[發明專利]聯合收割機集成監測系統

有效

• 申請號: 201110107132.0
• 申請日: 2011-04-19
• 公開（公告）號: CN102239771A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 王劍平;高飛;余琳;蓋玲;應義斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01D41/127
• 分類號: A01D41/127
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種農業機械，尤其是涉及一種聯合收割機集成監測系統。

背景技術

目前，國外農場普遍常用大型聯合收割機進行收割機，國外聯合收割機性能優越，電子設備齊全，功能強大。我國最近幾十年也開始采用中小型收割機進行收割，但這些收割機性能普遍要比國外同類機械差個2代到3代的水平，而且很多收割機上面的相關電子設備比較缺少，收割機故障周期長，而且故障發生不能提前預期，這些都嚴重的限制了我國農業的發展。

我國農民大多使用國內企業生產的聯合收割進行作業。由于田間情況不明會發生故障，這些收割機在實際工作時會經常發生故障，在這些故障中比較常見的是發動機故障以及脫粒滾筒燈轉軸的堵轉等。如果能夠在故障發生初期能夠提示機車操作人員，操作人員進行相關的調整，這樣會大大減少故障的發生，從而提高生產效率。

目前關于脫粒滾筒，復脫器等轉軸部件的故障監測普遍采用霍爾轉速傳感器來實時監測轉速，根據轉速變化來判斷這些部件是否發生堵塞現象。鑒于汽車發動機的性能監測技術也相對比較成熟，目前收割機柴油機的監測效仿汽油機監測系統進行一些基本參數的采集監測。機車在工作時關鍵部件轉軸的溫度過高也是現在收割機比較常見的一個可能引起故障的原因，目前針對軸溫的監測的一些系統比較復雜，并沒有一個簡單易行的監測方法。

而且國內現有收割機上的電子監測設備功能過于簡單，大多都只有基本的機車行走指示燈實現，因此，對于收割機監測系統的發展和改進是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聯合收割機集成監測系統，解決了目前市場上收割機電子監測設備過于簡單，功能不夠強大的問題，該系統融合了收割機關鍵部件監測和相關電氣部件指示兩大功能。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括轉軸監測模塊、發動機監測模塊、機車通用指示模塊、單片機處理單元、液晶顯示模塊和鍵盤輸入模塊；其中轉軸監測模塊、發動機監測模塊、機車通用指示模塊、液晶顯示模塊和鍵盤輸入模塊分別與單片機處理單元相連接。

所述的轉軸監測模塊包括測速和測溫兩個部分，測速部分有四個型號相同的霍爾轉速傳感器分別安裝在脫粒滾筒、風扇、復脫器和籽粒升運器的轉軸上；測溫部分有二個型號相同的軸承溫度傳感器分別安裝在脫粒滾筒前、后軸承外圈上；每個霍爾轉速傳感器經過各自相應的信號調理與單片機處理單元相連；軸承溫度傳感器分別經過各自相應的信號調理、轉換電路與單片機處理單元相連。

所述的發動機監測模塊：其水溫傳感器安裝在發動機冷卻液出水管處；油壓傳感器安裝在發動機側面；曲軸位置傳感器安裝在曲軸輪側面；其中水溫傳感器經過信號調理、轉換電路與單片機處理單元相連，曲軸位置傳感器經過信號調理與單片機處理單元相連。

所述的機車通用指示模塊：其油位傳感器安裝在收割機油箱處并通過轉換電路與單片機相連；空氣濾清器開關、收割機近、遠燈，左右轉向燈開關與發光二極管電路相連。

所述的單片機處理單元：采用AT89S5X系列單片機，單片機通過由鎖存器74HC373N，譯碼器74HC154N和定時器8253構成的外部擴展電路連接三路霍爾轉速傳感器信號調理電路；第四路霍爾轉速傳感器調理電路接單片機P3.4口；兩路軸承溫度傳感器經調理電路經TCL2543信號轉換電路與單片機P1.0-P1.7口相連，曲軸位置傳感器經調理電路接單片機的P3.5口，水溫傳感器和油位傳感器經TCL2543轉換電路與單片機處理單元相連。

所述的液晶顯示模塊型號為LM2068與單片機相連。

所述的鍵盤輸入模塊為4*4矩陣式輸入鍵盤，鍵盤直接通過P1.0-P1.7口與單片機相連接。

本發明具有的有益效果是：

本發明可以安裝在駕駛艙內，其傳感器部分固定在收割機相關位置，當收割機在田間進行作業的時候，該套系統不僅能夠對收割機常見故障問題驚醒預警報警，同時還可以對收割機一些電氣部件工作狀況有指示作用，系統簡單，功能強大，多方面地信息顯示給操作人員，從一定意義上說延長了機車的有效使用時間，提高了生產效率。

附圖說明

圖1是收割機集成監測系統電路的結構框圖。

圖2是收割機集成監測系統的單片機處理單元和轉軸監測模塊中的測速部分。

圖3是收割機集成監測系統的轉軸監測模塊中的測溫部分。

圖4是收割機發動機監測模塊。

圖5是收割機集成監測系統的機車通用指示模塊。

圖6是收割機集成監測系統的液晶顯示模塊和鍵盤輸入模塊。