一种联合收割机集成监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了涉及一种联合收割机集成监测系统。包括转轴监测模块、发动机监测模块、机车通用指示模块、单片机处理单元、液晶显示模块和键盘输入模块；其中转轴监测模块、发动机监测模块、机车通用指示模块、液晶显示模块和键盘输入模块分别与单片机处理单元相连接。本实用新型专利技术可以安装在驾驶舱内，其传感器部分固定在收割机相关位置，当收割机在田间进行作业的时候，该套系统不仅能够对收割机常见故障问题惊醒预警报警，同时还可以对收割机一些电气部件工作状况有指示作用，系统简单，功能强大，多方面地信息显示给操作人员，从一定意义上说延长了机车的有效使用时间，提高了生产效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种农业机械，尤其是涉及一种联合收割机集成监测系统。
技术介绍
目前，国外农场普遍常用大型联合收割机进行收割机，国外联合收割机性能优越， 电子设备齐全，功能强大。我国最近几十年也开始采用中小型收割机进行收割，但这些收割机性能普遍要比国外同类机械差个2代到3代的水平，而且很多收割机上面的相关电子设备比较缺少，收割机故障周期长，而且故障发生不能提前预期，这些都严重的限制了我国农业的发展。我国农民大多使用国内企业生产的联合收割进行作业。由于田间情况不明会发生故障，这些收割机在实际工作时会经常发生故障，在这些故障中比较常见的是发动机故障以及脱粒滚筒灯转轴的堵转等。如果能够在故障发生初期能够提示机车操作人员，操作人员进行相关的调整，这样会大大减少故障的发生，从而提高生产效率目前关于脱粒滚筒，复脱器等转轴部件的故障监测普遍采用霍尔转速传感器来实时监测转速，根据转速变化来判断这些部件是否发生堵塞现象。鉴于汽车发动机的性能监测技术也相对比较成熟，目前收割机柴油机的监测效仿汽油机监测系统进行一些基本参数的采集监测。机车在工作时关键部件转轴的温度过高也是现在收割机比较常见的一个可能引起故障的原因，目前针对轴温的监测的一些系统比较复杂，并没有一个简单易行的监测方法。而且国内现有收割机上的电子监测设备功能过于简单，大多都只有基本的机车行走指示灯实现，因此，对于收割机监测系统的发展和改进是一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种联合收割机集成监测系统，解决了目前市场上收割机电子监测设备过于简单，功能不够强大的问题，该系统融合了收割机关键部件监测和相关电气部件指示两大功能。本技术采用的技术方案是本技术包括转轴监测模块、发动机监测模块、机车通用指示模块、单片机处理单元、液晶显示模块和键盘输入模块；其中转轴监测模块、发动机监测模块、机车通用指示模块、液晶显示模块和键盘输入模块分别与单片机处理单元相连接。所述的转轴监测模块包括测速和测温两个部分，测速部分有四个型号相同的霍尔转速传感器分别安装在脱粒滚筒、风扇、复脱器和籽粒升运器的转轴上；测温部分有二个型号相同的轴承温度传感器分别安装在脱粒滚筒前、后轴承外圈上；每个霍尔转速传感器经过各自相应的信号调理与单片机处理单元相连；轴承温度传感器分别经过各自相应的信号调理、转换电路与单片机处理单元相连。所述的发动机监测模块其水温传感器安装在发动机冷却液出水管处；油压传感器安装在发动机侧面；曲轴位置传感器安装在曲轴轮侧面；其中水温传感器经过信号调理、转换电路与单片机处理单元相连，曲轴位置传感器经过信号调理与单片机处理单元相连所述的机车通用指示模块其油位传感器安装在收割机油箱处并通过转换电路与单片机相连；空气滤清器开关、收割机近、远灯，左右转向灯开关与发光二极管电路相连。所述的单片机处理单元采用AT89S5X系列单片机，单片机通过由锁存器 74HC373N,译码器74HC154N和定时器8253构成的外部扩展电路连接三路霍尔转速传感器信号调理电路；第四路霍尔转速传感器调理电路接单片机P3. 4 口 ；两路轴承温度传感器经调理电路经TCL2543信号转换电路与单片机PI. 0-P1. 7 口相连，曲轴位置传感器经调理电路接单片机的P3. 5 口，水温传感器和油位传感器经TCL2543转换电路与单片机处理单元相连。所述的液晶显示模块型号为LM2068与单片机相连。所述的键盘输入模块为4*4矩阵式输入键盘，键盘直接通过PI. 0-P1. 7 口与单片机相连接。本技术具有的有益效果是本技术可以安装在驾驶舱内，其传感器部分固定在收割机相关位置，当收割机在田间进行作业的时候，该套系统不仅能够对收割机常见故障问题惊醒预警报警，同时还可以对收割机一些电气部件工作状况有指示作用，系统简单，功能强大，多方面地信息显示给操作人员，从一定意义上说延长了机车的有效使用时间，提高了生产效率。附图说明图1是收割机集成监测系统电路的结构框图。图2是收割机集成监测系统的单片机处理单元和转轴监测模块中的测速部分。图3是收割机集成监测系统的转轴监测模块中的测温部分。图4是收割机发动机监测模块。图5是收割机集成监测系统的机车通用指示模块。图6是收割机集成监测系统的液晶显示模块和键盘输入模块。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做出进一步的说明。如图1所示，本技术包括转轴监测模块、发动机监测模块、机车通用指示模块、单片机处理单元、液晶显示模块和键盘输入模块；其中转轴监测模块、发动机监测模块、 机车通用指示模块、液晶显示模块和键盘输入模块分别与单片机处理单元相连接。如图2、图3所示，所述的转轴监测模块包括测速和测温两个部分，测速部分有四个型号相同的霍尔转速传感器分别安装在脱粒滚筒、风扇、复脱器和籽粒升运器的转轴上用来采集这四个转轴的转速信号；测温部分有二个型号相同的轴承温度传感器分别安装在脱粒滚筒前、后轴承外圈上用来采集脱粒滚筒的轴温信号；每个霍尔转速传感器型号为 SM12-31010NA,图2中这四个传感器标号为U37，U39，U40，U42，这些传感器经过各自相应的信号调理与单片机处理单元相连；图3中轴承温度传感器采用PT100，；这些传感器分别经过各自的信号调理、转换电路与单片机处理单元相连。如图4所示，所述的发动机监测模块其水温度传感器安装在发动机冷却液出水管处，用来采集发动机水温信号；油压传感器安装在发动机侧面，用来采集发动机机油压力信号；曲轴位置传感器安装在曲轴轮侧面，用来采集发动机转速信号；其中水温传感器经过信号调理、转换电路与单片机处理单元相连，曲轴位置传感器经过信号调理与单片机处理单元相连。图4中U38表示油压传感器，R81表示水温传感器，U32表示曲轴位置传感器。如图5所示，所述的机车通用指示模块其油位传感器安装在收割机油箱处用来采集柴油液位信号，并通过转换电路与单片机相连；空气滤清器开关、收割机近、远灯，左右转向灯开关与发光二极管电路相连，通过发光二极管来指示机车的一些工作状态。图5中 R78表示油位传感器，S18表示空气滤清器开关，S19表示远、近关灯开关，S13表示左、右转向灯开关。如图2所示，所述的单片机处理单元采用AT89S5X系列单片机，单片机通过由锁存器74HC373N，译码器74HC154N和定时器8253构成的外部扩展电路连接三路霍尔转速传感器信号调理电路；第四路霍尔转速传感器调理电路接单片机P3. 4 口 ；两路轴承温度传感器经调理电路经TCL2543信号转换电路与单片机PI. 0-P1. 7 口相连，曲轴位置传感器经调理电路接单片机的P3. 5 口，水温传感器和油位传感器经TCL2543转换电路与单片机处理单元相连。轴承温度过高，堵转或发动机发生故障时会报警，提示操作人员做相应的调整。如图6所示，所述的液晶显示模块型号为LM2068，直接与单片机相连。液晶会用来显示机车上传感器所采集的机车工况信息，如当前机车脱粒滚筒转速，复脱器转速，风扇转速，发动机水温，转速等，供操作人员作为机车工况性能判别参考。如图6所示，所述的键盘输入模块为4*4矩阵式输入键盘，键盘直接通过 Pl. 0-P1. 7 口与单片机相连接。但联合收割机在不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种联合收割机集成监测系统，其特征在于该系统包括：转轴监测模块、发动机监测模块、机车通用指示模块、单片机处理单元、液晶显示模块和键盘输入模块；其中转轴监测模块、发动机监测模块、机车通用指示模块、液晶显示模块和键盘输入模块分别与单片机处理单元相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王剑平，高飞，余琳，盖玲，应义斌，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：实用新型
国别省市：86