述车体姿态监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于监测风送喷雾机的车体姿态数据；所述安全作业监测子系统与所述报警单元相连，用于基于所述车体姿态数据判断车体的侧翻几率和碰撞几率；所述报警单元根据所述侧翻几率和所述碰撞几率，判断是否发出报警信号。2.根据权利要求1所述的风送喷雾机安全作业监测系统，其特征在于，还包括：喷施监测子系统，所述喷施监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于监测风送喷雾机的喷施数据；所述安全作业监测子系统还用于基于所述喷施数据判断风送喷雾机的喷施效果；所述报警单元根据所述喷施效果判断是否发出报警信号。3.根据权利要求2所述的风送喷雾机安全作业监测系统，其特征在于，还包括：动力监测子系统，所述动力监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于检测风送喷雾机的动力数据；所述安全作业监测子系统还用于基于所述动力数据判断风送喷雾机的发动机运行状态；所述报警单元根据所述发动机运行状态判断是否发出报警信号。4.根据权利要求3所述的风送喷雾机安全作业监测系统，其特征在于，还包括：环境监测子系统，所述环境监测子系统与所述安全作业监测子系统相连，用于监测风送喷雾机作业位置的环境数据；所述安全作业监测子系统还用于基于所述环境数据判断风送喷雾机作业位置的环境条件；所述报警单元还用于根据所述环境条件判断是否发出报警信号。5.根据权利要求4所述的风送喷雾机安全作业监测系统，其特征在于，所述车载智能终端还包括：启动自检单元；所述启动自检单元与风送喷雾机的发动机相连，用于对所述发动机中的蓄电池和保险丝进行开机自检，并判断所述蓄电池和所述保险丝是否异常。6.根据权利要求5所述的风送喷雾机安全作业监测系统，其特征在于，所述安全作业监测子系统包括异常判定模块和故障识别模块；所述异常判定模块与所述车体姿态监测子系统、所述喷施监测子系统、所述动力监测子系统和所述环境监测子系统相连，用于基于所述车体姿态数据、所述喷施数据、所述动力数据和所述环境数据，判断风送喷雾机的作业安全系数、侧翻几率、碰撞几率、喷洒效果和环境条件；所述故障识别模块与所述动力监测子系统、所述喷施监测子系统和所述启动自检单元相连，用于基于所述动力数据、所述蓄电池是否异常和所述保险丝是否异常，分析发动机是否故障；以及用于基于所述喷施数据分析喷头和隔膜泵是否故障；所述报警单元用于在作业安全系数低、侧翻几率高、碰撞几率高、喷洒效果差和环境条件差、发动机故障、喷头故障或隔膜泵故障时，发出报警信号。7.根据权利要求6所述的风送喷雾机安全作业监测系统，其特征在于，所述车体姿态监测子系统包括固...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云玲，王欢，宋坚利，徐自力，吕彦松，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11