[發(fā)明專利]一種基于小麥播種機的播種監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2014-02-20
• 公開（公告）號: CN103808366A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設計）人: 梅鶴波;孟志軍;王沛東;付衛(wèi)強;武廣偉;董建軍;羅長海;叢岳;包涵;李由
• 申請（專利權）人: 北京農業(yè)智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;A01C7/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李迪

技術領域

本發(fā)明涉及計算機農業(yè)技術領域，尤其涉及一種基于小麥播種機的播種監(jiān)測方法、裝置及系統(tǒng)。

背景技術

小麥播種機進行播種作業(yè)時，常常會出現(xiàn)種箱缺種、排種鏈條傳動故障、開溝器堵塞、排種管堵塞等故障，造成漏播現(xiàn)象，導致農作物減產。為了及時發(fā)現(xiàn)漏播現(xiàn)象，常用的監(jiān)測方法有人工監(jiān)測方法和光電傳感器監(jiān)測方法。人工監(jiān)測法需要兩個人站在播種機上，觀察各排種管下種情況，但由于播種時種子的流動過程是全封閉的，僅僅依靠人的視覺、聽覺無法及時準確發(fā)現(xiàn)漏播現(xiàn)象。同時，人工監(jiān)測法的勞動強度很大，時常出現(xiàn)人從播種機上跌落的危險。

進一步地，現(xiàn)有的播種監(jiān)測裝置一般只能監(jiān)測排種管是否堵塞，對于種箱排空、傳動鏈條故障、排種器卡種、地輪打滑等引起的不下種，即排種管空管狀態(tài)不能很好地監(jiān)測，不能全面地監(jiān)測漏播。

目前光電式小麥播種監(jiān)測裝置容易受到田間灰塵影響，抗塵性能比較差。田間灰塵會附著在發(fā)光管和接收管上，使得接收管接收光強下降，當灰塵累積到一定程度時，接收光強及接收光強的變化會小于判斷閾值，從而造成誤報警現(xiàn)象。為了減少誤報警、提高監(jiān)測準確性，需要增加傳感器信號采集時間，從而造成監(jiān)測裝置實時性差，報警滯后性明顯，無法對異常狀態(tài)及時報警，不能及時發(fā)現(xiàn)漏播。

此外，現(xiàn)有的小麥播種監(jiān)測裝置通用性比較差、適用范圍不廣，僅能應用于特定型號或行數的播種機，不能靈活地應用于不同的播種機。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題是如何克服現(xiàn)有小麥播種監(jiān)測漏播現(xiàn)象的問題。

為此目的，本發(fā)明提出了一種基于小麥播種機的播種監(jiān)測方法，包括具體以下步驟：

S1：采集模擬電壓信號以及地輪速度數據，其中，所述模擬電壓信號由播種傳感器進行輸出，所述地輪速度數據通過地速傳感器獲取；

S2：根據所述模擬電壓信號的特征信息對所述模擬電壓信號進行分析，其中，所述特征信息包括所述模擬電壓信號的電壓值、電壓變化以及條播連續(xù)性、間斷性狀態(tài)；

S3：根據所述分析后的模擬電壓信號的所述特征信息以及所述地輪速度數據進行播種狀態(tài)判定。

進一步地，所述步驟S3具體包括：

S31：多次采集所述播種傳感器輸出的所述模擬電壓信號；

S32：對采集到的所述模擬電壓信號進行低通濾波操作；

S33：將采集到的多個所述模擬電壓信號的電壓值與堵塞閾值進行比較；

S34：所述采集到的多個所述模擬電壓信號的電壓值50%以上的采集數據大于或等于所述堵塞閾值，則進行最大值濾波算法；

S35：通過所述最大值濾波算法獲取多個所述模擬電壓信號的電壓值的最大差值，即為信號最大變化量；

S36：若所述信號最大變化量大于空管閾值，則記錄狀態(tài)為變化較大，若所述信號最大變化量小于空管閾值，則記錄狀態(tài)為變化較小。

進一步地，所述S33之后還包括步驟：若采集到的多個所述模擬電壓信號的電壓值50%以上的采集數據小于所述堵塞閾值，判定小麥播種狀態(tài)為堵塞。

進一步地，所述S36進一步包括：若所述記錄狀態(tài)為變化較大的連續(xù)次數落在預設次數閾值內，則判定播種狀態(tài)為正常，若所述記錄狀態(tài)為變化較小的連續(xù)次數落在所述預設次數閾值內，則判定播種狀態(tài)為空管。

本發(fā)明還提出了一種基于小麥播種機的播種監(jiān)測裝置，包括：

采集模塊，用于采集模擬電壓信號以及地輪速度數據，其中，所述模擬電壓信號由播種傳感器進行輸出，所述地輪速度數據通過地速傳感器獲取；

分析模塊，用于根據所述模擬電壓信號的特征信息對所述模擬電壓信號進行分析，其中，所述特征信息包括所述模擬電壓信號的電壓值、電壓變化以及條播連續(xù)性、間斷性狀態(tài)；

狀態(tài)判定模塊，用于根據所述分析后的模擬電壓信號的所述特征信息以及所述地輪速度數據進行播種狀態(tài)判定。

進一步地，所述狀態(tài)判定模塊還包括：

采集單元，用于多次采集所述播種傳感器輸出的所述模擬電壓信號；

低通濾波操作單元，用于對采集到的所述模擬電壓信號進行低通濾波操作；

比較單元，用于將采集到的多個所述模擬電壓信號的電壓值與堵塞閾值進行比較；

最大值濾波算法執(zhí)行單元，用于所述采集到的多個所述模擬電壓信號的電壓值50%以上的采集數據大于或等于所述堵塞閾值，則進行最大值濾波算法；

獲取單元，用于通過所述最大值濾波算法獲取多個所述模擬電壓信號的電壓值的最大差值，即為信號最大變化量；