一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法，包括农业机组，农业机组包括动力机械和作业机械，基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统还包括机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块、无线数据传输模块、车载信息存储与人机交互终端和服务器。本发明专利技术可实时采集、分析农业机组作业参数，计算分析农业机组时间利用率和技术生产率，为定量研究基于不同地块规模的农业机组选型提供科学适用测试与分析系统及方法。试与分析系统及方法。试与分析系统及方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法


[0001]本专利技术涉及农机信息采集与分析决策领域，特别是一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法。

技术介绍

[0002]随着我国农业土地流转政策的实施及农业机械化的发展，目前农业生产中土地分散经营和规模经营模式并存，使农业生产中作业地块大小不一。这给农业生产者选择农业机械带来困难，所选择农业机械不适应地块条件造成生产成本过高、农机生产效率低、作业潜能不能充分发挥等问题，研究者在定量研究地块大小多样的情况下以农机作业生产率最优为目标合理地选择农业机械这类问题时，需要通过试验更高效精确地采集数据，同时统计分析相关参数，是定量研究农业机械时间利用率和技术生产率的数据基础。
[0003]目前的方法主要有，现在经常是技术人员到田间作业现场观测作业参数，该方法费时费力，且测试的数据数量和精度较低；还有通过北斗定位模块或GPS定位模块、车载摄像头对农业机组进行简单的采集信息，该方法不能识别机组作业状态，采集的农业机组数据信息不够全面，并且不能同时使用北斗和GPS定位农业机组；也有将农业机组中北斗或GPS与物联网、监控终端等相连接，实现农业机组作业过程监测和作业轨迹回放，可以采集少量离散数据，该方法无法满足定量研究农业机组时间利用率和技术生产率的需要，不能实现农业机组选型决策的功能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统及方法，可实时采集、分析农业机组作业测试数据，获取各状态相关数据，计算农业机组时间利用率和技术生产率，为在不同规模地块中农业机组的选型提供决策信息，为定量研究农业机组时间利用率和技术生产率提供科学适用测试系统及方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是按照以下技术方案实施的：
[0006]一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统，包括农业机组，所述农业机组包括动力机械和作业机械，所述基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统还包括机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块、无线数据传输模块、车载信息存储与人机交互终端和服务器；
[0007]所述动力机械上设有包含动力机械信息的动力机械二维码，所述作业机械上设有包含作业机械信息的作业机械二维码；
[0008]所述机组类别识别模块包括用于识别动力机械二维码和作业机械二维码的智能手持设备；所述智能手持设备通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行
数据传输；
[0009]所述高精度北斗/GPS双模农机定位模块安装在动力机械上，用于精确采集地块位置及长宽信息和农业机组作业过程位置信息及对应时刻，并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输；
[0010]所述密桢图像采集模块安装在动力机械和/或作业机械外部且具有一定高度，用于360度旋转获取农业机组停机时的状态及现场密桢图片，并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输；
[0011]所述高精度箱底压力测试模块安装在带有物料箱的作业机械的物料箱底部，用于采集带有物料箱的作业机械中的物料箱内物料对箱体底部的压力信息，并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输；
[0012]所述车载信息存储与人机交互终端安装于动力机械的驾驶室内，还包括信息交互与控制软件、终端硬件和触屏显示器，信息交互与控制软件首先可以接收机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块的农业机组作业测试数据，并存储在终端硬件内，同时可将机组类别识别模块中的动力机械和作业机械信息匹配，通过无线数据传输模块将采集和处理的信息传输至服务器，其次具有控制密桢图像采集模块开关的功能，还可以监控农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常，通过触屏显示器显示农业机组作业测试数据和故障信息，为驾驶员提供数据指导和信息反馈；
[0013]所述服务器，包括电脑和安装在电脑内的分析决策软件，电脑用于接收并存储由不同农业机组的车载存储和人机交互终端传输的测试数据，接收车载信息与人机交互终端通过无线数据传输模块传输的测试数据，分析决策软件首先具有整理及统计分析测试数据，并计算农业机组的时间利用率和技术生产率等技术参数的功能，其次具有分类管理不同农业机组的数据，并提出在不同规模的地块中农业机组选型决策方案的功能。
[0014]进一步地，所述智能手持设备可以为安装有微信客户端的智能手机，驾驶员通过智能手机的微信扫描动力机械二维码和作业机械二维码获取机械类别信息，所述机械类别信息分别至少包含动力机械和作业机械的所有者、品牌、型号及其关键技术参数。
[0015]进一步地，所述无线数据传输模块包括Zigbee模块和GPRS模块，所述Zigbee模块将机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块的农业机组作业测试数据传输至车载信息存储与人机交互终端；所述GPRS模块用于机组类别识别模块中的智能手持设备将信息发送至车载信息存储与人机交互终端，还用于将农业机组作业测试数据从车载信息存储与人机交互终端传输至服务器。
[0016]进一步地，所述信息交互与控制软件包括密桢图像采集模块的控制软件、信息收发及处理软件和故障监控软件，包括具体功能：
[0017]所述密桢图像采集模块的控制软件根据高精度北斗/GPS双模农机定位模块传输的农业机组位置信息识别机组的静动状态，然后控制密桢图像采集模块的开关，若正在地块作业的农业机组移动过程中出现静止状态，立即启动密桢图像采集模块360度旋转拍摄农业机组停机时作业现场的图片，并可根据实际情况设置旋转拍摄的帧频密度，若农业机组由静止状态转变为移动状态，立即关闭密桢图像采集模块；
[0018]所述信息收发及处理软件是无线数据传输模块的控制中心，具体功能包括：通过
GPRS模块接收机组类别识别模块采集的动力机械和作业机械信息，并将信息进行匹配，通过Zigbee模块接收高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块采集的农业机组测试数据，通过GPRS模块将农业机组测试数据远程发送至服务器；
[0019]所述故障监控软件是根据高精度箱底压力测试模块获取的压力信息判断农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常，若农业机组的排种、排肥和施药等功能异常，则在触屏显示器中显示故障信息，使驾驶员及时检查和维修农机。
[0020]进一步地，所述分析决策软件包括数据分析软件和管理决策软件，所述数据分析软件，用于整理和统计分析农业机组作业测试数据，其具体功能包括：整理测试数据，将接收不同农业机组的测试数据分别汇总整理，剔除数据的误差值，得到的数据包括作业地块长宽及面积、农业机组的作业项目、型号和关键技术参数，以及该农业机组在不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统，包括农业机组，所述农业机组包括动力机械和作业机械，其特征在于：所述基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统还包括机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块、无线数据传输模块、车载信息存储与人机交互终端和服务器；所述动力机械上设有包含动力机械信息的动力机械二维码，所述作业机械上设有包含作业机械信息的作业机械二维码；所述机组类别识别模块包括用于识别动力机械二维码和作业机械二维码的智能手持设备；所述智能手持设备通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输；所述高精度北斗/GPS双模农机定位模块安装在动力机械上，用于精确采集地块位置及长宽信息和农业机组作业过程位置信息及对应时刻，并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输；所述密桢图像采集模块安装在动力机械和/或作业机械外部且具有一定高度，用于360度旋转获取农业机组停机时的状态及现场密桢图片，并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输；所述高精度箱底压力测试模块安装在带有物料箱的作业机械的物料箱底部，用于采集带有物料箱的作业机械中的物料箱内物料对箱体底部的压力信息，并通过无线数据传输模块与车载信息存储与人机交互终端进行数据传输；所述车载信息存储与人机交互终端安装于动力机械的驾驶室内，还包括信息交互与控制软件、终端硬件和触屏显示器，信息交互与控制软件首先可以接收机组类别识别模块、高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块、高精度箱底压力测试模块的农业机组作业测试数据并存储在终端硬件内，同时可将机组类别识别模块中的动力机械和作业机械信息匹配，通过无线数据传输模块将采集和处理的信息传输至服务器，其次具有控制密桢图像采集模块开关的功能，还可以监控农业机组在作业过程中排种、排肥和施药等功能是否正常，通过触屏显示器显示农业机组作业测试数据和故障信息，为驾驶员提供数据指导和信息反馈；所述服务器，包括电脑和安装在电脑内的分析决策软件，电脑用于接收并存储由不同农业机组的车载存储和人机交互终端传输的测试数据，接收车载信息与人机交互终端通过GPRS模块传输的测试数据，分析决策软件首先具有整理及统计分析测试数据，并计算农业机组的时间利用率和技术生产率等技术参数的功能，其次具有分类管理不同农业机组的数据，并提出在不同规模的地块中农业机组选型决策方案的功能。2.根据权利要求1所述的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统，其特征在于：所述智能手持设备可以为安装有微信客户端的智能手机，驾驶员通过智能手机的微信扫描动力机械二维码和作业机械二维码获取机械类别信息，所述机械类别信息分别至少包含动力机械和作业机械的所有者、品牌、型号及其关键技术参数。3.根据权利要求1所述的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统，其特征在于：所述无线数据传输模块包括Zigbee模块和GPRS模块，所述Zigbee模块将高精度北斗/GPS双模农机定位模块、密桢图像采集模块和高精度箱底压力测试模块的农业机组作
业测试数据传输至车载信息存储与人机交互终端；所述GPRS模块用于机组类别识别模块中的智能手持设备将信息发送至车载信息存储与人机交互终端，还用于将农业机组作业测试数据从车载信息存储与人机交互终端传输至服务器。4.根据权利要求1所述的基于北斗系统的农业机组作业参数测试及分析决策系统，其特征在于：所述信息交互与控制软件包括密桢图像采集模块的控制软件、信息收发及处理软件和故障监控软件，包括具体功能：所述密桢图...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔金友，万盈贝，张朋永，李文华，陈海涛，王福林，张立国，孙健，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：