專利名稱：一種甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)機械技術領域，是一種監(jiān)測甘蔗種植機下種信息并對漏播區(qū)域標記的監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術：
種植是我國目前甘蔗生產(chǎn)中需求勞動力多、機械化水平低進而制約機械化發(fā)展的關鍵工序之一。我國研制的幾種甘蔗種植機正處于試驗研究，在使用的過程中存在喂入工操作不連續(xù)，容易造成漏播的問題，并且補種需等到甘蔗苗長出來以后才能進行。不同于籽粒狀種子，蔗種較長，出現(xiàn)漏播將嚴重影響甘蔗產(chǎn)量。因此甘蔗漏播監(jiān)測系統(tǒng)對提高甘蔗種植機作業(yè)質(zhì)量和促進種植機機械化的發(fā)展將起到重要作用。

發(fā)明內(nèi)容
針對目前我國甘蔗種植機無配套監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種對甘蔗漏播監(jiān)控準確且能實時進行漏播標記的系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案
一種甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，包括甘蔗種植機，還包括傳感器、中央處理模塊、標記模塊、電源模塊，所述傳感器的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接，中央處理模塊的輸出端與標記模塊的輸入端連接；電源模塊分別向中央處理模塊、標記模塊供電。傳感器安裝在甘蔗種植機下種管短邊的兩側(cè)，傳感器覆蓋甘蔗下落的區(qū)域面積，甘蔗種下落時，傳感器即發(fā)送信號傳送到中央處理模塊。中央處理模塊根據(jù)甘蔗種落種的間隔時間判斷是否漏播，如果有漏種則發(fā)出控制信號給漏播標記模塊。標記模塊根據(jù)控制信號漏播標記模塊在種植行側(cè)邊撒標記物體。本系統(tǒng)采用傳感器可以覆蓋監(jiān)測整個甘蔗下落的區(qū)域面積，只要蔗種下落就可以監(jiān)測到，且不會誤判其他雜質(zhì)。所述中央處理模塊包括用于監(jiān)測傳感器是否有脈沖產(chǎn)生的工作初始模塊，用于計算相鄰甘蔗種下落的時間間隔的計數(shù)模塊，用于監(jiān)測甘蔗種下落信息的漏播監(jiān)測模塊。工作初始模塊的輸出端與計數(shù)模塊的輸入端連接，計數(shù)模塊的輸出端與漏播監(jiān)測模塊的輸入端連接。當有脈沖產(chǎn)生時，判定甘蔗種植機開始種植，工作初始模塊初始化，計數(shù)模塊開始工作，否則繼續(xù)等待；漏播監(jiān)測模塊根據(jù)脈沖信號間隔時間是否超出預設間隔時間來判斷是否漏播，并通過指示燈亮指示有甘蔗種的下落信息，標記模塊的工作情況及電源模塊的狀態(tài)，達到便于及時發(fā)現(xiàn)問題的效果。所述漏播監(jiān)測模塊包括數(shù)據(jù)傳輸模塊，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊用于傳輸甘蔗種下種的時間及甘蔗種下種的時間間隔。各類信息包括兩兩甘蔗種下落的時間間隔、標記模塊工作情況及電源模塊的工作狀況。所述標記模塊由殼體、滾輪組、傳動部分、電機、裝載箱組成；滾輪組由軸和軸承座固定在殼體上，軸上的鏈輪與電機通過鏈條傳動動力，輪滾組通過齒輪傳動。裝載箱用螺栓固定在殼體上方。滾輪組反向旋轉(zhuǎn)，將裝載箱體內(nèi)的標記物向兩側(cè)撥動，標記物進入滾輪與裝載箱體之間的空隙，繼續(xù)轉(zhuǎn)動時到達正下方落下。標記模塊的電機根據(jù)控制信號由驅(qū)動模塊控制起停，通過滾輪組中的兩滾輪反向轉(zhuǎn)動強制性將標記物排下?？筛鶕?jù)需要通過改變轉(zhuǎn)速來調(diào)整播撒量。裝載箱裝載標記物可供一次作業(yè)全程使用減少裝載次數(shù)減少勞動強度。標記模塊中標記物的顏色選用與土壤差別較大容易識別且對土壤無污染的物質(zhì)。所述電源模塊為甘蔗種植機的蓄電池或單獨電源；電源模塊分別向中央處理模塊和標記模塊的電機供電； 電源模塊包括整流濾波裝置及電源保護裝置。由于標記模塊的電機所需電流較大，為防止啟動過程中影響中央處理模塊正常使用，電源分兩部分處理分別供給中央處理模塊和電機，并做整流濾波，電源保護處理。驅(qū)動模塊由兩個場效應管并聯(lián)后來驅(qū)動標記模塊的電機，這樣將電機的大電流分流且場效應管配有散熱片可大大增強工作可靠性和穩(wěn)定性。所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括驅(qū)動模塊，中央處理模塊的輸出端與驅(qū)動模塊的輸入端連接，驅(qū)動模塊的輸出端與標記模塊的輸入端連接；驅(qū)動模塊的輸出端與標記模塊的電機連接。所述監(jiān)測系統(tǒng)還PC機，中央處理模塊通過數(shù)據(jù)傳輸模塊與PC機連接；甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)實時將間隔時間保存到PC機。本發(fā)明采用傳感器，可以全部覆蓋甘蔗下落的區(qū)域面積。蔗種長度一般為350-400_左右，下落過程中傳感器將發(fā)送電脈沖信號，本監(jiān)測系統(tǒng)根據(jù)脈沖信號計算蔗種之間的間隔時間，從上一段蔗種離開傳感器開始到下一段蔗種進入結束。系統(tǒng)實時將間隔時間通過串口通訊傳至PC機保存數(shù)據(jù)，并根據(jù)間隔時間判斷是否漏播，如果超過漏播界定的時間間隔則輸出信號給標記模塊，啟動標記模塊撒下標記物直到有蔗種下落時停止。本發(fā)明監(jiān)測結果準確，能對甘蔗種植進行實時監(jiān)控并能及時標記漏播位置和距離方便補種，能有效彌補由于漏播造成的甘蔗減產(chǎn)。


圖I本發(fā)明的工作原理框圖。圖2本發(fā)明的標記模塊結構圖。圖3本發(fā)明電路原理圖。
具體實施例以下結合附圖對本發(fā)明專利進行描述。如圖I所示，包括安裝在下種管短邊兩側(cè)的傳感器I、中央處理模塊2、標記模塊3、電源模塊4、驅(qū)動標記模塊3的驅(qū)動模塊5,存儲漏播信息的PC機6 ;其中傳感器的信號輸出端與中央處理模塊2的信號輸入端連接，中央處理模塊2的信號輸出端分別與標記模塊3、驅(qū)動模塊5的信號輸入端連接，驅(qū)動模塊5的信號輸出端與標記模塊3的信號輸入端連接；電源模塊分別向中央處理模塊2及標記模塊3供電；中央處理模塊2包括用于監(jiān)測傳感器是否有脈沖產(chǎn)生的工作初始模塊21、用于計算相鄰甘蔗種下落的時間間隔的計數(shù)模塊22、用于監(jiān)測甘蔗種下落信息的漏播監(jiān)測模塊23 ;工作初始模塊21的輸出端與計數(shù)模塊22的輸入端連接，計數(shù)模塊22的輸出端與漏播監(jiān)測模塊23的輸入端連接；漏播監(jiān)測模塊23的信號輸出端與PC機6的輸入端連接。在本實施例中，中央處理模塊2采用單片機，傳感器I監(jiān)測范圍覆蓋甘蔗下落的區(qū)域面積，甘蔗種下落時，傳感器即發(fā)送信號傳送到單片機。單片機根據(jù)落種間隔時間判斷是否漏播，將數(shù)據(jù)實時傳至PC機6輸出并發(fā)出控制信號給漏播標記模塊。根據(jù)控制信號漏播標記模塊在種植行側(cè)邊撒標記物作為漏播標記。監(jiān)測傳感器I可以覆蓋整個甘蔗下落的區(qū)域面積，只要蔗種下落就可以監(jiān)測到，且不會誤判其他雜質(zhì)。蔗種下落過程中傳感器I將發(fā)送低電平信號，沒有蔗種下落就發(fā)送高電平。蔗種下落狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電脈沖信號，經(jīng)過信號預處理，形成TTL脈沖。工作初始模塊21用于監(jiān)測傳感器I是否有脈沖產(chǎn)生，當有脈沖產(chǎn)生時，判定種植機開始種植，計數(shù)模塊22開始工作否則系統(tǒng)持續(xù)等待；漏播檢測模塊23根據(jù)脈沖信號間隔時間是否超出預設間隔時間來判斷是否漏播。漏播監(jiān)測模塊23通過指示燈亮指示有甘蔗下落信息，標記模塊3工作情況及電源狀態(tài)，便于及時發(fā)現(xiàn)問題。當有第一段甘蔗落下時判斷為開始工作，啟動定時器Tl計時，在預設時間內(nèi)無甘蔗下落則輸出低電平給驅(qū)動模塊，同時紅燈亮起。在預設時間內(nèi)有甘蔗落下則定時器Tl清零重新計時，并輸出高電平給驅(qū)動模塊同時紅燈滅掉。漏播監(jiān)測模塊23實時將下種時間間隔的數(shù)據(jù)及記錄時間傳輸給PC機。電源模塊4可以直接利用拖拉機上蓄電池，也可以采用單獨電源。因標記模塊3電機所需電流較大，為防止啟動過程中影響單片機正常使用，電源分兩部分處理分別供給單片機系統(tǒng)和電機，電源模塊4包括整流濾波裝置、電源保護裝置。驅(qū)動模塊5由兩個場效應管并聯(lián)后來驅(qū)動標記模塊3的電機，這樣將電機的大電流分流且場效應管配有散熱片可大大增強工作可靠性和穩(wěn)定性。如圖2所示標記模塊3包括殼體，滾輪組，傳動部分，電機，裝載箱等組成。滾輪組由軸和軸承座固定在殼體上，軸上的鏈輪與電機通過鏈條傳動動力，輪滾組通過齒輪傳動。裝載箱用螺栓固定在殼體上方。滾輪組反向旋轉(zhuǎn)，將裝載箱體內(nèi)的標記物向兩側(cè)撥動，標記物進入滾輪與裝載箱體之間的空隙，繼續(xù)轉(zhuǎn)動時到達正下方落下。標記模塊3的電機根據(jù)控制信號由驅(qū)動模塊控制起停，通過滾輪組反向轉(zhuǎn)動強制性將標記物排下?？筛鶕?jù)需要通過改變轉(zhuǎn)速來調(diào)整播撒量。裝載箱可與殼體部分拆裝便于運輸。裝載箱裝載石灰可供一次作業(yè)全程使用減少 裝載次數(shù)減少勞動強度。石灰顏色有土壤差別較大容易識別且對土壤無污染。如圖3所示控制信號為高電平時三極管導通，三極管的集電極相當于接地為低電平，此時與集電極連接的場效應管不導通，驅(qū)動模塊3不能驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。控制信號為低電平時三極管不導通，集電極為高電平，此時場效應管導通，驅(qū)動模塊3能驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動。
權利要求
1.一種甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括傳感器(I)、中央處理模塊(2)、標記模塊(3)、電源模塊(4)，所述傳感器(I)的輸出端與中央處理模塊(2)的輸入端連接，中央處理模塊(2 )的輸出端與標記模塊(3 )的輸入端連接；電源模塊(4 )分別向中央處理模塊(2)、標記模塊(3)供電。
2.根據(jù)權利要求I所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器(I)安裝在甘蔗種植機下種管短邊兩側(cè)。
3.根據(jù)權利要求I所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述中央處理模塊(2)包括用于監(jiān)測傳感器是否有脈沖產(chǎn)生的工作初始模塊(21)、用于計算相鄰甘蔗種下落的時間間隔的計數(shù)模塊(22)、用于監(jiān)測甘蔗種下落信息的漏播監(jiān)測模塊(23);工作初始模塊(21)的輸出端與計數(shù)模塊(22)的輸入端連接，計數(shù)模塊(22)的輸出端與漏播監(jiān)測模塊(23)的輸入端連接。
4.根據(jù)權利要求3所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述漏播監(jiān)測模塊(23)包括數(shù)據(jù)傳輸模塊。
5.根據(jù)權利要求I所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述標記模塊(3)由殼體、滾輪組、傳動部分、電機、裝載箱組成；滾輪組由軸和軸承座固定在殼體上，軸上的鏈輪與電機通過傳動部分連接，輪滾組通過齒輪傳動，裝載箱用螺栓固定在殼體上方。
6.根據(jù)權利要求I所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊(4)為甘蔗種植機的蓄電池或單獨電源。
7.根據(jù)權利要求I所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述電源模塊(4)包括整流濾波裝置及電源保護裝置。
8.根據(jù)權利要求I所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動模塊(5)由兩個場效應管并聯(lián)組成。
9.根據(jù)權利要求I所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測系統(tǒng)還包括驅(qū)動模塊(5 ),中央處理模塊(2 )的輸出端與驅(qū)動模塊(5 )的輸入端連接,驅(qū)動模塊(5 )的輸出端與標記模塊(3)的輸入端連接；所述驅(qū)動模塊(5)的輸出端與標記模塊(5)的電機連接。
10.根據(jù)權利要求I所述甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)測系統(tǒng)還PC機(6 )，所述中央處理模塊(2 )通過數(shù)據(jù)傳輸模塊與PC機(6 )連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種甘蔗種植機漏播監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝在下種管短邊兩側(cè)的監(jiān)測傳感器、中央處理模塊、標記模塊、電源模塊；傳感器的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接，中央處理模塊的輸出端與標記模塊的輸入端連接；電源模塊分別向中央處理模塊、標記模塊供電。傳感器監(jiān)測范圍覆蓋甘蔗下落的區(qū)域面積，甘蔗種下落時，傳感器即發(fā)送信號傳送到中央處理模塊。中央處理模塊根據(jù)落種間隔時間判斷是否漏播，將數(shù)據(jù)實時傳至PC機輸出并發(fā)出控制信號給標記模塊。根據(jù)控制信號漏播標記模塊在種植行側(cè)邊撒標記物作為漏播標記。本發(fā)明監(jiān)測結果準確，能對甘蔗種植進行實時監(jiān)控并能及時標記漏播位置和距離方便補種，能有效彌補由于漏播造成的甘蔗減產(chǎn)。
文檔編號A01C7/20GK102612903SQ201210081220
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月26日 優(yōu)先權日2012年3月26日
發(fā)明者馮加模, 劉慶庭, 區(qū)穎剛, 李躍金, 王美美, 鄒小平, 陳聯(lián)誠 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學