一种基于无人驾驶拖拉机的数据监管系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无人驾驶拖拉机的数据监管系统，用于解决现有的技术无法对无人驾驶拖拉机的数据进行监控的问题，通过优先获取无人驾驶拖拉机的稳定值Wt，并与预设稳定阈值进行比较，进一步获取无人驾驶拖拉机的反应速度Vi，并与预设反应速度阈值进行比较，服务器最终对稳定值Wt和反应速度Vi进行计算，获取状态值Zt，若无人驾驶拖拉机的状态值Zt大于预设状态阈值，则服务器发送运行正常指令至提示单元，运行指示灯亮绿灯，且服务器保存状态值Zt，若无人驾驶拖拉机的状态值Zt小于预设状态阈值，则服务器发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯，并将状态值Zt进行保存。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人驾驶拖拉机的数据监管系统
本专利技术涉及一种数据监管系统，具体为一种基于无人驾驶拖拉机的数据监管系统。
技术介绍
拖拉机是重要的农业机械之一，能显著提高田间作业的自动化程度和工作效率，其应用越来越广泛，智能化程度也越来越高，已有不少无人驾驶农用拖拉机试验及实际应用的报道。无人驾驶拖拉机机组在行走作业过程中遇到恶劣条件和突发情况的概率较大，作业方向和行距难以保证应有的精度，易造成错误作业甚至损伤大片农作物和土地。因此，研制信号覆盖范围广、成本低廉且具有一定实用价值的远程多信息监测系统对于实现农用拖拉机全自动作业具有一定的现实意义。专利技术专利CN106335390B公开了拖拉机装配园区的无人驾驶监察车及监察系统、监察方法，包括无人驾驶电动车，无人驾驶电动车包括车载显示屏、车载身份信息读取模块、车载主控制器、GPS导航模块、车载GPRS模块、车载存储器、摄像头、行车控制器以及车辆行走装置。还涉及一种利用无人驾驶监察车实现的拖拉机装配园区监察系统，同时也涉及一种拖拉机装配园区监察方法。提高了拖拉机装配园区的现代化管理水平，大大提高了整个拖拉机装配园区监察工作的有序性，确保拖拉机的装配质量。但该专利技术仅仅提高了拖拉机装配园区的现代化管理水平，并为对无人驾驶拖拉机的数据进行监控。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于无人驾驶拖拉机的数据监管系统，用于解决现有的技术无法对无人驾驶拖拉机的数据进行监控的问题，通过优先获取无人驾驶拖拉机的稳定值Wt，并与预设稳定阈值进行比较，若稳定值Wt在预设稳定阈值范围内，则处理单元发送指令至反应单元，若稳定值Wt在预设稳定阈值范围外，则发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯；进一步获取无人驾驶拖拉机的反应速度Vi，并与预设反应速度阈值进行比较，若无人驾驶拖拉机的反应速度Vi大于预设反应速度阈值，则反应单元将初始方位角W0i、直线距离Li、换向角W1i、换向时间si以及计算得到的反应速度Vi发送至服务器内储存，若无人驾驶拖拉机的反应速度Vi小于预设反应速度阈值，则反应单元发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯，服务器最终对稳定值Wt和反应速度Vi进行计算，若无人驾驶拖拉机的状态值Zt大于预设状态阈值，则服务器发送运行正常指令至提示单元，运行指示灯亮绿灯，且服务器保存状态值Zt，若无人驾驶拖拉机的状态值Zt小于预设状态阈值，则服务器发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯，并将状态值Zt进行保存。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于无人驾驶拖拉机的数据监管系统，包括服务器、采集单元、通讯单元、遥控单元、处理单元和提示单元；所述采集单元用于采集无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，所述处理单元用于处理采集单元采集的无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，具体处理步骤如下：步骤一：利用采集单元采集无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，并将无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角通过通讯单元发送至服务器；步骤二：服务器接收到震动频率值和倾斜角时，将倾斜角进行去量化处理，取其数值，并将震动频率值和倾斜角分别标记为Pt、Jt，其中t为获取时间；步骤三：利用公式计算得出无人驾驶拖拉机的稳定值Wt，计算公式为其中Pmax、Pmin、Jmax、Jmin为无人驾驶拖拉机正常工作时允许的震动频率上下限值和倾斜角上下限值，α、β为预设比例系数；步骤四：若稳定值Wt在预设稳定阈值范围内，则处理单元发送指令至反应单元，并将震动频率值Pt、倾斜角Jt和计算得到的稳定值Wt发送至服务器内储存，若稳定值Wt在预设稳定阈值范围外，则发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯，并同时将震动频率值Pt、倾斜角Jt和计算得到的稳定值Wt发送至服务器内储存；所述反应单元用于计算无人驾驶拖拉机的反应速度，具体计算步骤如下：S1：采集无人驾驶拖拉机的初始方位角W0i，并采集无人驾驶拖拉机与遥控单元的直线距离Li；S2：遥控单元发送换向指令至无人驾驶拖拉机，标记换向角为W1i；S3：获取无人驾驶拖拉机的换向时间si；S4：利用公式计算得出无人驾驶拖拉机的反应速度Vi，计算公式为其中δ、ε为预设比例系数，i＝1、2、……、n，表示为采集次数；S5：若无人驾驶拖拉机的反应速度Vi大于预设反应速度阈值，则反应单元将初始方位角W0i、直线距离Li、换向角W1i、换向时间si以及计算得到的反应速度Vi发送至服务器内储存，若无人驾驶拖拉机的反应速度Vi小于预设反应速度阈值，则反应单元发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯，并将初始方位角W0i、直线距离Li、换向角W1i、换向时间si以及计算得到的反应速度Vi发送至服务器内储存；所述服务器用于接收、处理和保存数据，具体处理过程如下：T1：服务器接收处理单元发送的稳定值Wt和反应单元发送的反应速度Vi；T2：利用公式计算得出无人驾驶拖拉机的状态值Zt，计算公式为其中λ、μ为预设比例系数；T3：若无人驾驶拖拉机的状态值Zt大于预设状态阈值，则服务器发送运行正常指令至提示单元，运行指示灯亮绿灯，且服务器保存状态值Zt，若无人驾驶拖拉机的状态值Zt小于预设状态阈值，则服务器发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯，并将状态值Zt进行保存。进一步地，所述采集单元包括单片机模块、震动传感器模块、倾斜传感器模块、方位角获取模块以及电源模块，所述电源模块为单片机模块、震动传感器模块、倾斜传感器模块、方位角获取模块供电。进一步地，所述震动传感器模块的输出信号为脉冲信号，使用单片机的定时/计数器0(T0)进行定时，采用定时/计数器1(T1)进行计数，通过设置使T0定时1s，满1s时读取T1的计数值并进行换算，即可得到无人驾驶拖拉机的震动频率值；所述倾斜传感器模块通过单片机的P1.0、P1.1口读取倾斜传感器模块中的两个机械弹性开关的闭合状态，根据这两个普通I/O口的四种电平状态组合可以判定无人驾驶拖拉机的倾斜角；所述方位角获取模块用于获取无人驾驶拖拉机的方位角，具体为安装在无人驾驶拖拉机机身上的电子指南针。进一步地，所述提示单元包括运行指示灯与蜂鸣器，运行指示灯有红灯与绿灯两种状态，蜂鸣器用于提示单元接收报警指令后发出声光警报。进一步地，所述服务器还用于保存数据，保存的数据包括震动频率值Pt、倾斜角Jt、稳定值Wt、初始方位角W0i、直线距离Li、换向角为W1i、换向时间si、应速度Vi以及状态值Zt，并生成记录表，记录表表头还包括记录时间，提示单元进行报警时传输的数据在记录表中均体现为红色。进一步地，该系统还包括查阅单元，所述查阅单元用于工作人员查看无人驾驶拖拉机的数据，具体查阅步骤如下：步骤一：工作人员输入工作人员信息进行注册，注册成功后自动生成账号与密码用于下次登录使用；...

【技术保护点】
1.一种基于无人驾驶拖拉机的数据监管系统，其特征在于，包括服务器、采集单元、通讯单元、遥控单元、处理单元和提示单元；/n所述采集单元用于采集无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，所述处理单元用于处理采集单元采集的无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，具体处理步骤如下：/n步骤一：利用采集单元采集无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，并将无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角通过通讯单元发送至服务器；/n步骤二：服务器接收到震动频率值和倾斜角时，将倾斜角进行去量化处理，取其数值，并将震动频率值和倾斜角分别标记为Pt、Jt，其中t为获取时间；/n步骤三：利用公式计算得出无人驾驶拖拉机的稳定值Wt，计算公式为

【技术特征摘要】
1.一种基于无人驾驶拖拉机的数据监管系统，其特征在于，包括服务器、采集单元、通讯单元、遥控单元、处理单元和提示单元；
所述采集单元用于采集无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，所述处理单元用于处理采集单元采集的无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，具体处理步骤如下：
步骤一：利用采集单元采集无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角，并将无人驾驶拖拉机的震动频率值和无人驾驶拖拉机的倾斜角通过通讯单元发送至服务器；
步骤二：服务器接收到震动频率值和倾斜角时，将倾斜角进行去量化处理，取其数值，并将震动频率值和倾斜角分别标记为Pt、Jt，其中t为获取时间；
步骤三：利用公式计算得出无人驾驶拖拉机的稳定值Wt，计算公式为其中Pmax、Pmin、Jmax、Jmin为无人驾驶拖拉机正常工作时允许的震动频率上下限值和倾斜角上下限值，α、β为预设比例系数；
步骤四：若稳定值Wt在预设稳定阈值范围内，则处理单元发送指令至反应单元，并将震动频率值Pt、倾斜角Jt和计算得到的稳定值Wt发送至服务器内储存，若稳定值Wt在预设稳定阈值范围外，则发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯，并同时将震动频率值Pt、倾斜角Jt和计算得到的稳定值Wt发送至服务器内储存；
所述反应单元用于计算无人驾驶拖拉机的反应速度，具体计算步骤如下：
S1：采集无人驾驶拖拉机的初始方位角W0i，并采集无人驾驶拖拉机与遥控单元的直线距离Li；
S2：遥控单元发送换向指令至无人驾驶拖拉机，标记换向角为W1i；
S3：获取无人驾驶拖拉机的换向时间si；
S4：利用公式计算得出无人驾驶拖拉机的反应速度Vi，计算公式为其中δ、ε为预设比例系数，i＝1、2、……、n，表示为采集次数；
S5：若无人驾驶拖拉机的反应速度Vi大于预设反应速度阈值，则反应单元将初始方位角W0i、直线距离Li、换向角W1i、换向时间si以及计算得到的反应速度Vi发送至服务器内储存，若无人驾驶拖拉机的反应速度Vi小于预设反应速度阈值，则反应单元发送报警信息至提示单元进行报警，运行指示灯亮红灯，并将初始方位角W0i、直线距离Li、换向角W1i、换向时间si以及计算得到的反应速度Vi发送至服务器内储存；
所述服务器用于接收、处理和保存数据，具体处理过程如下：
T1：服务器接收处理单元发送的稳定值Wt和反应单元发送的反应速度Vi；
T2：利用公式计算得出无人驾驶拖拉机的状态值Zt，计算公式为其中λ、μ为预设比例系数；
T3：若无人驾驶拖拉机的状态值Zt大于预设状态阈值，则服务器发送运行正常指令至提示单元，运行指示灯亮绿灯，且服务器保存状态值Zt，若无人驾驶拖拉机的状...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱一峰，朱如龙，徐锡冲，张守民，
申请(专利权)人：安徽泗州拖拉机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34