[實用新型]基于物聯網聯合收獲機作業數據監測與智能控制系統

有效

• 申請號: 201720719863.3
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN206791000U
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 寧小波
• 申請（專利權）人: 巢湖學院
• 主分類號: A01D41/00
• 分類號: A01D41/00;G05B19/042
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙)34125
• 代理人: 李璐,王偉

技術領域

本實用新型涉及農業機械中聯合收獲機領域，特別是涉及一種基于物聯網聯合收獲機作業數據監測與智能控制系統。

背景技術

聯合收獲機的前進速度由作物密度、濕度、田間環境、割幅等因素決定，如何根據這些不同的因素自動調節聯合收獲機的前進速度是當下研究的熱點。

國外聯合收獲機作業速度的智能控制，如凱斯、紐荷蘭、久保田、約翰迪爾等，無一例外地采用了電子傳感控制技術，駕駛室內的電子監控數字顯示設備對各作業點的轉速、作業速度、割茬高低、分離和清選損失及糧倉充滿等情況進行監控并對凹版間隙、滾筒、風機、攪龍轉速、作業速度進行自動調整。日本將配備液晶顯示的儀表及監視器裝在半喂入聯合收獲機操作臺上，駕駛員可以直觀地看到當前機器的工作狀態，如發動機水溫、發動機轉速、機油壓力、負荷大小、儲谷量等。美國CASE公司將多種傳感器、DGPS裝配在聯合收獲機上，開發出田間信息實時數據采集系統，可以及時得到小區產量分布圖，以及收割速度、谷物瞬時流量、割臺高度等參數，并可在顯示屏上直觀地顯示出來。因而目前聯合收獲機作業數據的監測主要停留在本機上的實時監測，很難對作業數據進行大量存儲和處理分析，此外生產企業也很難獲得聯合收獲機作業過程中的第一手數據。

與歐美國家的跨國公司先進的聯合收獲機監測系統相比，國內聯合收獲機大都僅安裝重要機構的速度監測系統和堵塞、糧箱滿倉等少量報警系統，缺乏對多種作業部件的作業數據的監測與融合處理技術的研究，使得聯合收獲機作業性能不穩定，堵塞故障頻發，無故障工作時間短。因此亟需提供一種基于物聯網聯合收獲機作業數據監測與智能控制系統以實現對多種作業數據的融合處理。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種基于物聯網聯合收獲機作業數據監測與智能控制系統，能夠對聯合收獲機的多種作業部件的作業數據進行實時監測與融合處理。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：提供一種基于物聯網聯合收獲機作業數據監測與智能控制系統，包括控制器、觸摸屏顯示模塊、GPS定位模塊、調理電路、轉速傳感器組件、視頻監測模塊、步進電機驅動器、步進電機調速機構、3G模塊、上位機系統，上位機系統通過3G模塊與控制器相互連接，觸摸屏顯示模塊與控制器相互連接，轉速傳感器通過調理電路與控制器輸入端相連，步進電機調速機構通過步進電機驅動器與控制器輸出端相連，視屏監測模塊、GPS模塊均與控制器輸入端相連；

步進電機調速機構采用手自一體液壓無級調速機構，其包括主變速手柄、移動支座、過渡拉桿、步進電機、過渡轉套、液壓無級調速連桿、液壓無級調速裝置，主變速手柄固定安裝在移動支座的上部，過渡拉桿的一端與移動支座的下部鉸接，過渡拉桿的另一端、過渡轉套、液壓無級調速連桿與液壓無級調速裝置的活塞桿相互鉸接，過渡轉套的中部通過行星減速器與步進電機連接。

在本實用新型一個較佳實施例中，轉速傳感器組件包括四個安裝在物聯網聯合收獲機上的霍爾傳感器，分別對脫粒滾筒、輸送槽、割臺螺旋輸送器的轉速和聯合收獲機的前進速度進行信號采集。作為所述控制系統的檢測元件，轉速傳感器組件及調理電路實現對聯合收獲機多種作業數據的實時監測。

在本實用新型一個較佳實施例中，視頻監測模塊包括四個攝像頭，分別設置在聯合收獲機的脫粒滾筒、割臺螺旋輸送器、駕駛區和糧倉。視頻監測模塊可以實時獲取脫粒滾筒、割臺螺旋輸送器正常運轉圖像和即將堵塞圖像，機手根據視頻圖像及時控制收獲機的前進速度，避免脫粒滾筒、割臺螺旋輸送器堵塞故障的發生；對駕駛區和糧倉的監視，可以實現防盜、以及防止糧倉過滿情況的發生。

進一步的，視頻監測模塊通過串行接口與控制器相連，在觸摸屏視頻監測與定位顯示界面進行切換顯示。

在本實用新型一個較佳實施例中，3G模塊采用3G無線路由器進行數據的傳送，上位機系統根據需要通過3G模塊下達指令給控制器，控制器根據上位機指令再通過3G模塊將視頻數據和作業數據上傳至數據中心，并通過上位機應用軟件進行處理與顯示。

在本實用新型一個較佳實施例中，觸摸屏顯示模塊包括觸摸屏、串行接口電路，觸摸屏顯示區域包括視頻監測區、按鈕區、定位顯示區、速度顯示區。

在本實用新型一個較佳實施例中，步進電機調速機構中的步進電機通過電機安裝板安裝在聯合收獲機的機架上，過渡轉套通過平鍵與步進電機的電機軸固定連接，結構簡單、安裝方便、節省安裝空間，和原有手動調速機構并聯安裝，切換方便，互不干涉。

本實用新型的有益效果是：