[發明專利]一種基于北斗衛星的智能播種作業系統

有效

• 申請號: 201710407602.2
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107409547B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 何瑞銀;田光兆;郝向澤;李詢;趙天才;鄒翌;趙明明;丁啟朔;李毅念;余洪鋒
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: A01C7/00
• 分類號: A01C7/00;G01S19/13;G01D21/02;G08B21/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 姚蘭蘭;董建林

本發明公開了一種基于北斗衛星的智能播種作業系統，包括安裝在農業機械上的車載控制終端(1)、與北斗衛星(6)進行通信的北斗定位通信終端(2)、與車載控制終端(1)相連接的顯示終端(3)、移動終端/手機(4)和云端服務器(5)。本發明能夠實現施肥播種過程中對播量進行精確控制，能對土壤的肥力，含水量，溫度進行監測，即能在播種過程中及時發現漏播、重播故障，又能實現耕作數據實時共享(通過北斗定位通信終端把耕作數據發送到移動終端/手機和云端服務器)。

技術領域

本發明涉及一種基于北斗衛星的智能播種作業系統，屬于播種作業質量監控系統。

背景技術

農業機械從機械化到自動化再到信息化是一個必然的技術發展過程，雖然我國在農業機械自動化方面投入相對不足，較國外技術相對落后，但是通過精準農業等信息技術的研究可以形成跨越式發展，大大地帶動農業機械的進步?！熬珳兽r業”(PrecisionAgriculture)的思想是通過了解每一塊耕地的土壤特性以及某一種農作物的生長特性，從而確定在這一塊土地上的最合理、最優化的種子、肥料、灌溉水等農業資源的投入，進而獲得經濟和環境上的最大效益。

而由于我國的特殊國情，導致目前大部分農戶還采用粗放式的耕作方式。粗放型農業是“人+地”的生產模式，主要依賴土地、勞力、農資、水資源等生產要素的增加，是外延投入的擴張。播種過程中，農民通常根據經驗決定種子的行距與株距，甚至種子的播深也是隨機產生的。農作物生長過程中，對于究竟施什么肥、施多少肥，農民也是根據經驗而定，同時，天氣干旱時，農民通常采用大水漫灌的方式，水資源被極大的浪費。傳統的耕作方式，導致植被遭到嚴重破壞，生態功能下降，化肥農藥的使用不當，又污染了生態環境。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明目的是提供一種基于北斗衛星的智能播種作業系統，能對土壤的肥力、含水量和溫度進行監測，能在播種過程中及時發現漏播、重播故障，能實現耕作數據實時共享。

本發明的一種基于北斗衛星的智能播種作業系統，包括安裝在農業機械上的車載控制終端、與北斗衛星進行通信的北斗定位通信終端、與車載控制終端相連接的顯示終端、移動終端/手機和云端服務器；所述車載控制終端包括微處理器、用于采集農機工作現場視頻的視頻采集模塊、用于采集土壤溫濕度信息的土壤溫濕度傳感器、用于對土壤酸堿度及鹽度進行測量的土壤肥力傳感器、采集排種管種子流信號用于獲得漏播數據及重播數據的監測裝置、用于對故障報警的播種故障報警模塊、播量控制模塊和節能控制模塊；監測裝置、視頻采集模塊、土壤溫濕度傳感器和土壤肥力傳感器的輸出端與微處理器輸入端相連接，所述監測裝置安裝在每個排種管上，微處理器輸出端與播種故障報警模塊、播量控制模塊和節能控制模塊輸入端相連接；北斗定位通信終端包括用于接收北斗衛星信號以確定機具地理位置信息的北斗信號定位模塊、用于對北斗信號定位模塊產生的信號進行模數轉換的模擬開關信號、用于把采集到的地理位置信息上傳到云端服務器的GPRS通信模塊和用于把采集到的地理位置信息傳輸到車載控制終端的CAN通信模塊；所述模擬開關信號的輸入端與北斗信號定位模塊的輸出端相連接，所述模擬開關信號的輸出端與微處理器的輸入端相連接，所述GPRS通信模塊和CAN通信模塊的輸入端均與微處理器的輸出端相連接；顯示終端包括用于對車載控制終端上的信息進行實時顯示的顯示模塊、與顯示模塊輸入端相連接的按鍵模塊；移動終端/手機，用于遠程接收通過GPRS通信模塊轉發的車載控制終端的信號，并利用GPRS通信模塊下發信號，同時實時觀察所述顯示終端上的所有數據；云端服務器，用于把移動終端/手機獲取的數據上傳到云端，根據當前重播數據和漏播數據是否超過閾值，判斷當前機具是否存在機械故障，如果存在故障，將把故障類型下發到移動終端/手機，并通過GPRS通信模塊將故障類型發下到車載控制終端，車載控制終端通過顯示終端顯示故障并報警，提醒機手排除故障。

上述監測裝置包括安裝在播種管兩側的紅外發射二極管和多個紅外接收二極管，所述紅外發射二極管的發射端安裝有凸透鏡；所述凸透鏡的焦距為17.5mm，所述紅外發射二極管安裝在凸透鏡的焦點位置，所述紅外發射二極管工作時發出波長為850NM、發射角度45°的紅外光，紅外光經凸透鏡后平行射向紅外接收二極管。