[發(fā)明專利]一種圓捆機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810920525.5
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109156178B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王健;房佳佳;張永;王砹敏;高津;宗哲英;琦格琦;吳國境;高靖
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01F15/07
• 分類號: A01F15/07;A01F15/08
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

1.一種圓捆監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：包括信號采集模塊(1)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)、中央處理器(3)、GPRS通訊模塊(4)、遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)以及客戶端(6)；所述信號采集模塊(1)與中央處理器(3)連接，用于采集草捆密度、草捆重量、草捆個數(shù)、液壓油缸有桿內(nèi)腔壓力、倉內(nèi)壓力、圓捆機(jī)功耗參數(shù)信息；信號采集模塊(1)包括稱重傳感器(11)、信號調(diào)理模塊(12)、光電收發(fā)器(13)、壓力傳感器(14)、液壓系統(tǒng)壓力傳感器(15)、扭矩傳感器(16)，所述稱重傳感器(11)安裝在傳感器安裝架上，與圓捆機(jī)溜草架上秤臺面通過螺栓相連，用于采集草捆重力垂直于稱重平臺的分量；光電收發(fā)器(13)通過支架固定在圓捆機(jī)上，用于草捆計數(shù)，通過檢測草捆落下的遮擋信號次數(shù)來對草捆計數(shù)；壓力傳感器(14)安裝在捆繩機(jī)構(gòu)處兩個鋼輥之間的縫隙，用于采集倉內(nèi)壓力；液壓系統(tǒng)壓力傳感器(15)安裝在液壓油缸有桿內(nèi)腔所在的油路，用于采集液壓油缸有桿內(nèi)腔壓力；扭矩傳感器(16)通過聯(lián)軸器與圓捆機(jī)傳動軸和拖拉機(jī)動力輸出軸相連，用于采集圓捆機(jī)扭矩，進(jìn)而計算出圓捆機(jī)功耗，在圓捆機(jī)轉(zhuǎn)速一定的情況下，圓捆機(jī)功耗與圓捆機(jī)扭矩成正比，圓捆機(jī)功耗與圓捆機(jī)扭矩之間的關(guān)系為：T＝9550P/n，式中P為圓捆機(jī)功耗,單位Kw；T為圓捆機(jī)扭矩，單位N·m；n為圓捆機(jī)轉(zhuǎn)速，單位r/min；信號調(diào)理模塊用于將稱重傳感器輸出的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，然后通過RS485進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)(2)與中央處理器(3)連接，用于驅(qū)動圓捆機(jī)的捆繩機(jī)構(gòu)(24)、液壓油缸(25)以及電液比例溢流閥(26)；所述中央處理器(3)用于接收信號采集模塊(1)發(fā)送的草捆重量、草捆個數(shù)、倉內(nèi)壓力、液壓缸有桿內(nèi)腔內(nèi)壓力、圓捆機(jī)扭矩參數(shù)信息；與GPRS通訊模塊(4)連接，用于將草捆重量、草捆個數(shù)、倉內(nèi)壓力、液壓缸有桿內(nèi)腔內(nèi)壓力以及圓捆機(jī)功耗參數(shù)信息經(jīng)GPRS通訊模塊(4)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)及客戶端(6)；所述中央處理器(3)還用于接收客戶端(6)發(fā)送的捆繩、開倉門、關(guān)倉門、溢流閥壓力設(shè)定命令，并驅(qū)動相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作；所述遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)用于轉(zhuǎn)發(fā)中央處理器(3)與客戶端(6)的數(shù)據(jù)；所述客戶端(6)為基于Android操作系統(tǒng)的移動終端；

該圓捆監(jiān)控系統(tǒng)的圓捆監(jiān)控方法，包括如下步驟：

步驟a0：中央處理器(3)收集草捆密度、草捆重量、草捆個數(shù)、液壓油缸有桿內(nèi)腔壓力、倉內(nèi)壓力、圓捆機(jī)功耗參數(shù)信息并采用多次采樣取平均值的算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照數(shù)據(jù)包格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析、處理與打包；

步驟a1：客戶端(6)根據(jù)遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)的IP地址和端口號創(chuàng)建長鏈接，通過該端口發(fā)送連接請求，與遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；根據(jù)長鏈接創(chuàng)建兩個對象，一個對象負(fù)責(zé)獲取遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)發(fā)送至客戶端(6)的數(shù)據(jù)，另一個對象負(fù)責(zé)讀取客戶端(6)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)的數(shù)據(jù)；

步驟a：通過信號采集模塊(1)采集草捆密度、草捆重量、草捆個數(shù)、液壓油缸有桿內(nèi)腔壓力、倉內(nèi)壓力、圓捆機(jī)功耗參數(shù)信息；

步驟b：中央處理器(3)接受信號采集模塊(1)采集的草捆密度、草捆重量、草捆個數(shù)、液壓油缸有桿內(nèi)腔壓力、倉內(nèi)壓力、圓捆機(jī)功耗參數(shù)信息，將采集的草捆密度、草捆重量、草捆個數(shù)、液壓油缸有桿內(nèi)腔壓力、倉內(nèi)壓力、圓捆機(jī)功耗參數(shù)信息經(jīng)過GPRS通訊模塊(4)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)；

步驟c：遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)負(fù)責(zé)與GPRS通訊模塊(4)建立連接，實時監(jiān)測GPRS通訊模塊(4)的運行狀態(tài)，并接收GPRS通訊模塊(4)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包按照約定的格式存儲到數(shù)據(jù)庫中，同時配置心跳包及發(fā)送間隔；

步驟d：客戶端(6)實現(xiàn)與遠(yuǎn)程服務(wù)器(5)的相互訪問，并對數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析、處理與實時顯示，并繪制圓捆機(jī)草捆密度、草捆重量、草捆個數(shù)、液壓油缸有桿內(nèi)腔壓力、倉內(nèi)壓力、圓捆機(jī)功耗參數(shù)的變化曲線；根據(jù)草捆重量與草捆個數(shù)的歷史數(shù)據(jù)計算草產(chǎn)量；將草捆密度和相關(guān)操縱變量溢流閥壓力的擬合曲線圖用于下一個草捆密度控制，通過越來越多的捆包，使得擬合曲線不斷擬合改進(jìn)；通過倉內(nèi)壓力、圓捆機(jī)功耗的實時數(shù)據(jù)方便操作人員了解草捆成型情況；通過倉內(nèi)壓力、圓捆機(jī)功耗的歷史數(shù)據(jù)得到圓捆機(jī)不同工況下的牧草卷壓模型及應(yīng)力松弛模型；通過液壓系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)方便操作人員及時了解草捆密度是否達(dá)設(shè)定值；

步驟f：客戶端(6)還具有控制指令遠(yuǎn)程發(fā)送的功能，通過遠(yuǎn)程服務(wù)器和GPRS通訊模塊(4)實現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，以達(dá)到捆繩、開倉門、關(guān)倉門、草捆密度調(diào)節(jié)的目的。