專利名稱：深松機(jī)智能控制系統(tǒng)管理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對農(nóng)業(yè)機(jī)械在田間作業(yè)時(shí)，對作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)數(shù)量及作業(yè)安全的綜合系統(tǒng)實(shí)行計(jì)算機(jī)智能管理與電子監(jiān)測控制的裝置。
背景技術(shù)：
目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)了從人畜力為主到機(jī)械化作業(yè)為主的歷史性跨越， 隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的城市轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對農(nóng)業(yè)機(jī)械的依賴性越來越強(qiáng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平越來越高。農(nóng)民對農(nóng)業(yè)機(jī)械田間作業(yè)的質(zhì)量要求也越來越高，如何提高對田間作業(yè)的管理水平，這對農(nóng)機(jī)管理部門來說是新的挑戰(zhàn)。針對農(nóng)業(yè)機(jī)械的管理，雖然制定有《農(nóng)業(yè)機(jī)械田間作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《農(nóng)業(yè)機(jī)械操作規(guī)程》等要求和規(guī)范，并對部分農(nóng)機(jī)手進(jìn)行各種培訓(xùn)，但是一到“三夏” “三秋”大忙季節(jié)，大量農(nóng)機(jī)具涌入田間作業(yè)，督導(dǎo)、管理人員不可能面面俱到，所以農(nóng)民機(jī)手能不能按田間作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)操作，完全由機(jī)手自身素質(zhì)決定。如小麥聯(lián)合收割機(jī)收割麥時(shí)，抬高割茬高度超過15cm，直接影響夏糧播種；土壤深松作業(yè)時(shí)，深松深度小于25cm，達(dá)不到深松效果，致使土地蓄水保墑能力很差，直接影響農(nóng)作物產(chǎn)量。最近幾年來，國家為提高糧食作物單產(chǎn)，提高農(nóng)民種糧的積極性，鼓勵(lì)農(nóng)民使用先進(jìn)的農(nóng)機(jī)具、先進(jìn)的耕作技術(shù)，并對使用者給予一定的作業(yè)補(bǔ)貼； 如農(nóng)民深松一畝土地，國家財(cái)政補(bǔ)貼15元，并要求地方財(cái)政給予相應(yīng)補(bǔ)貼。農(nóng)民采用機(jī)械化收獲玉米，每畝給予補(bǔ)貼10—30元等。如在商丘市區(qū)域范圍內(nèi)，由于各縣(市、區(qū))農(nóng)機(jī)局積極努力，全市各級財(cái)政均拿出資金給予相應(yīng)補(bǔ)貼，但在落實(shí)作業(yè)面積與作業(yè)質(zhì)量時(shí)工作量很大。如去年“三秋”時(shí)節(jié)，睢陽區(qū)農(nóng)機(jī)局為落實(shí)深松作業(yè)面積，采取全體管理人員下鄉(xiāng)入村，每人跟蹤兩臺深松機(jī)監(jiān)督質(zhì)量、核實(shí)面積、發(fā)放補(bǔ)貼的辦法。但深松作業(yè)量很大不可能對深松地塊進(jìn)行塊塊丈量，就采用由享受深松補(bǔ)貼的農(nóng)戶寫出申請，由所在村委會(huì)蓋章證明，作業(yè)機(jī)手簽字按手印等管理手段，其結(jié)果也不盡人意。其原因是農(nóng)民機(jī)手素質(zhì)不一，有些機(jī)手田間作業(yè)“偷工減料”，兩地頭深松深度達(dá)到25cm，地中間監(jiān)督人員不易到達(dá)的位置提犁淺耕，得不到深松效果。農(nóng)機(jī)管理部門也無法真正得到實(shí)際深松的真實(shí)數(shù)字。所以，在投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)機(jī)具數(shù)量越來越大的情況下，完全靠管理人員田間作業(yè)監(jiān)督管理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，也是不可能的。因此，急需在田間作業(yè)的農(nóng)機(jī)具上安裝一種智能電子控制設(shè)備，對作業(yè)機(jī)械的作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)數(shù)量等情況給予如實(shí)記錄，并實(shí)施有效控制以便監(jiān)管，就迫切而且必要。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是根據(jù)對農(nóng)機(jī)具進(jìn)行深松作業(yè)的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)一種深松機(jī)智能控制系統(tǒng)管理器，本裝置能夠自動(dòng)檢測深松機(jī)是否達(dá)到預(yù)設(shè)深度，并將作業(yè)距離依據(jù)深松機(jī)的寬度和作業(yè)動(dòng)力機(jī)器的輪徑自動(dòng)計(jì)算出深松機(jī)每次作業(yè)的畝數(shù)，對于不滿足預(yù)設(shè)深度的作業(yè)不進(jìn)行作業(yè)面積計(jì)算，而對于滿足預(yù)設(shè)深度的深松作業(yè)面積將被存入作業(yè)面積存儲(chǔ)器，同時(shí)匯總計(jì)算出全季作業(yè)畝數(shù)，保存到專用U盤中，專用U盤不具有通用性，需通過專用讀取設(shè)備和安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)的深松數(shù)據(jù)管理軟件提取顯示，供農(nóng)機(jī)管理部門審核或統(tǒng)計(jì)使用。解決本實(shí)用新型問題所采取的技術(shù)方案是本裝置由數(shù)據(jù)管理和功能控制兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)構(gòu)成；數(shù)據(jù)管理獨(dú)立系統(tǒng)由專用U盤讀卡器、計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要供業(yè)務(wù)管理部門使用，專用U盤作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)通信，利用深松數(shù)據(jù)管理軟件完成管理部門所要求的功能；功能控制獨(dú)立系統(tǒng)由控制器主機(jī)、落鏟深度傳感器、地輪限深傳感器、深松鏟限深傳感器、動(dòng)力車車速傳感器組成，控制器主機(jī)設(shè)置有電源轉(zhuǎn)換模塊、作業(yè)距離測定模塊、深度檢測模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、狀態(tài)指示模塊、獨(dú)立按鍵模塊、掉電記憶模塊，安裝在作業(yè)機(jī)械駕駛室內(nèi)，用于各種作業(yè)數(shù)據(jù)的檢測和數(shù)據(jù)提取、處理、顯示和保存；地輪限深傳感器、深松鏟限深傳感器按農(nóng)藝要求安裝在耕作機(jī)具相應(yīng)的位置上，動(dòng)力車車速傳感器對應(yīng)作業(yè)機(jī)械動(dòng)力車的車輪安裝在動(dòng)力車機(jī)架上，落鏟深度傳感器對應(yīng)于動(dòng)力車懸掛架安裝在動(dòng)力車機(jī)架上，各傳感器經(jīng)連線與駕駛室內(nèi)的控制器主機(jī)連接，控制器主機(jī)上設(shè)有專用U盤接口 ；另有一專用U盤用于與數(shù)據(jù)管理和功能控制系統(tǒng)連接。深松數(shù)據(jù)管理軟件及控制器主機(jī)的各種功能模塊同行技術(shù)人員均可自行設(shè)計(jì)，在此不做詳述。本實(shí)用新型的積極效果是結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能夠?qū)崟r(shí)測控深松機(jī)的作業(yè)深度，并提供即時(shí)數(shù)據(jù)查詢及以往存儲(chǔ)數(shù)據(jù)查詢功能；當(dāng)深松機(jī)作業(yè)深度沒有達(dá)到預(yù)設(shè)深度時(shí)，控制器進(jìn)行聲光報(bào)警，提示操作手進(jìn)行處理；對于滿足預(yù)設(shè)深松條件的作業(yè)，微處理器將當(dāng)次已作業(yè)面積自動(dòng)計(jì)算，將當(dāng)次深松機(jī)作業(yè)的面積畝數(shù)以及與全季作業(yè)面積匯總畝數(shù)，一并保存到U盤中，供農(nóng)機(jī)管理部門審核或統(tǒng)計(jì)使用；數(shù)據(jù)管理和功能控制系統(tǒng)，均可以獨(dú)立查詢?nèi)咀鳂I(yè)次數(shù)、全季作業(yè)畝數(shù)，以及單次作業(yè)畝數(shù)，故操作機(jī)手和管理部門對于作業(yè)過程、作業(yè)數(shù)據(jù)都能夠了解和掌握，以便于雙方進(jìn)行數(shù)據(jù)核對；本實(shí)用新型很好地解決了對深松技術(shù)要求的達(dá)標(biāo)控制，深松作業(yè)面積自動(dòng)計(jì)算存儲(chǔ)，以及對深松技術(shù)情況、數(shù)據(jù)的真實(shí)性等管理部門有據(jù)可查的問題，大大節(jié)省管理人力成本和經(jīng)濟(jì)成本。

附圖1為本實(shí)用新型組成框圖；附圖2功能控制系統(tǒng)框圖為；附圖3為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)框圖；附圖4為控制器主機(jī)面板示意圖；附圖5為數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)用程序截圖。
具體實(shí)施方式
如附圖1、2、3所示，本裝置由數(shù)據(jù)管理和功能控制兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)構(gòu)成；數(shù)據(jù)管理獨(dú)立系統(tǒng)由專用U盤讀卡器、深松數(shù)據(jù)管理軟件及計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要供業(yè)務(wù)管理部門使用，專用U盤作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)交換和數(shù)據(jù)通信，利用深松數(shù)據(jù)管理軟件完成管理部門所要求的功能；功能控制獨(dú)立系統(tǒng)由控制器主機(jī)、落鏟深度傳感器、地輪限深傳感器、深松鏟限深傳感器、動(dòng)力車車速傳感器組成，控制器主機(jī)設(shè)置有電源轉(zhuǎn)換模塊、作業(yè)距離測定模塊、深度檢測模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、狀態(tài)指示模塊、獨(dú)立按鍵模塊、掉電記憶模塊，安裝在作業(yè)機(jī)械駕駛室內(nèi)，用于各種作業(yè)數(shù)據(jù)的檢測和數(shù)據(jù)提取、處理、顯示和保存，地輪限深傳感器、深松鏟限深傳感器按農(nóng)藝要求安裝在耕作機(jī)具相應(yīng)的位
4置上，動(dòng)力車車速傳感器對應(yīng)作業(yè)機(jī)械動(dòng)力車的車輪安裝在動(dòng)力車機(jī)架上，落鏟深度傳感器對應(yīng)于動(dòng)力車懸掛架安裝在動(dòng)力車機(jī)架上，各傳感器經(jīng)連線與駕駛室內(nèi)的控制器主機(jī)連接，控制器主機(jī)上設(shè)有專用U盤接口 ；另有一專用U盤用于與數(shù)據(jù)管理和功能控制系統(tǒng)連接。控制器主機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測工作電源、深松深度、動(dòng)力車深松作業(yè)距離及功能開關(guān)的設(shè)置狀態(tài)，并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)通過數(shù)碼顯示系統(tǒng)和指示燈組成的狀態(tài)指示模塊同步顯示系統(tǒng)狀態(tài)情況；四種傳感器測定模塊對深松作業(yè)深度、作業(yè)距離等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行技術(shù)處理，在保證作業(yè)機(jī)器符合規(guī)定要求的情況下，將各相關(guān)參數(shù)送給微處理器；使控制器主機(jī)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的將當(dāng)前工作的信息(次數(shù)、本次畝數(shù)、總的次數(shù)和畝數(shù))保存到專用U盤中，確保作業(yè)數(shù)據(jù)安全。本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)采集流程是計(jì)算機(jī)通過專用U盤讀卡器和深松數(shù)據(jù)管理軟件對U盤進(jìn)行初始化，并錄入使用者身份信息。深松機(jī)深松作業(yè)時(shí)由控制器主機(jī)在工作狀態(tài)下向U盤內(nèi)寫入數(shù)據(jù)，記錄存儲(chǔ)深松作業(yè)的各種數(shù)據(jù)參量；管理部門利用計(jì)算機(jī)通過專用U 盤讀卡器和深松數(shù)據(jù)管理軟件讀取U盤內(nèi)數(shù)據(jù)，進(jìn)行過程管理。其具體實(shí)施過程如下控制器主機(jī)1面板上設(shè)有數(shù)碼管顯示器3、電源指示燈2、電源接口 5、傳感器接口 6、專用U盤接口 4、操作按鍵7、8、9、10及各指示燈11、12、13(如附圖4所示)，將作業(yè)動(dòng)力車電源插接在電源接口 5上，控制器主機(jī)1面板上電源指示燈2點(diǎn)亮；將傳感器連接線插接在傳感器接口 6上，控制器主機(jī)1通過地輪限深定位傳感器和深松鏟限深定位傳感器與深松機(jī)相連接；通過落鏟定位傳感器和作業(yè)動(dòng)力車測速傳感器與作業(yè)動(dòng)力車相連，落鏟定位傳感器用于控制操作機(jī)手對于作業(yè)動(dòng)力車懸架下落的高度控制，以保證深松機(jī)入土深度。深松作業(yè)開始前將初始化好的專用U盤通過專用U盤接口 4與控制器主機(jī)1相連接。 開機(jī)時(shí)控制器主機(jī)1進(jìn)行系統(tǒng)自檢，并通過數(shù)碼管3顯示深松機(jī)的一些基本信息，顯示的次序?yàn)槭褂谜呱矸菪畔ⅰ⑸钏社P作業(yè)寬度(單位厘米)、作業(yè)動(dòng)力車測速輪外徑(單位厘米)、已完成作業(yè)的次數(shù)、已完成作業(yè)面積總數(shù)(單位畝，精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。自檢后， 當(dāng)“工作/查詢”功能開關(guān)7處于“查詢”狀態(tài)時(shí)，查詢指示燈11點(diǎn)亮，配合“增加”、“減小” 按鍵9、10進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢，由數(shù)碼管3顯示從第一次到最后一次作業(yè)的總次數(shù)及本次作業(yè)面積畝數(shù)。當(dāng)“工作/查詢”功能開關(guān)7處于“工作”狀態(tài)時(shí)，功能控制系統(tǒng)主機(jī)的作業(yè)深度處理模塊檢測三個(gè)深度控制傳感器的信號數(shù)據(jù)，如果有一個(gè)或多個(gè)信號數(shù)據(jù)不能達(dá)到要求時(shí)，報(bào)警指示燈13點(diǎn)亮，且欠深報(bào)警器發(fā)出提示音；僅當(dāng)全部信號符合要求時(shí)，工作指示燈 12點(diǎn)亮，表示控制器進(jìn)入正常工作狀態(tài)；在此狀態(tài)下，作業(yè)機(jī)器進(jìn)行深松作業(yè)，作業(yè)動(dòng)力車速度測定傳感器將車速信號送給微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，由數(shù)碼管3顯示本次作業(yè)序數(shù)和本次即時(shí)作業(yè)面積(畝數(shù))；當(dāng)本次深松作業(yè)停止或結(jié)束后，操作機(jī)手可以使用“存儲(chǔ)”按鍵8將本次作業(yè)序數(shù)和作業(yè)面積畝數(shù)儲(chǔ)存到U盤中，控制器主機(jī)1此時(shí)將總的作業(yè)次數(shù)和總的作業(yè)畝數(shù)進(jìn)行匯總運(yùn)算，并刷新存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。然后，將作業(yè)序數(shù)遞增，新一輪序數(shù)的作業(yè)面積數(shù)清零，為新一次的作業(yè)數(shù)據(jù)記錄做好準(zhǔn)備。微處理器在工作過程中，當(dāng)發(fā)生電源供電故障或者是人為關(guān)閉工作開關(guān)，而工作數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行“存儲(chǔ)”操作時(shí)，通過掉電記憶模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測電源情況，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的將當(dāng)前工作的信息(次數(shù)、本次作業(yè)面積畝數(shù)以及總的作業(yè)次數(shù)和面積畝數(shù))保存到U盤中，避免出現(xiàn)作業(yè)數(shù)據(jù)的意外丟失，確保數(shù)據(jù)的安全。[0013]計(jì)算機(jī)通過串行端口與專用U盤讀卡器相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；為便于野外作業(yè)，專用U盤讀卡器使用計(jì)算機(jī)USB電源；專用U盤通過專用U盤接口與專用U盤讀卡器連接。在初始化專用U盤時(shí)，計(jì)算機(jī)運(yùn)行“智能深松機(jī)讀卡器應(yīng)用程序”將使用者身份信息、作業(yè)動(dòng)力車技術(shù)數(shù)據(jù)等基本信息寫入。在全季深松作業(yè)結(jié)束或者需要讀取專用U盤內(nèi)數(shù)據(jù)時(shí)，將專用U盤接入專用U盤讀卡器，運(yùn)行讀卡程序，專用U盤內(nèi)詳細(xì)數(shù)據(jù)(使用者身份信息、作業(yè)動(dòng)力車寬度、作業(yè)動(dòng)力車外徑、總的作業(yè)次數(shù)、總的作業(yè)總畝數(shù)、每次的作業(yè)畝數(shù)等)就讀取到計(jì)算機(jī)中，供農(nóng)機(jī)管理部門審核或統(tǒng)計(jì)使用。附圖5為本實(shí)用新型讀卡器應(yīng)用程序截圖，讀卡程序左側(cè)為專用U盤內(nèi)的基本信息，右側(cè)為全季作業(yè)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型應(yīng)用廣泛，不但適用深松機(jī)作業(yè)，同樣也適用于其他領(lǐng)域，如收割機(jī)割茬深度控制、收割面積自動(dòng)計(jì)算等農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)的智能化控制管理。
權(quán)利要求1. 一種深松機(jī)智能控制系統(tǒng)管理器，其特征在于它由數(shù)據(jù)管理和功能控制兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)構(gòu)成；數(shù)據(jù)管理獨(dú)立系統(tǒng)由專用U盤讀卡器、計(jì)算機(jī)構(gòu)成；功能控制獨(dú)立系統(tǒng)由控制器主機(jī)、落鏟深度傳感器、地輪限深傳感器、深松鏟限深傳感器、動(dòng)力車車速傳感器組成，控制器主機(jī)設(shè)置有電源轉(zhuǎn)換模塊、作業(yè)距離測定模塊、深度檢測模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、狀態(tài)指示模塊、獨(dú)立按鍵模塊、掉電記憶模塊，安裝在作業(yè)機(jī)械駕駛室內(nèi)；地輪限深傳感器、深松鏟限深傳感器按農(nóng)藝要求安裝在耕作機(jī)具相應(yīng)的位置上，動(dòng)力車車速傳感器對應(yīng)作業(yè)機(jī)械動(dòng)力車的車輪安裝在動(dòng)力車機(jī)架上，落鏟深度傳感器對應(yīng)于動(dòng)力車懸掛架安裝在動(dòng)力車機(jī)架上，各傳感器經(jīng)連線與駕駛室內(nèi)的控制器主機(jī)連接，控制器主機(jī)上設(shè)有專用U盤接口 ；另有一專用U盤用于與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和功能控制系統(tǒng)連接。
專利摘要一種深松機(jī)智能控制系統(tǒng)管理器，由數(shù)據(jù)管理和功能控制兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)構(gòu)成；數(shù)據(jù)管理獨(dú)立系統(tǒng)由專用U盤讀卡器、深松數(shù)據(jù)管理軟件及計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要供業(yè)務(wù)管理部門使用；功能控制獨(dú)立系統(tǒng)由控制器主機(jī)、落鏟深度傳感器、地輪限深傳感器、深松鏟限深傳感器、動(dòng)力車車速傳感器組成，用于各種作業(yè)數(shù)據(jù)的檢測和數(shù)據(jù)提取、處理、顯示和保存；另有一專用U盤用于與數(shù)據(jù)管理和功能控制系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，能夠?qū)崟r(shí)測控深松機(jī)的作業(yè)深度，并提供即時(shí)數(shù)據(jù)查詢及以往存儲(chǔ)數(shù)據(jù)查詢功能；很好地解決了對深松技術(shù)要求的達(dá)標(biāo)控制及深松作業(yè)面積自動(dòng)計(jì)算存儲(chǔ)有據(jù)可查的問題，大大節(jié)省了管理人力成本和經(jīng)濟(jì)成本。
文檔編號G05B19/418GK202331136SQ201120400779
公開日2012年7月11日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者丁潔, 冀永祥, 劉德贊, 劉獻(xiàn)東, 劉素芬, 宋彥軍, 張盛恩, 曹逢春, 李明哲, 李鵬飛, 牛青, 翟福軍, 陳棟 申請人:商丘市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣鑒定站, 李明哲