一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统，包括STM32单片机模块和OneNET平台，STM32单片机模块收集播种机作业参数并输出控制信号以控制相关部件工作，并通过网络向OneNET平台传输播种机作业参数以形成播种机作业大数据存储于云端。播种机通过本发明专利技术实现联网功能，播种机各项作业大数据均可上传云端；本发明专利技术设计有作业大数据无线传输功能，为后期作业质量评估提供数据依据；终端APP作为人机交互终端，农机作业人员可通过终端APP远程查看存储于OneNET物联网平台中的播种机作业大数据，农机作业人员可根据作业大数据通过终端APP调整播种机作业参数，如株距、播深、作业速度等，从而实现播种机智能精准控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统
本专利技术属于播种机监控系统
，尤其涉及一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统。
技术介绍
播种是农业生产的关键环节，播种质量的优劣直接影响作物的出苗、苗全和苗壮，进而影响作物产量。随着智慧农业以及无人驾驶拖拉机的发展，与之对应的播种机面临技术革新问题。现有播种机缺少智能化监控系统，农机驾驶员无法远程通过手机APP实时获取播种机相关作业参数，如播种量、排肥量、作业面积等，这些难题亟待解决。目前国内播种机的作业监控系统存在功能单一、智能化水平低等问题，而适用于无人驾驶拖拉机的播种机作业监控系统的相关技术研究极少。中国专利ZLCN201220551427.7提出了一种雷达测控精量播种机，该播种机可根据雷达测得的作业速度调整播量，但是仅能实现对播种量的测控，存在功能单一的问题，且作业人员不能获得具体作业参数；山东理工大学硕士学位论文《玉米精密播种机智能监控系统的研究》中，智能监控系统包括播量与作业面积统计模块、测速模块、播种量监测模块、作业面积显示模块等，虽然该系统功能比较全面，但缺少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统，包括STM32单片机模块(6)和OneNET平台(11)，其特征在于,STM32单片机模块(6)收集播种机作业参数并输出控制信号以控制相关部件工作，并通过网络向OneNET平台(11)传输播种机作业参数以形成播种机作业大数据存储于云端。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统，包括STM32单片机模块(6)和OneNET平台(11)，其特征在于,STM32单片机模块(6)收集播种机作业参数并输出控制信号以控制相关部件工作，并通过网络向OneNET平台(11)传输播种机作业参数以形成播种机作业大数据存储于云端。


2.根据权利要求1所述的一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统，其特征在于，所述云监控系统还包括耕作阻力监测模块(1)，播深监测模块(2)，种肥箱余量监测模块(3)，变量施肥监控模块(4)，播种监测模块(5)，GPRSDTU模块(9)，作业图像模块(10)，GPS模块和终端APP(12)，其中，
耕作阻力监测模块(1)，与STM32单片机模块(6)相连，用于监测单个入土部件的耕作阻力，包括电阻应变片与信号调理电路，电阻应变片安装于包括深松铲和开沟器(13)在内的入土部件的柄柱上部；
播深监测模块(2)，与STM32单片机模块(6)相连，用于监测播种单体的播深，包括HC-SR04超声波测距传感器与安装支架，HC-SR04超声波测距传感器通过安装支架安装于开沟器(13)的柱柄上部；
种肥箱余量监测模块(3)，与STM32单片机模块(6)相连，用于监测种肥箱余量，包括红外光电传感器和信号调理电路，种肥箱余量监测模块(3)安装于种肥箱盖顶部；
变量施肥监控模块(4)，与STM32单片机模块(6)相连用于肥料质量在线监测、导肥管堵塞识别及双变量施肥控制，包括差分型肥料流量传感器、步进电动推杆、含减速器的步进电机、驱动器、霍尔传感器和联轴器，差分型肥料流量传感器为电容式传感器(14)；
播种监测模块(5)，与STM32单片机模块(6)相连，用于播种量、漏播率以及重播率监测，包括电感式传感器(17)和对射型光电传感器(18)，对射型光电传感器(18)包括发射端和接收端，电感式传感器(17)安装于排种器外壳(16)，对射型光电传感器(18)安装于导种管顶部；
GPRSDTU模块(9)，与STM32单片机模块(6)相连，用于将STM32单片机模块收集的作业参数发送至OneNET物联网平台，是一种基于物联网的无线数传模块，内嵌TCP/IP协议；
作业图像模块(10)，用于将作业图像数据上传OneNET平台(11)，包括OV9712摄像头、GM8136S核心处理器和调试串口硬件；
GPS模块，安装于播种机顶端并与STM32单片机模块(6)相连，用于生成机具的位置信息及播种机作业面积，采用差分全球定位系统，包括GPS移动站(7)和GPS基准站(8)；
OneNET物联网平台(11)，支持适配各种网络环境和协议类型，实现STM32单片机模块(6)快速接入互联网，用于设备连接、协议适配、数据存储和数据安全，实现农机的精准作业监测和作业质量分析；
终端APP(12)，安装于农机作业人员的移动设备，作业人员通过终端APP(12)远程实时获得农机作业参数，通过终端APP(12)调节相关作业参数并调取OneNET平台(11)的农机作业大数据。


3.根据权利要求2所述的一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统，其特征在于，播深监测模块(2)工作时，HC-SR04超声波测距传感器在接收到10us的高电平触发信号后，播深监测模块(2)循环发出8个40KHz脉冲信号，当有信号返回时，播深监测模块(2)通过I/O输出高电平，高电平持续时间T′即为超声波一个行程时间，STM32单片机模块(6)根据公式计算出作业时单个播种单体的播深，其中，
L为播深，m；
V为声速，340m/s；
T′为高电平时间，s。


4.根据权利要求2所述的一种基于OneNET平台的智能播种云监控系统，其特征在于，种肥箱余量监测模块(3)工作时，当余种肥高度达到作业人员手动设定的种肥余量高度值h，终端APP(12)接收预警信息，红外光电传感器实时测得余种肥高度H，STM32单片机模块(6)根据公式计算出余量播种时间，其中，
H为余种肥高度，m；
ρ′为种肥平均密度，Kg/m3；
S为种肥箱底面积，m2；
N为出种肥口数量；
n为排肥轴转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆杰，王龙宝，徐迪娟，何进，吴福成，陈桂斌，于畅畅，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11