【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业机械的控制，特别是涉及条播机的智能监控方法及智能监控系统。
技术介绍
1、在农业播种作业中，需要通过农业机械进行播种、施肥作业，为了提高作业效率，一般需要并行设置多个排种器与排肥器同时作业，可以在较大的幅宽内进行同时作业。为了对各排种器与排肥器进行监控，需要设置排种传感器与排肥传感器对各排种器与排肥器的工作状态进行监控，如此需要主控制器具有较多的端口与各传感器进行连接，且主控制器同时还要完成运行速度采集、控制排种器与排肥器的运转速度等作业，数据处理压力较大，如此，需要芯片有足够多的端口且有足够的算力满足上述监控与计算要求。现有技术中，专利cn112740877a公开了一种通过单体控制器缓解主控制器信息处理压力的方法，该专利中，利用单体控制器与种子遮光时间的播种质量检测算法实现对各排种器的排种量监测，但是其功能较为单一，无法满足实际使用的各项需求。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种能够缓解数据处理压力，同时能够满足实际使用中的各项需求且流程设计合理的条播机的智能监控方法及智能监控系统。
2、技术方案：为实现上述目的，本专利技术的条播机的智能监控方法，其包括由主控制器实施的主控部分与由单体控制器实施的单体部分；所述主控部分包括：
3、接收用户终端的设置参数与指令；
4、对所述指令进行报文解析，判断是否为校准模式，是则向单体控制器发送校准指令，否则继续执行下列步骤；
5、根据
6、向单体控制器发送设置参数、前进速度信息，并向所述单体控制器发送读取工作参数的指令；
7、接收所述单体控制器的工作参数报文并解析；
8、向所述用户终端发送工作参数；
9、所述单体部分包括：
10、接收所述主控制器的指令并解析得到指令内容；
11、依次判断所述指令内容是否为校准指令、设置工作参数指令、读取工作参数指令，当任一项判断结果为是，则执行该指令对应的后续流程；当所有判断结果均为否，则执行如下步骤：
12、根据所述前进速度信息计算排种电机与排肥电机各自的目标转速；
13、根据所述目标转速对所述排种电机与排肥电机进行调速；
14、获取所述种子传感器与所述肥料传感器的信号，并根据相应模型计算播种量与施肥量。
15、进一步地，所述根据所述前进速度信息计算排种电机与排肥电机各自的目标转速包括：
16、根据如下公式计算所述排种电机与所述排肥电机的转速：
17、
18、其中：
19、
20、n_current：排种电机或排肥电机的转速；
21、i:排种电机或排肥电机对应的减速器传动比；
22、q_aim:目标播种量或目标施肥量；
23、radio_speed：作业速度；
24、b：作业幅宽，根据播种行距及管理员界面中设置的行数计算，b＝行距×行数；
25、q_calibt：单圈排量；
26、n_calibt：用户通过所述用户终端输入的校准圈数；
27、m_calibt：校准结束后用户通过所述用户终端输入的播种量或施肥量。
28、进一步地，所述测速传感器为编码器、gps模块或雷达模块；所述根据所述测速传感器的数据得到机具的前进速度信息包括：
29、根据编码器、gps模块、雷达模块的输出信号计算机具前进速度v的计算方式分别如下：
30、基于所述编码器的计算公式为：
31、
32、其中，n，一个检测周期的编码器脉冲差值；
33、d：地轮直径；
34、m：编码器分辨率；
35、t：检测周期；
36、基于所述gps模块时，直接按照nmea协议输出作业速度；
37、基于所述雷达模块的计算公式为：v＝18.95x，其中，x为雷达输出信号频率，直接由雷达输出。
38、进一步地，所述种子传感器与所述肥料传感器均为基于压电效应的检测装置；所述获取所述种子传感器与所述肥料传感器的信号，并根据相应模型计算播种量与施肥量包括：
39、基于如下公式计算播种量与施肥量：y＝kx+b，其中，k为标定值，播种量对应的k＝0.85；施肥量对应的k＝0.56；x为所述种子传感器或所述肥料传感器的响应电压值；b为施肥量、播种量为0时对应的所述种子传感器或所述肥料传感器响应值。
40、进一步地，所述依次判断所述指令内容是否为校准指令、设置工作参数指令、读取工作参数指令，当任一项判断结果为是，则执行该指令对应的后续流程中，当判断得出所述指令内容为校准指令时，则执行校准流程，所述校准流程包括：
41、按照预设速度驱动所述排种电机与排肥电机转动预设时间后停止；
42、对所述种子传感器与所述肥料传感器的响应值使用插值算法进行软件滤波，获得各传感器的精准响应值；
43、根据各传感器响应值建立种、肥传感器响应模型。
44、进一步地，所述依次判断所述指令内容是否为校准指令、设置工作参数指令、读取工作参数指令，当任一项判断结果为是，则执行该指令对应的后续流程中，当判断得出所述指令内容为设置工作参数指令，则从接收到的工作参数中提取基本工作参数写入寄存器，以及提取机具的作业速度。
45、进一步地，所述依次判断所述指令内容是否为校准指令、设置工作参数指令、读取工作参数指令，当任一项判断结果为是，则执行该指令对应的后续流程中，当判断得出所述指令内容为读取工作参数指令，则向所述主控制器发送实时播种量、施肥量以及所述排种电机与排肥电机的转速数据。
46、进一步地，所述根据所述测速传感器的数据得到机具的前进速度信息之前还包括如下步骤：判断行程开关是否闭合，是则继续执行后续步骤，否则直接结束。
47、条播机的智能监控系统，其用于实施上述智能监控方法，其包括主控制器以及连接所述主控制器的测速传感器、行程开关、can总线以及用户终端，还包括多个单体控制器，其中一个所述单体控制器为第一单体控制器；所有所述单体控制器均与所述can总线连接；每个所述单体控制器均连接有多个种子传感器与多个肥料传感器；其中第一单体控制器同时连接排种电机与排肥电机。
48、有益效果：本专利技术的条播机的智能监控方法及智能监控系统中，每个单体控制器负责多个排种器与排肥器的数据采集工作，且第一单体控制器同时负责排种电机与排肥电机的调速工作，上述方法工作流程设置合理，通过用户终端、主控制器与单体控制器三者的交互，除了可以根据行驶速度进行按需排种排肥外，还能够进行排种施肥量校准、设置工作参数以及获取工作参数的作业，能够有效提升使用的便利度，且缓解主控制器的数据处理压力。
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1.条播机的智能监控方法，其包括由主控制器(1)实施的主控部分与由单体控制器(5)实施的单体部分；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述根据所述前进速度信息计算排种电机(9)与排肥电机(10)各自的目标转速包括：
3.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述测速传感器(2)为编码器、GPS模块或雷达模块；所述根据所述测速传感器(2)的数据得到机具的前进速度信息包括：
4.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述种子传感器(7)与所述肥料传感器(8)均为基于压电效应的检测装置；所述获取所述种子传感器(7)与所述肥料传感器(8)的信号，并根据相应模型计算播种量与施肥量包括：
5.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述依次判断所述指令内容是否为校准指令、设置工作参数指令、读取工作参数指令，当任一项判断结果为是，则执行该指令对应的后续流程中，当判断得出所述指令内容为校准指令时，则执行校准流程，所述校准流程包括：
6.根据权利要求1所述的
7.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述依次判断所述指令内容是否为校准指令、设置工作参数指令、读取工作参数指令，当任一项判断结果为是，则执行该指令对应的后续流程中，当判断得出所述指令内容为读取工作参数指令，则向所述主控制器(1)发送实时播种量、施肥量以及所述排种电机(9)与排肥电机(10)的转速数据。
8.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述根据所述测速传感器(2)的数据得到机具的前进速度信息之前还包括如下步骤：判断行程开关(3)是否闭合，是则继续执行后续步骤，否则直接结束。
9.条播机的智能监控系统，其用于实施权利要求1-8任一项所述的智能监控方法，其特征在于，其包括主控制器(1)以及连接所述主控制器(1)的测速传感器(2)、行程开关(3)、CAN总线(4)以及用户终端(6)，还包括多个单体控制器(5)，其中一个所述单体控制器(5)为第一单体控制器(51)；所有所述单体控制器(5)均与所述CAN总线(3)连接；每个所述单体控制器(5)均连接有多个种子传感器(7)与多个肥料传感器(8)；其中第一单体控制器(51)同时连接排种电机(9)与排肥电机(10)。
...【技术特征摘要】
1.条播机的智能监控方法，其包括由主控制器(1)实施的主控部分与由单体控制器(5)实施的单体部分；其特征在于：
2.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述根据所述前进速度信息计算排种电机(9)与排肥电机(10)各自的目标转速包括：
3.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述测速传感器(2)为编码器、gps模块或雷达模块；所述根据所述测速传感器(2)的数据得到机具的前进速度信息包括：
4.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述种子传感器(7)与所述肥料传感器(8)均为基于压电效应的检测装置；所述获取所述种子传感器(7)与所述肥料传感器(8)的信号，并根据相应模型计算播种量与施肥量包括：
5.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述依次判断所述指令内容是否为校准指令、设置工作参数指令、读取工作参数指令，当任一项判断结果为是，则执行该指令对应的后续流程中，当判断得出所述指令内容为校准指令时，则执行校准流程，所述校准流程包括：
6.根据权利要求1所述的条播机的智能监控方法，其特征在于，所述依次判断所述指令内容是否为校准指令、设置工作参数指令、读取工作参数指令，当任一项判断结果为是，则执行该指令对应的后续流程中，当判断...
【专利技术属性】
技术研发人员：王云霞，张文毅，祁兵，丁友强，夏倩倩，扈凯，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：
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