本實用新型涉及農(nóng)業(yè)精細化管理作業(yè)領域，尤其是一套基于北斗導航的雙天線土地刮平系統(tǒng)。

背景技術：

土地刮平具有整平土地，利于水肥均勻灌溉的作用。為促進農(nóng)業(yè)的精細化作業(yè)及信息化管理作業(yè)，全國各地推出了土地整平的要求。同時實時獲取農(nóng)機作業(yè)信息，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要的指導意義。隨著北斗導航定位技術的發(fā)展，應用北斗導航定位技術實時獲取農(nóng)機作業(yè)信息，為全國土地信息獲取帶來極大的便利。

基于全國農(nóng)村土地整合、精細化作業(yè)的趨勢，土地整平作業(yè)成為土地作業(yè)的一個重要課題，當前的土地整平模式基本為激光平地及人工手動整平模式，而激光平地模式又受環(huán)境因素影響較大，人工手動整平則全憑操作人員的經(jīng)驗作業(yè)，整平效果及效率不佳。

因此，如何獲取當前作業(yè)地塊的地理信息及更高效的整平作業(yè)成為一個迫切的需求。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供基于北斗導航的雙天線土地刮平系統(tǒng)，實現(xiàn)了土地高程信息實時采集、解算，調節(jié)機具高度，實現(xiàn)作業(yè)地塊刮平的功能。

為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本實用新型采用以下技術方案:

基于北斗導航的雙天線土地刮平系統(tǒng)，主要包括車載一體式終端，刮平控制器，GNSS導航定位天線，高精度北斗定位模塊，電臺接收天線，開關電磁閥和油缸。

所述車載一體式終端，采用雙天線定位，兩個GNSS天線分別安裝在刮平器的兩端，GNSS天線與車載一體式終端通過GNSS天線線纜連接。

通過車載一體式終端內(nèi)置的GNSS板卡，進行RTK定位輸出定位坐標，即可解算出雙天線實時的高精度定位坐標和高程信息，系統(tǒng)對雙天線的原始坐標信息進行分析，解算出兩個天線基準高程值與實時高程值的差異，從而給控制器發(fā)出命令，控制開關電磁閥，使油缸動作，以達到GNSS天線當前高程與原始高程相同，從而達到土地刮平的目的。

所述車載一體式終端安裝在拖拉機駕駛室內(nèi)，實時顯示當前的工作狀態(tài)、天線高程信息。

所述電臺接收天線安裝在拖拉機駕駛室頂部，通過電臺線纜與拖拉機駕駛室內(nèi)的終端連接，實現(xiàn)對基站電臺信號的接收，保證設備能夠正常工作。

所述刮平控制器安裝在拖拉機駕駛室內(nèi)，刮平控制器兩端各兩個插口，一端為電源及車載一體式終端連接插口，另一端為刮平控制器與開關電磁閥連接的插口。刮平控制器通過線纜，一端與車載一體式終端連接，并與拖拉機車載12V電源連接，另一端通過線纜與開關電磁閥連接。刮平控制器接收車載一體式終端解算后的信息，通過線纜連接控制開關電磁閥。

所述開關電磁閥安裝在拖拉機駕駛室后側，通過安裝板固定在機體上。

所述油缸安裝在拖拉機的后懸掛上。

所述開關電磁閥、油缸及拖拉機通過高壓油管連接，拖拉機通過高壓油管連接開關電磁閥，開關電磁閥再通過高壓油管與油缸連接。

本實用新型采用雙天線模式，通過高精度北斗定位模塊獲取車輛作業(yè)信息，車載終端對刮板高程進行設定，經(jīng)內(nèi)部解算雙天線高差數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制器，在車輛行駛過程中，控制器實時控制開關電磁閥通斷，以實現(xiàn)刮板在車輛行進過程中實時調節(jié)高度，從而達到土地刮平的目的。

本實用新型有益效果是，通過衛(wèi)星定位的方法，快速有效的建立平地所需基準面，減輕刮平作業(yè)的前期作業(yè)強度，減輕操作人員的勞動強度，降低用戶的作業(yè)成本，而且本實用新型解決了傳統(tǒng)平地方法因天氣及地理條件造成的限制，可以全天候不間斷作業(yè)，工作狀態(tài)穩(wěn)定。

本實用新型操作簡單快捷，易學易操作，作業(yè)后的土地平整度好，特別是水田作業(yè)，刮平后的地塊平整度好，利于后期的灌排水作業(yè)。

附圖說明

圖 1是系統(tǒng)方案邏輯組成示意圖。

圖 2是車載一體式終端系統(tǒng)工作示意圖。

圖 3是后臺管理系統(tǒng)工作示意圖。

具體實施方式

本實用新型通過一套雙天線土地刮平終端系統(tǒng)，通過雙天線采集當前地塊高程數(shù)據(jù)，傳輸至系統(tǒng)內(nèi)的處理器，經(jīng)后臺解算，實時分析當前地理高程信息，與基準對比后將數(shù)據(jù)傳輸給控制器，經(jīng)控制器控制開關電磁閥，最終達到土地平整的目的。

本實用新型實時采集農(nóng)機作業(yè)的高精度定位以及其他相關參數(shù)，結合后臺相關算法和數(shù)據(jù)處理模型，實時獲取農(nóng)機作業(yè)的高程信息及作業(yè)地理信息，并提供數(shù)據(jù)庫儲存原始地理高程信息、作業(yè)后的地理高程信息等，為數(shù)據(jù)分析、查詢、統(tǒng)計提供支持。

本實用新型在總體結構上，包括土地刮平終端系統(tǒng)、后臺服務系統(tǒng)兩個系統(tǒng)。土地刮平終端系統(tǒng)包括車載一體式終端，刮平控制器，GNSS導航定位天線，高精度北斗定位模塊，電臺接收天線，開關電磁閥，油缸；后臺服務系統(tǒng)包括商用網(wǎng)絡服務器、土地刮平運維系統(tǒng)、前臺Web信息發(fā)布網(wǎng)站組成。

如圖1所示，是本實用新型的系統(tǒng)方案邏輯組成示意圖，該系統(tǒng)通過安裝在刮平器上的GNSS導航定位天線，接收北斗導航的高精度導航定位信息，通過無線傳輸模塊將車輛的實時信息回傳到后臺的數(shù)據(jù)中心，后臺數(shù)據(jù)中心將原始數(shù)據(jù)結算并儲存，為后期的地理信息整理做數(shù)據(jù)準備，經(jīng)過解算的數(shù)據(jù)在通過網(wǎng)絡傳輸?shù)絎eb數(shù)據(jù)發(fā)布平臺，在數(shù)據(jù)發(fā)布平臺，用戶可以從這里查看到相關車輛的工作狀態(tài)及地塊信息，可以實時了解到車輛及地塊的相關信息。

如圖2所示，是車載一體式終端系統(tǒng)工作示意圖，整個前端雙天線土地刮平終端系統(tǒng)包括車載一體式終端、車載電臺天線、控制器、開關電磁閥，高精度GNSS定位天線、油缸。具體工作過程如下：

首先使用安裝在作業(yè)機具上的北斗定位雙天線實時獲取高精度定位信息，該定位信息包括車輛行駛的速度、實時經(jīng)緯度、航向以及高程信息，以每一個定位點作為基本計算單元，利用土地刮平系統(tǒng)車載一體式終端（內(nèi)含高精度北斗定位接收機）實時進行數(shù)據(jù)整合計算，通過車載一體式終端內(nèi)的接收機將實時高程信息與前期設定的基準面高程進行比較，將實時高程值與基準面高程值的高程差傳輸給控制器，控制器通過控制開關電磁閥來控制油缸，從而使實時高程值與基準面高程值保持一致，達到土地刮平的目的。

同時系統(tǒng)通過無線傳輸模塊將相關原始數(shù)據(jù)如車輛行駛的速度、實時經(jīng)緯度、航向以及高程信息傳輸至后臺系統(tǒng)。

如圖3所示，后臺管理系統(tǒng)工作示意圖，通過前端土地刮平終端系統(tǒng)采集的實時作業(yè)信息（車輛行駛的速度、實時經(jīng)緯度、航向以及高程），后臺數(shù)據(jù)中心獲取前端原始數(shù)據(jù)后，實時展示機具作業(yè)狀態(tài)、位置、速度等信息，并通過相關算法和數(shù)據(jù)處理模型對原始數(shù)據(jù)進行整合處理，實現(xiàn)地塊海拔、作業(yè)地塊高程、機具作業(yè)軌跡等信息的生成發(fā)布，并以相關作業(yè)標準作為基本條件，結合作業(yè)機械、作業(yè)時間、作業(yè)地點等信息對作業(yè)情況進行綜合統(tǒng)計，形成對整個作業(yè)流程的統(tǒng)計匯總，使得用戶能夠清晰的感知和了解作業(yè)情況。

整個后臺以前端獲取的原始數(shù)據(jù)為基礎，整個后臺以前端獲取的原始數(shù)據(jù)為基礎，以Web系統(tǒng)作為依托，進行數(shù)據(jù)的綜合發(fā)布。Web系統(tǒng)已WebGIS系統(tǒng)為基礎進行開發(fā)，融合地理底圖、地塊圖等，結合定位信息，形成基于位置的綜合作業(yè)管理。并且針對不同的受眾，整個系統(tǒng)的用戶群分為普通用戶、監(jiān)管人員、領域專家三個層次。普通用戶包括農(nóng)機作業(yè)人員以及其他人員，普通用戶通過系統(tǒng)可以實時了解自己車輛的作業(yè)信息，并通過位置信息實現(xiàn)對自己車輛的使用管理。監(jiān)管人員面向的是政府職能部門，可以通過系統(tǒng)的統(tǒng)計功能，實現(xiàn)對農(nóng)機作業(yè)的監(jiān)管，方便工作的開展。領域專家面向的是專業(yè)的研究人員，可以通過系統(tǒng)累積的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)進行更深層次的研究。

本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改型和改變。因此，本實用新型覆蓋了落入所附的權利要求書及其等同物的范圍內(nèi)的各種改型和改變。