本发明专利技术涉及一种农业机械领域，具体为一种播种机漏播监测定位系统和利用该系统进行监测定位的方法，漏播监测定位系统包括电源、以微处理器为核心的主控制系统、报警系统、差分全球定位系统和漏播监测系统。所述漏播监测系统包括用于监测种箱内是否缺种的种箱监测传感器、用于监测是否具有种子经过排种管下落的排种监测传感器、和用于监测开沟器是否堵塞的开沟器监测传感器；种箱监测传感器、排种监测传感器和开沟器监测传感器均为电容式接近传感器。本发明专利技术的系统和方法可以实时监测播种机当前的工作状态并对播种机工作位置实时定位，精确判断播种机的故障类型和漏播位置，为后期补种作业提供便利，保证了出苗周期的一致性并提高出苗率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种农业机械领域，尤其是涉及一种播种机作业时的漏播监测定位的系统和方法。
技术介绍
随着精密播种技术的推广和应用，越来越多的播种作业采用精密播种机来完成。精密播种机的应用可以在一定程度上提高播种质量、节省种子，但由于农田作业环境复杂和精密播种机的机械性能限制，现有精密播种机在田间作业时，会存在漏播、排种管堵塞以及种箱缺种等状况。如在播种作业时发生种箱排空、排种器出现故障、输种管被杂物堵塞或开沟器被土块堵塞等现象均会导致一行或数行输种管不能够正常播种，造成“断条”性漏播，等到作物发芽后已为时太晚。尤其是大型宽行播种机，由于其作业速度高、播幅宽，如发生上述现象则会造成大面积的漏播，由此将造成农业的大量减产。为避免漏播和“断条”现象的发生，一般采用双粒或多粒播种，以及在播种过程中加大人工观察频率等方法来提醒驾驶员停车检查，频繁的停车检查会降低作业效率。若漏播引起大面积缺苗，会造成粮食减产，而在出苗后发现“断条”进行补种的话会增加劳动力付出并贻误农时。目前，虽然对播种机漏播现象研制了多种精密播种机，但在实际应用中很难彻底消除漏播现象，这主要使因为现有的漏播监测或报警系统的主要功能是实现漏播报警，提示驾驶员或农机操作人员播种机存在故障和报警，但不能实现对漏播位置准确、实时的定位。如果要保证出苗率，需要在收到报警信号后，在漏播行内进行重复播种，或者出苗后，对漏播(缺苗)区域进行播种，在一定程度上进行重复劳动并造成减产。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷和不足，本专利技术提供，以便在发生漏播时能够快速精确地确定漏播类型、漏播位置等信息，为及时排除故障和后期补种提供便利。本专利技术一种播种机漏播监测定位系统的具体技术方案为所述播种机漏播监测定位系统包括电源、以微处理器为核心的主控制系统、报警系统，还包括差分全球定位系统和安装在播种单体上的漏播监测系统；所述主控制系统内存储有播种单体的相应编号；所述漏播监测系统包括三个监测传感器，即用于监测播种单体种箱内是否缺种的种箱监测传感器、用于监测是否具有种子经过播种单体排种管下落的排种监测传感器、和用于监测播种单体开沟器是否堵塞的开沟器监测传感器；种箱监测传感器、排种监测传感器和开沟器监测传感器均为电容式接近传感器，并均通过屏蔽导线与主控制系统电连接；种箱监测传感器通过卡座固定在距离种箱底部l-2cm处，排种监测传感器通过卡座固定在排种管外侧中上部，开沟器监测传感器通过卡座固定在开沟器上部距离开沟器上部；所述电源用于为主控制系统、漏播监测系统、以及报警系统提供+12V直流电源；所述的差分全球定位系统包括基准站和流动站，其中基准站放置在距离作业地块IOkm以内的任意位置且作业过程中基准站位置固定不变，流动站固定在拖拉机驾驶室顶部；主控制系统安装在拖拉机的驾驶室内，通过屏蔽导线分别与差分全球定位系统、漏播监测系统的三个监测传感器和报警系统电连接；主控制系统通过排种监测传感器确定相邻两粒种子经过排种管下落的时间间隔并判断该时间间隔是否大于5T，所述T为预设定的相邻两粒种子经过排种管下落的正常时间间隔优选地是，所述种箱监测传感器、排种监测传感器和开沟器监测传感器均为TAB-30D30N1-D3型电容式接近传感器，排种监测传感器固定在排种管外侧距离排种管上端5-lOcm处，开沟器监测传感器固定在距离开沟器上端5-lOcm处，并且所述T = O. 2s_0. 5s,更为优选地是，T = O. 3s。利用本专利技术的播种机漏播监测定位系统进行漏播监测定位的方法，包括如下步骤SI :选定作业地块的作业基点0，以该基点O为原点，在主控制系统中建立二维坐标系，纵轴y为垄长延伸的方向，横轴X的方向为垂直于垄长的方向；S2 :将差分全球定位系统的基准站放置在距离作业地块IOkm以内的位置并保持不变，并利用差分全球定位系统确定基点O的经纬度，并将基点O的经纬度信息传递给主控制系统进行存储；S3 :开始作业时播种机首先沿着y轴的方向作业，并在到达对面地头之后反向作业,如此往复直至作业结束；在整个作业过程中，主控制系统根据差分全球定位系统提供经纬度信息确定播种单体实时经纬度信息并在所述坐标系中绘制播种单体行进轨迹图；主控制系统根据每一播种单体上的种箱监测传感器、排种监测传感器和开沟器监测传感器所提供的监测信息判定是否发生漏播；种箱监测传感器输出为OV电平时表示种箱缺种而导致漏播，相邻两粒种子经过排种管下落的时间间隔大于5T时表示排种管和/或排种器故障而导致漏播，开沟器监测传感器输出为12V电平时表示开沟器堵塞而导致漏播；在发生漏播时，主控制系统在指令报警系统进行声光报警的同时，主控制系统根据提供输出信号信号异常的传感器所在播种单体的编号和在播种单体上的安装位置，确定和存储发生漏播的播种单体编号和漏播类型、存储发生漏播的时间，并在播种单体行进轨迹图上标识漏播在作业地块中的位置；所述漏播类型为种箱缺种漏播、排种管故障漏播和开沟器堵塞漏播中的一种或多种。专利技术的优点是可以根据电容式接近传感器的输出信号实时监测播种机当前的工作状态；可以分别精确判断播种机的故障类型和漏播位置，在后期补种作业中，可以根据所保存的漏播区域位置信息，实现对漏播区域位置的精确定位，为及时排除故障和后期补种提供便利，保证了出苗周期的一致性并提高出苗率。以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。图I为本专利技术的安装有漏播监测系统的一个播种单体示意图2为本专利技术的播种机漏播监测定位系统的组成框图；图3和图4分别为播种单体的正向和反向作业时的行进轨迹示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的系统和方法做进一步的说明。如附图说明图1、2所示，一种播种机漏播监测定位系统，其包括安装在播种单体上的漏播监测系统，电源，以微处理器为核心的主控制系统、差分全球定位系统(DGPS)、报警系统。播种机一般具有至少一个播种单体，在本专利技术的是实施例中，播种机具有三个播种单体7、8和9 (如图3和4所示)，三个播种单体上均安装有漏播监测系统，并且每一播种单体7、8、9在主控制系统内均有相对应的编号，如播种单体7、播种单体8和播种单体9，以便利于主控制系统定位和标识播种单体以及播种单体上的漏播监测系统(也即漏播监测系统的传感器)。电源负责为主控制系统、漏播监测系统、以及报警系统提供+12V直流电源。如图2所示，播种单体包括种箱4、排种管5和开沟器6。所述漏播监测系统包括用于监测种箱4内是否缺种的种箱监测传感器I、用于监测是否具有种子(如大豆、玉米等)经过排种管5下落的排种监测传感器2、和用于监测开沟器6是否堵塞的开沟器监测传感器3，上述三个传感器I、2和3均为电容式接近传感器(优选为TAB-30D30N1-D3型电容式接近传感器)，并且上述三个传感器1、2和3均通过屏蔽导线与主控制系统电连接，从而主控制系统能够实时接收和监测上述三个传感器输出电平信号的变化。播种机工作的环境秸杆、灰尘多，其它类型的传感器不但使漏播监测系统成本很高，而且结构复杂，在在恶劣环境中使用时其监测精度难以保证，本专利技术采用电容式接近传感器，其结构简单，监测灵敏度高、性能好，在农田等恶劣环境作业时，能保持较高的可靠性和监测精确。种箱监测传感器21通过卡座固定在播种单体的种箱41的底部,优选固本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：齐江涛，贾洪雷，庄健，范旭辉，刘春喜，马云海，黄东岩，杨永西，董天峰，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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