一种农机自动化AB线系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种农机自动化AB线系统，特别涉及一种农业机械化装置。该系统包括供电电源模块、GNSS全球卫星导航定位系统、ARHS航向姿态测量系统、控制器、光电编码器、比例液压阀、触摸屏和压力传感器；供电电源模块与控制器、GNSS全球卫星导航定位系统、触摸屏连接；GNSS全球卫星导航定位系统与控制器连接；ARHS航向姿态测量系统与控制器连接；光电编码器与控制器连接；压力传感器与控制器连接；控制器与比例液压阀连接；触摸屏与控制器连接。本实用新型专利技术提高了农机的操作性能，延长了作业时间，实现夜间作业，提高了农机的出勤率和时间利用率。同时减轻驾驶人员的劳动强度，提高田间作业质量。

An AB Line System for Agricultural Machinery Automation

The utility model relates to an agricultural machinery automation AB line system, in particular to a agricultural mechanization device. The system includes power supply module, GNSS global satellite navigation and positioning system, ARHS heading and attitude measurement system, controller, photoelectric encoder, proportional hydraulic valve, touch screen and pressure sensor; power supply module and controller, GNSS global satellite navigation and positioning system, touch screen connection; GNSS global satellite navigation and positioning system and controller connection; The system is connected with the controller; the photoelectric encoder is connected with the controller; the pressure sensor is connected with the controller; the controller is connected with the proportional hydraulic valve; and the touch screen is connected with the controller. The utility model improves the operation performance of agricultural machinery, prolongs the operation time, realizes night operation, and improves the attendance rate and time utilization rate of agricultural machinery. At the same time, it reduces the labor intensity of drivers and improves the quality of field work.

【技术实现步骤摘要】
一种农机自动化AB线系统
本技术涉及一种农机自动化AB线系统，特别涉及一种农业机械化装置，特别是一种农机自动化AB线系统。
技术介绍
农业生产是人类社会存在和发展的基础，为了不断提高生产效率，改善农业生产环境，人类从诞生之日起，对农业生产方式的研究就从来没有停止过。随着信息技术、传感器技术、控制技术、网络技术等的发展，将农业生产带入了自动化发展时代。现有的人工驾驶农机效率低、不能够持续工作。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种农机自动化AB线系统。本技术的技术解决方案是：一种农机自动化AB线系统，该系统包括供电电源模块、GNSS全球卫星导航定位系统、ARHS航向姿态测量系统、控制器、光电编码器、比例液压阀、触摸屏和压力传感器；供电电源模块与控制器、GNSS全球卫星导航定位系统、触摸屏连接；GNSS全球卫星导航定位系统与控制器连接；ARHS航向姿态测量系统与控制器连接；光电编码器与控制器连接；压力传感器与控制器连接；控制器与比例液压阀连接；触摸屏与控制器连接；所述的供电电源模块用于给控制器、GNSS全球卫星导航定位系统和触摸屏提供12V工作电源；所述的GNSS全球卫星导航定位系统用于获取农机的位置坐标信息，并将获取的农机的位置坐标信息通过串口发送给控制器；所述的ARHS航向姿态测量系统用于测量农机的状态信息，并将测量的农机的状态信息通过串口发送给控制器，其中，状态信息包括农机的三轴角速度、加速度、磁场强度与大气压；所述的光电编码器用于测量农机的转角信息，并将测量得到的转角信息通过串口发送给控制器；通过农机的转角信息可获得农机车轮的运动方向；所述的压力传感器用于采集农机油路的压力信息，并将采集到的压力信息发送给控制器；所述的触摸屏用于设定农机行走路线和导航参数，并将设定的农机行走路线和导航参数通过串口发送给控制器，触摸屏还用于接收控制器的状态信息并进行显示，行走路线包括农机作业的第一条AB线的起点和终点，导航参数包括PID参数和行宽；所述的控制器用于接收GNSS全球卫星导航定位系统发送的农机的位置坐标信息、ARHS航向姿态测量系统发送的农机的状态信息、光电编码器发送的农机的转角信息、压力传感器发送的农机油路的压力信息、触摸屏发送的农机行走路线和导航参数，并对接收到的农机的位置坐标信息、农机的状态信息、农机的转角信息和农机油路的压力信息进行解算和分析后输出控制指令给比例液压阀；控制器对接收到的信息进行解算和分析的方法如下：对接收到的农机的位置坐标信息转换成平面坐标信息；根据接收到的农机的状态信息确定预瞄点；根据农机的平面坐标信息和预瞄点计算农机的目标偏向角；计算得到的目标偏向角与农机的转角信息之间的差值，通过PID算法输出控制电压控制比例液压阀；当进行农机人工驾驶和自动驾驶的切换时，控制器根据压力传感器的压力变化选择驾驶模式；所述的比例液压阀用于接收控制器发送的控制指令，并根据接收到的控制指令改变农机油路的流量和流向，保证农机按照设定的路线行驶。在上述的农机自动化AB线系统，所述GNSS全球卫星导航定位系统包括GPS天线、GPS接收机和移动式RTK差分站，其中移动式RTK差分站通过数传电台与GPS天线连接，GPS天线与GPS接收机连接。在上述的农机自动化AB线系统，所述控制器包括控制主板、数据采集板、电源板和液压阀放大板；控制主板分别与数据采集板、电源板和液压阀放大板连接；控制主板采用研华公司的PCM-3362，数据采集板采用研华公司PCM-3718H，电源板采用西安德龙的电源模块DL-JDC24S12/5000M和DL-JDC24S5/6000M，液压阀放大板采用迪马普公司的EDM-M242/20E0，控制器的输入输出接口采用航空插座。在上述的农机自动化AB线系统，所述控制主板提供硬件平台及全双工串口接口；数据采集板采集压力传感器的信号和输出比例液压阀的控制信号；电源板接收电源供电模块的12V工作电压，通过PC104总线为控制主板提供5V电源，通过航空插座为ARHS航向姿态测量系统和光电编码器提供12V电源，液压阀放大板放大控制信号，提高输出能力，控制比例液压阀。本技术与现有技术相比具有如下优点：本技术提高了农机的操作性能，延长了作业时间，实现夜间作业，提高了农机的出勤率和时间利用率。同时减轻驾驶人员的劳动强度，提高田间作业质量。本产品采用PC104总线方式，扩展能力强、集成度高，成本低，抗恶劣环境，可靠性高，数据实时存储，可追溯，控制精度可达±2.5厘米之内。农机自动化AB线系统集卫星接收、定位、控制于一体的综合性系统，实现对农机的液压系统进行控制，使农机按照设定的路线(AB线)进行自动驾驶。可有效减少驾驶员的劳动强度，可对农机田间直线行走作业实现精确引导，作业不重不漏，大幅提高农机作业质量和土地利用率，实现昼夜播种作业，延长作业时间，极大地提高了农机的利用率和效率。该农机自动化AB线系统具有高精度，良好直线度，高生产率等优点，实现了农机科学合理调配，使农业生产作业质量达到先进水平。目的是为了解决人工驾驶农机的不足，提供一种农机自动化AB线系统，触摸屏设定车辆行走线，设置导航模式(AB线)；GNSS系统将定位信息传送给控制器；控制器接收信息，结合传感器数据并处理，将控制信号传输给液压阀；液压阀接收信号，控制阀门开关，实现设定的路线(AB线)自动驾驶。附图说明图1为本技术农机自动化AB线系统的组成框图；图2为本技术中的控制器组成框图；图3为技术中的电源板卡组成框图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细的描述：农机自动化AB线系统，如图1所示，该系统包括供电电源模块10、GNSS全球卫星导航定位系统20、ARHS航向姿态测量系统30、控制器80、光电编码器60、比例液压阀40、触摸屏70和压力传感器50；供电电源模块10分别与控制器80、GNSS全球卫星导航定位系统20和触摸屏70通过供电电缆连接实现供电传输；控制器80与GNSS全球卫星导航定位系统20通过通信电缆连接实现GPS数据的传输；控制器80与ARHS航向姿态测量系统30通过通信电缆连接实现姿态数据的传输；控制器80与光电编码器60通过通信电缆连接实现角度转向数据的传输；控制器80与比例液压阀40通过控制电缆连接实现控制信号的传输；控制器80与压力传感器50通过控制电缆连接实现数据的采集；控制器80与触摸屏70通过通信电缆连接实现参数设置与选择、状态信息的显示。如图2所示，控制器包括电源板81、控制主板82、数据采集板83和液压阀放84大板；控制主板82、数据采集板83通过PC104总线与电源板81连接，控制主板82采用研华公司的PCM-3362，数据采集板83采用研华公司PCM-3718H，电源板81采用西安德龙的电源模块DL-JDC24S12/5000M和DL-JDC24S5/6000M，电源板81与液压阀放大板84连接，液压阀放大板84采用迪马普公司的EDM-M242/20E0，通过控制程序本控制器可实现对GPS数据、姿态数据、角度转向数据的解算及处理，发出控制指令输出2路模拟量，控制液压阀放大板84，完成农机转向任务；同时采集压力信息，实现手自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农机自动化AB线系统，其特征在于：该系统包括供电电源模块、GNSS全球卫星导航定位系统、ARHS航向姿态测量系统、控制器、光电编码器、比例液压阀、触摸屏和压力传感器；供电电源模块与控制器、GNSS全球卫星导航定位系统、触摸屏连接；GNSS全球卫星导航定位系统与控制器连接；ARHS航向姿态测量系统与控制器连接；光电编码器与控制器连接；压力传感器与控制器连接；控制器与比例液压阀连接；触摸屏与控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种农机自动化AB线系统，其特征在于：该系统包括供电电源模块、GNSS全球卫星导航定位系统、ARHS航向姿态测量系统、控制器、光电编码器、比例液压阀、触摸屏和压力传感器；供电电源模块与控制器、GNSS全球卫星导航定位系统、触摸屏连接；GNSS全球卫星导航定位系统与控制器连接；ARHS航向姿态测量系统与控制器连接；光电编码器与控制器连接；压力传感器与控制器连接；控制器与比例液压阀连接；触摸屏与控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种农机自动化AB线系统，其特征在于：所述的供电电源模块用于给控制器、GNSS全球卫星导航定位系统和触摸屏提供工作电源；所述的GNSS全球卫星导航定位系统用于获取农机的位置坐标信息，并将获取的农机的位置坐标信息通过串口发送给控制器；所述的ARHS航向姿态测量系统用于测量农机的状态信息，并将测量的农机的状态信息通过串口发送给控制器；所述的光电编码器用于测量农机的转角信息，并将测量得到的转角信息通过串口发送给控制器；通过农机的转角信息可获得农机车轮的运动方向；所述的压力传感器用于采集农机油路的压力信息，并将采集到的压力信息发送给控制器；所述的控制器用于接收GNSS全球卫星导航定位系统发送的农机的位置坐标信息、ARHS航向姿态测量系统发送的农机的状态信息、光电编码器发送的农机的转角信息、压力传感器发送的农机油路的压力信息、触摸屏发送的农机行走路线和导航参数，并对接收到的农机的位置坐标信息、农机的状态信息、农机的转角信息和农机油路的压力信息进行解算和分析后输出控制指令给比例液压阀；触摸屏用于设定农机行走路线和导航参数，并将设定的农机行走路线和导航参数通过串口发送给控制器，触摸屏还用于接收控制器的状态信息并进行显示；所述的比例液压阀用于接收控制器发送的控制指...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇星，陈丽，尚文松，张萌，李鹏，吴泊成，李萌，
申请(专利权)人：北京航天光华电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11