本发明专利技术公开了一种基于北斗通信的香菇分级称重平台和方法，所述平台包括：北斗定位通信单元、移动称重单元和仓储管理单元，其中，所述移动称重单元包括移动模块，所述移动模块驱动所述移动称重单元在不同称重地点移动，并根据人工势场算法对静态物体进行避障，所述移动称重单元获取香菇的等级数据、采摘数据和重量数据并进行数据处理，所述北斗定位通信单元获取香菇的时空信息，并将时空信息和处理后香菇的等级数据、采摘数据、重量数据通过北斗卫星发送到仓储管理单元，所述仓储管理单元用于接收所述北斗卫星发送的数据并存储至数据库；所述方法应用于所述平台。本发明专利技术所述平台和方法，为香菇的产量信息增加时空属性，实现了香菇的时空信息、等级数据、采摘数据和重量数据自动统计上传工作，提高了采摘人员的劳动效率，提升了数据统计的准确性，为香菇的可信溯源做准备。
2、通过对香菇产业实地考察分析，出菇工厂在采摘分拣、入库称重、库存管理等环节主要通过人工方式管理：在采摘统计管理方面，现采取手写统计方式；在称重方面，采取收货员人工称重、人工记录方式；在库存管理方面，香菇等级数据、库存数据需人工方式输入。
3、出菇工厂现有的人工管理方式存在诸多问题。在采摘统计管理和称重方面，采取收货员人工称重、人工记录方式，数据不能自动录入信息管理系统，不能与智慧管理平台有效对接，存在工作强度大、劳动效率低、易出错等问题。在库存管理方面，香菇等级数据、库存数据需人工方式输入，上传数据过程存在不准确、不可控问题，库存高效、准确及透明化管理不能实现。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于北斗通信的香菇分级称重平台，所述平台包括：北斗定位通信单元、移动称重单元和仓储管理单元，其中，所述移动称重单元包括移动模块，所述移动模块驱动所述移动称重单元在不同称重地点移动，并根据人工势场算法对静态物体进行避障，所述移动称重单元获取香菇的等级数据、采摘数据和重量数据并进行数据处理，所述北斗定位通信单元获取香菇的时空信息，并将时空信息和处理后香菇的等级数据、采摘数据、重量数据通过北斗卫星发送到仓储管理单元，所述仓储管理单元用于接收所述北斗卫星发送的数据并存储至数据库。
>3、进一步地，所述移动称重单元还包括称重模块、检测电路模块、条码识别模块、显示控制模块和主控模块，所述称重模块用于对香菇称重时将重量转换为模拟信号uout，模拟信号uout经过所述检测电路模块的信号放大和ad转换后成为香菇的重量数据，所述条码识别模块用于获取香菇的采摘数据并将采摘数据发送到所述主控模块，所述显示控制模块用于手动选择香菇等级数据，所述主控模块用于接收和处理香菇等级数据、采摘数据和重量数据，将处理后的数据发送给所述北斗定位通信单元，并对所述移动模块发送控制指令。4、进一步地，所述北斗定位通信单元包括北斗/gps双模用户机和数据预处理模块，所述北斗/gps双模用户机通过北斗卫星和gps获取香菇的时空信息；所述数据预处理模块将时空信息和处理后香菇的等级数据、采摘数据、重量数据进行打包，所述北斗/gps双模用户机通过短报文通信功能接收打包后的数据并发送到所述仓储管理单元。
5、进一步地，所述称重模块包括电阻应变计式称重传感器，所述电阻应变计式称重传感器包括电阻应变片，电阻应变片的等效电阻包括r11，r12，r13和r14，所述电阻应变计式称重传感器的激励电压ue的正极经过r12，r11到达ue的负极，激励电压ue的正极经过r14，r13到达ue的负极，r11的分压和r13的分压分别作为电阻应变计式称重传感器的模拟输出电压uout的正极sa和负极sb；
6、当称重模块对香菇进行称重时，电阻应变计式称重传感器将香菇的重量通过r11，r12，r13和r14的应变量，转换模拟信号uout，并将模拟信号uout发送到检测电路模块。
7、进一步地，所述检测电路模块包括运放子模块和ad转换子模块，所述运放子模块接收模拟信号uout，并进行信号放大，放大后的模拟信号通过ad转换子模块转换为香菇的重量数据，香菇的重量数据通过spi接口发送到所述主控模块。
8、进一步地，所述运放子模块包括运算放大器u6，运算放大器u6的+ina和+inb引脚分别连接模拟信号uout的正极sa和负极sb，运算放大器u6的-ina和-inb引脚通过电阻ra连接，运算放大器u6的-ina和outa引脚通过电阻rb连接，运算放大器u6的-inb和outb引脚通过电阻rc连接，运算放大器u6的outa引脚输出放大模拟信号的正信号sa，运算放大器u6的outb引脚输出放大模拟信号的负信号sb。
9、进一步地，所述ad转换子模块包括ad转换芯片u1，正信号sa经过电阻r1和电容c12回路连接ad转换芯片u1的ain1引脚，负信号sb经过电阻r2和电容c13回路连接ad转换芯片u1的ain2引脚，ad转换芯片u1的ain1引脚和ain2引脚通过电容c11连接，正信号sa和负信号sb作为放大后的模拟信号输入电压转换芯片u2；
10、ad转换芯片u1的sclk、din、dout/～rdy和～cs引脚将香菇的重量数据传送至主控模块；
11、电压转换芯片u2连接ad转换芯片u1的ref+和ref-引脚，用于给ad转换芯片u1提供基准电压；
12、ad转换芯片u1的数字电源引脚iovdd通过磁珠fb1和模拟电源引脚avdd1、avdd2隔离；
13、无源晶振xt1连接ad转换芯片u1的xtal1和xtal2引脚，无源晶振xt1用于给ad转换芯片u1提供时钟信号；
14、ad转换芯片u1的regcapa引脚通过电容c7和c8接地，ad转换芯片u1的regcapd引脚通过电容c9和c10接地。
15、进一步地，所述主控模块包括主控单片机u3，主控单片机u3的串行接口通过数字隔离器连接ad转换芯片u1，数字隔离器用于实现主控单片机u3和ad转换芯片u1的电平转换和磁耦隔离；所述主控单片机u3接收ad转换芯片u1发送的香菇的重量数据。
16、晶振xt2连接主控单片机u3的osc32_in和osc32_out引脚，晶振xt2用于给主控单片机u3提供32.768khz的时钟信号；
17、晶振xt3连接主控单片机u3的ph0/osc_in和ph1/osc_out引脚，晶振xt3用于给主控单片机u3提供20mhz的时钟信号；
18、主控单片机u3的vcap_1引脚通过电容c21接地，主控单片机u3的vcap_2引脚通过电容c22接地。
19、进一步地，所述移动模块包括超声波传感器、红外传感器和电机，所述超声波传感器用于对移动模块和障碍物的距离进行测量，所述红外传感器用于识别静态物体，所述电机带动所述移动模块在不同称重地点进行移动，所述移动模块移动时，根据人工势场算法对静态物体进行避障。
20、进一步地，所述仓储管理单元用于接收所述北斗卫星发送的数据并存储至数据库。
21、第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于北斗通信的香菇分级称重方法，应用于所述平台，所述方法包括：
22、移动模块驱动移动称重单元在不同称重地点移动，并根据人工势场算法对静态物体进行避障；
23、移动称重单元获取香菇的等级数据、采摘数据和重量数据，并进行数据处理；
24、北斗定位通信单元获取香菇的时空信息，并将时空信息和处理后香菇的等级数据、采摘数据、重量数据通过北斗卫星发送到仓储管理单元；
25、仓储管理单元接收北斗卫星发送的数据并存储至数据库。
26、本专利技术所述技术方案具有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述平台包括：移动称重单元、北斗定位通信单元和仓储管理单元，其中，所述移动称重单元包括移动模块，所述移动模块驱动所述移动称重单元在不同称重地点移动，并根据人工势场算法对静态物体进行避障，所述移动称重单元获取香菇的等级数据、采摘数据和重量数据并进行数据处理，所述北斗定位通信单元获取香菇的时空信息，并将时空信息和处理后香菇的等级数据、采摘数据、重量数据通过北斗卫星发送到仓储管理单元，所述仓储管理单元用于接收所述北斗卫星发送的数据并存储至数据库。
2.根据权利要求1所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述移动称重单元还包括称重模块、检测电路模块、条码识别模块、显示控制模块和主控模块，所述称重模块用于对香菇称重时将重量转换为模拟信号UOUT，模拟信号UOUT经过所述检测电路模块的信号放大和AD转换后成为香菇的重量数据，所述条码识别模块用于获取香菇的采摘数据并将采摘数据发送到所述主控模块，所述显示控制模块用于手动选择香菇等级数据，所述主控模块用于接收和处理香菇等级数据、采摘数据和重量数据，将处理后的数据发送给所述北斗定位通信单元，并对所述移动模块发送控制指令。
3.根据权利要求1或2所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，北斗定位通信单元包括北斗/GPS双模用户机和数据预处理模块，所述北斗/GPS双模用户机通过北斗卫星和GPS获取香菇的时空信息；所述数据预处理模块将时空信息和处理后香菇的等级数据、采摘数据、重量数据进行打包，所述北斗/GPS双模用户机通过短报文通信功能接收打包后的数据并发送到所述仓储管理单元。
4.根据权利要求2所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述称重模块包括电阻应变计式称重传感器，所述电阻应变计式称重传感器包括电阻应变片，电阻应变片的等效电阻包括R11，R12，R13和R14，所述电阻应变计式称重传感器的激励电压UE的正极经过R12，R11到达UE的负极，激励电压UE的正极经过R14，R13到达UE的负极，R11的分压和R13的分压分别作为电阻应变计式称重传感器的模拟输出电压UOUT的正极sa和负极sb；
5.根据权利要求4所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述检测电路模块包括运放子模块和AD转换子模块，所述运放子模块接收模拟信号UOUT，并进行信号放大，放大后的模拟信号通过AD转换子模块转换为香菇的重量数据，香菇的重量数据通过SPI接口发送到所述主控模块。
6.根据权利要求5所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述运放子模块包括运算放大器U6，运算放大器U6的+INA和+INB引脚分别连接模拟信号UOUT的正极sa和负极sb，运算放大器U6的-INA和-INB引脚通过电阻Ra连接，运算放大器U6的-INA和OUTA引脚通过电阻Rb连接，运算放大器U6的-INB和OUTB引脚通过电阻Rc连接，运算放大器U6的OUTA引脚输出放大模拟信号的正信号Sa，运算放大器U6的OUTB引脚输出放大模拟信号的负信号Sb。
7.根据权利要求1所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述AD转换子模块包括AD转换芯片U1，正信号Sa经过电阻R1和电容C12回路连接AD转换芯片U1的AIN1引脚，负信号Sb经过电阻R2和电容C13回路连接AD转换芯片U1的AIN2引脚，AD转换芯片U1的AIN1引脚和AIN2引脚通过电容C11连接，正信号Sa和负信号Sb作为放大后的模拟信号输入电压转换芯片U2；
8.根据权利要求1所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述主控模块包括主控单片机U3，主控单片机U3的串行接口通过数字隔离器连接AD转换芯片U1，数字隔离器用于实现主控单片机U3和AD转换芯片U1的电平转换和磁耦隔离；所述主控单片机U3接收AD转换芯片U1发送的香菇的重量数据。
9.根据权利要求1所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述移动模块包括超声波传感器、红外传感器和电机，所述超声波传感器用于对移动模块和障碍物的距离进行测量，所述红外传感器用于识别静态物体，所述电机带动所述移动模块在不同称重地点进行移动，所述移动模块移动时，根据人工势场算法对静态物体进行避障。
10.一种基于北斗通信的香菇分级称重方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述平台，所述方法包括：
...
【技术特征摘要】
1.一种基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述平台包括：移动称重单元、北斗定位通信单元和仓储管理单元，其中，所述移动称重单元包括移动模块，所述移动模块驱动所述移动称重单元在不同称重地点移动，并根据人工势场算法对静态物体进行避障，所述移动称重单元获取香菇的等级数据、采摘数据和重量数据并进行数据处理，所述北斗定位通信单元获取香菇的时空信息，并将时空信息和处理后香菇的等级数据、采摘数据、重量数据通过北斗卫星发送到仓储管理单元，所述仓储管理单元用于接收所述北斗卫星发送的数据并存储至数据库。
2.根据权利要求1所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述移动称重单元还包括称重模块、检测电路模块、条码识别模块、显示控制模块和主控模块，所述称重模块用于对香菇称重时将重量转换为模拟信号uout，模拟信号uout经过所述检测电路模块的信号放大和ad转换后成为香菇的重量数据，所述条码识别模块用于获取香菇的采摘数据并将采摘数据发送到所述主控模块，所述显示控制模块用于手动选择香菇等级数据，所述主控模块用于接收和处理香菇等级数据、采摘数据和重量数据，将处理后的数据发送给所述北斗定位通信单元，并对所述移动模块发送控制指令。
3.根据权利要求1或2所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，北斗定位通信单元包括北斗/gps双模用户机和数据预处理模块，所述北斗/gps双模用户机通过北斗卫星和gps获取香菇的时空信息；所述数据预处理模块将时空信息和处理后香菇的等级数据、采摘数据、重量数据进行打包，所述北斗/gps双模用户机通过短报文通信功能接收打包后的数据并发送到所述仓储管理单元。
4.根据权利要求2所述的基于北斗通信的香菇分级称重平台，其特征在于，所述称重模块包括电阻应变计式称重传感器，所述电阻应变计式称重传感器包括电阻应变片，电阻应变片的等效电阻包括r11，r12，r13和r14，所述电阻应变计式称重传感器的激励电压ue的正极经过r12，r11到达ue的负极，激励电压ue的正极经过r14，r13到达ue的负极，r11的分压和r13的分压分别作为电阻应变计式称重传感器的模拟输出电压uout的正极sa和负极sb；
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳平增，李辉，郑浩南，刘力宁，张铭志，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。