一种排种器性能检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种排种器性能检测系统，包括控制器，用于控制排种器试验台及排种器检测系统的运行；与所述控制器进行数据通信的用于测量和控制电机速度的速度监控单元；与所述控制器进行数据通信的用于采集测量数据的图像采集单元。本发明专利技术通过速度监控单元对各电机的速度进行监控，并且可以利用控制器对各电机速度进行调整，从而得出更加合理的试验结果，另外通过图像采集单元可以得到排种试验过程的视频数据和图像数据，从而更加清楚直观的分析试验结果。本发明专利技术实现了对排种器试验台的自动化监控和排种数据的精确测量。并且本系统具有结构简单、操作方便快速的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业机械领域，特别是涉及一种排种器检测系统。
技术介绍
排种器试验台是播种机研发所使用的主要手段，是快速产生新一 代高性能播种机必不可少的试验设备。排种器试验台应能完成国家标准GB 6973-1986《单粒(精密)播种机试验方法》、GB/T 9478-1988《谷物条播机试验方法》所规定的主要测试内容。但是，目前使用的 排种器试验台，由于自动化程度低，种子粒距检测方法不完善、数据 处理方法落后，有时需要人工参与排种试验结果的测量、人工制表， 需要耗费大量的人力和时间，而且试验数据准确度低，试验效率低。 控制器视觉排种器试验台，釆用可编程控制器(PLC)控制，播 种盘转速和种床输送带传感器釆用高精度增量型转速编码器。其不足之处在于，此试验台仅能用于气力式排种器试验，应用范围窄；另外, PLC控制器经过D/A模块通过变频器控制电机，使试验台结构复杂， 操作难度加大。随着控制器技术、测控技术的发展，为了满足排种器的结构研究 及性能试验要求，迫切需要研制出一种检测速度快、测量精度高、自 动化程度高的排种器试验台，并配置简单易操作的检测系统，以适应 不同种类排种器(机械式、气力式)和不同播种类型(精播、穴播、 条播)的试验需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、快速检测的检测系统，特别 是提供一种排种器性能智能检测系统。为达到上述目的，本专利技术的技术方案提供一种排种器性能检测系统，控制器，用于控制排种器试验台及排种器检测系统的运行；速度监控单元，与所述控制器进行数据通信，用于测量和控制电机速度；图像采集单元，与所述控制器进行数据通信，用于采集测量数据。其中，所述速度监控单元包括转换器，与所述控制器连接，用 于所述控制器串口接口与向量变频器串口接口之间接口转换；向量变 频器，与所述转换器连接，用于控制变频调速电机；变频调速电机， 与所述向量变频器连接，用于控制电机转速；速度传感器，用于测量 所述变频调速电机转速；数据釆集卡，与所述控制器连接，用于釆集 所述速度传感器信号。其中，所述转换器是将串口 RS-232转换成串口 RS-485。其中，所述图像釆集单元包括适配器，与所述控制器连接，用 于将光电信号触发器与所述控制器进行适配；光电信号触发器，与所 述适配器连接，用于控制摄像机；摄像机，与所述光电信号触发器连 接，用于釆集数据；图像釆集卡，与所述控制器连接，用于采集所述 摄像机内的数据信号。其中，所述排种器性能检测系统还包括与所述控制器连接的用于 打印数据信息的打印机。为达到上述目的，本专利技术的技术方案提供一种利用排种器性能检 测系统进行试验的方法，包括以下步骤根据试验条件设定试验参数; 根据所述试验参数对排种器试验台电机进行速度监控；对所述排种器 播种过程进行图像釆集和数据处理。其中，设定试验参数具体包括设定排种器名称和型号、作物品种、排种类型、倾斜方向及倾斜角度、行距、株距、作业速度、播量。 其中，所述排种类型包括精播、穴播、条播。其中，对排种器试验台电机进行速度监控具体包括检测所述排 种器试验台电机速度，并对所述排种器试验台电机速度进行调整。 其中，所述排种器试验台电机具体包括传送带电机、排种轴电机、风机电机。上述技术方案仅是本专利技术的一个优选技术方案，具有如下优点 通过釆用控制器对电机转速的测量，与预先设定的转速进行比较，从而可以控制电机的转速；利用摄像机对排种器的工作过程进行拍摄，将控制器的功能延伸至控制领域，实现了对排种器试验台的自动化监 控和排种数据的精确测量。并且本系统具有结构简单、操作方便快速 的特点。附图说明图l是本专利技术实施例的一种排种器性能检测系统总体结构示意图2是本专利技术实施例的一种排种器性能检测系统具体实施流程图3是本专利技术实施例的一种排种器性能检测系统速度监控单元工 作原理示意图4是本专利技术实施例的一种排种器性能检测系统图像釆集单元 工作原理示意图图5是本专利技术实施例的 一种排种器性能检测系统程序流程图。 其中，1:控制器；2:速度监控单元；3:图像釆集单元。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细 描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。用于排种器试验台的排种性能检测系统安装在排种器试验台的 控制器上，由硬件设备和装入控制器的软件程序组成，实现对排种器 试验台的自动化控制和对排种器性能的智能检测。排种器性能检测智能系统总体结构如图1所示主要包括控制器 1,速度监控单元2、图像釆集单元3。其中速度监控单元2中的转换 器为串口转换器。控制器1可以釆用个人计算机、服务器或其他能够实现通过数据通信来控制电机速度和处理测试数据的其他装置。控制器1内装入的软件用Visual Basic语言编写，包括试验条件设定、速 度监控、图像釆集、试验结果输出四部分。本系统的具体实施流程如 图2所示，此图中，实线箭头表示顺序及控制，虛线箭头表示数据传 输。在试验台上装配好排种器、摄像机等硬件设备，打开各变频器开 关，启动排种器性能检测系统。首先进入"试验条件设定"部分，设 定整个试验过程的所有数据，包括试验总条件设定(设定排种器名 称及型号、作物品种、排种类型、倾斜方向及角度、行距、株距等)、 试验速度设定(设定传送带速度、排种轴转速、风机压力等)、图 像采集数据设定(设定釆集图像的帧数、釆集区间长度等)，以上 各数据设定因为具体种子的不同以及试验要求的不同而不同，根据具 体的情况进行设定。设定的数据以文件的形式存储在控制器内，供后 续试验过程读取。"速度监控"部分开启后，从文件中读入试验速度 设定数据(传送带速度、排种轴转速、风机压力等)，写入对应的变 频器，分别控制试验台上的传送带驱动电机、排种轴驱动电机、风机 驱动电机。传送带、排种轴的实时速度由传感器反馈到系统中以曲线 图实时显示，风机的压力由压力表实时监视。待各个电机运行平稳后， 开始图像釆集。"图像釆集"部分开启后，从文件中读取图像采集设 定数据(釆集图像的帧数、釆集区间长度等)，拍摄排种过程，并把 视频文件转化为图像文件，同时生成播种数据文件并绘出播种直方 图，图像釆集完成后，发出反馈信号给控制器，变频器控制各电机停 止运行，整个试验台动作结束。最后进入"试验结果输出"部分，控 制器从文件中读取试验总条件设定数据(排种器名称及型号、作物品 种、排种类型、倾斜方向及角度、行距、株距等)，作为试验报表的 表头部分，按照国家标准要求生成试验报表。试验操作人员根据试验 数据，决定打印试验结果或者再次进行试验。速度监控单元2工作过程如图3所示，其中，虛线框表示转换器和数据采集卡都安装在控制器内。控制器的RS-232串口通过 RS-232/RS-485转换器接至RS485总线，消除共地噪声和共模干扰； 由东达TDS-V8向量变频器控制专用变频调速电机；速度传感器采用 霍尔传感器，由磁体和霍尔开关电路组合而成，构成速度传感器，用 于排种器安装轴转速的测量；变频调速电机包括三台电机，即传送 带电机、排种轴电机、风机电机，分别控制传送带的速度、排种器转 轴的速度以及风机的速度。PCI总线多功能数据釆集卡安装在控制器 的PCI插槽内。控制器指令经过串口转换器，通过向量变频器分别控 制各变频调速电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排种器性能检测系统，其特征在于，包括：　控制器，用于控制排种器试验台及排种器检测系统的运行；　速度监控单元，与所述控制器进行数据通信，用于测量和控制电机速度；　图像采集单元，与所述控制器进行数据通信，用于采集测量数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋建农，周淑贤，陈兵旗，郑永军，王继承，罗瑞龙，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]