一種深松機智能管理系統(tǒng)及其管理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種深松機智能管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器、車輛終端；所述服務(wù)器分別與所述車輛終端進行通信。所述車輛終端固定在深松機上；所述車輛終端包括控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機具識別傳感器；所述GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器均與所述控制器通信；所述GPS、深度傳感器、速度傳感器均與機具識別傳感器一一綁定?？刂破魍ㄟ^GPRS將深松機的作業(yè)信息傳輸給服務(wù)器，服務(wù)器對其進行處理形成圖表。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本系統(tǒng)將定點定位、作業(yè)軌跡、圖像獲取、作業(yè)量計算、深耕探測、農(nóng)機管理等功能緊密的結(jié)合，使農(nóng)機管理更便捷。
【專利說明】
一種深松機智能管理系統(tǒng)及其管理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種深松機智能管理系統(tǒng)及其管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]深松是疏松土層而不翻轉(zhuǎn)土層，保持原土層不亂的一種土壤耕作法，不打亂土層，既能使土層上部保持一定的堅實度，減少多次耕翻對團粒結(jié)構(gòu)的不良影響，還可以打破鏵式犁形成的平板犁底層。智能深松作業(yè)探測是專為深松作業(yè)開發(fā)的功能，可以自動準確的探測深松作業(yè)的深度是否達標及耕作面積，工作方式上全自動進行有別于以往的人工探測，極大的節(jié)省了人力物力。
[0003]目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式實現(xiàn)了從人畜力為主到機械化作業(yè)為主的歷史性跨越，隨著農(nóng)村勞動力的城市轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)機械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對農(nóng)業(yè)機械的依賴性越來越強，農(nóng)業(yè)機械化水平越來越高。農(nóng)民對農(nóng)業(yè)機械田間作業(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)機管理部門來說是新的挑戰(zhàn)。針對農(nóng)業(yè)機械的管理，雖然制定有《農(nóng)業(yè)機械田間作業(yè)技術(shù)標準》、《農(nóng)業(yè)機械操作規(guī)程》等要求和規(guī)范，并對部分農(nóng)機手進行各種培訓(xùn)，但是一到“三夏” “三秋”大忙季節(jié)，大量農(nóng)機具涌入田間作業(yè)，督導(dǎo)、管理人員不可能面面?zhèn)樀剑赞r(nóng)民機手能不能按田間作業(yè)技術(shù)標準操作，完全由機手自身素質(zhì)決定。如小麥聯(lián)合收割機收割麥時，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，深松深度小于25cm，達不到深松效果，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，鼓勵農(nóng)民使用先進的農(nóng)機具、先進的耕作技術(shù)，并對使用者給予一定的作業(yè)補貼；如農(nóng)民深松一畝土地，國家財政補貼15元，并要求地方財政給予相應(yīng)補貼。農(nóng)民采用機械化收獲玉米，每畝給予補貼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)機局積極努力，全市各級財政均拿出資金給予相應(yīng)補貼，但在落實作業(yè)面積與作業(yè)質(zhì)量時工作量很大。如:去年“三秋”時節(jié)，睢陽區(qū)農(nóng)機局為落實深松作業(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監(jiān)督質(zhì)量、核實面積、發(fā)放補貼的辦法。但深松作業(yè)量很大不可能對深松地塊進行塊塊丈量，就采用由享受深松補貼的農(nóng)戶寫出申請，由所在村委會蓋章證明，作業(yè)機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)民機手素質(zhì)不一，有些機手田間作業(yè)“偷工減料”，兩地頭深松深度達到25cm，地中間監(jiān)督人員不易到達的位置提犁淺耕，得不到深松效果。農(nóng)機管理部門也無法真正得到實際深松的真實數(shù)字。所以，在投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)機具數(shù)量越來越大的情況下，完全靠管理人員田間作業(yè)監(jiān)督管理是遠遠不夠的，也是不可能的。因此，急需在田間作業(yè)的農(nóng)機具上安裝一種智能電子控制設(shè)備，對作業(yè)機械的作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)數(shù)量等情況給予如實記錄，并實施有效控制以便監(jiān)管，就迫切而且必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中深松機管理難的缺陷，提供一種一種深松機智能管理系統(tǒng)來解決上述問題。
[0005]本發(fā)明提供一下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述技術(shù)目的:
[0006]—種深松機智能管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器、車輛終端;所述服務(wù)器分別與所述車輛終端進行通信；
[0007]所述車輛終端固定在深松機上；所述車輛終端包括控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機具識別傳感器;所述GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器均與所述控制器通信;所述GPS、深度傳感器、速度傳感器均與機具識別傳感器一一綁定；
[0008]所述服務(wù)器包括權(quán)限管理模塊、處理模塊、存儲模塊；
[0009]按照深松機所屬管轄區(qū)域不同，多所有深松機進行訪問權(quán)限設(shè)定;所述權(quán)限管理模塊根據(jù)用戶登陸指令向用戶推送權(quán)限范圍內(nèi)深松機作業(yè)信息；
[0010]所述處理模塊對車輛終端發(fā)送來的信息進行處理后存入所述存儲模塊；
[0011]所述處理模塊包括深松機信息管理單元、實時監(jiān)控單元、深度監(jiān)測單元、速度監(jiān)測單元、圖表制作單元；
[0012]所述深松機信息管理單元通過識別深松機身份信息判斷其所屬權(quán)限；
[0013]通過所述實時監(jiān)控單元對該深松機的位置進行實時監(jiān)控；
[0014]通過所述深度監(jiān)測單元計算得出該深松機深松深度是否達標；
[0015]通過所述速度監(jiān)測單元對該深松機進行速度的實時監(jiān)控；
[0016]通過所述圖表制作單元對該深耕機采集的信息進行處理，并形成圖表。
[0017]優(yōu)選的，在所述機具識別傳感器內(nèi)輸入深松機身份信息，并在所述服務(wù)器內(nèi)設(shè)定該深松機的訪問權(quán)限;所述身份信息包括機型、車牌信息、幅寬、車主信息。
[0018]優(yōu)選的，所述深松機具有犁耙;所述深度傳感器實時獲取所述犁耙的下壓角度α;作業(yè)深度計算公式為:
[0019]Z = aX3i/180*r;其中ζ為作業(yè)深度、r為拖拉機三點懸掛下拉桿長度。
[0020]優(yōu)選的，所述深度傳感器固定在所述下拉桿上。
[0021]優(yōu)選的，所述GPS實時采集深松機的經(jīng)度X、瑋度y;所述控制器將深松機的x、y、z信息與深松機身份信息匹配后傳輸給所述服務(wù)器的處理模塊。
[0022]優(yōu)選的，在所述深度監(jiān)測單元先設(shè)定標準深松深度閾值η;當2多η時，表示作業(yè)達標;當ζ〈η時，表示作業(yè)不達標，并將結(jié)果信息傳送給所述圖表制作單元。
[0023]優(yōu)選的，所述圖表制作單元通過MATLAB的圖形算法計算繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。
[0024]優(yōu)選的，所述漏耕面積=預(yù)估地塊面積-深耕面積-淺耕面積+復(fù)耕面積。
[0025]本發(fā)明還提供一種根智能深松機管理系統(tǒng)的管理方法，包括以下步驟:
[0026]I)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)搭建
[0027]11)車輛終端安裝
[0028]在深松機上安裝控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機具識別傳感器;并調(diào)試合格；
[0029]12)權(quán)限設(shè)置
[0030]在服務(wù)器內(nèi)錄入各深松機身份信息并在服務(wù)器內(nèi)設(shè)置訪問不同深松機的權(quán)限；[0031 ] 2)車輛終端信息采集與傳輸
[0032]GPS、深度傳感器、速度傳感器采集深松機作業(yè)信息后，控制器將該信息與該深松機身份信息綁定后通過GPRS傳輸給服務(wù)器；
[0033]3)信息處理
[0034]服務(wù)器通過MATLAB的圖形算法對車輛終端采集的信息進行處理，并繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。
[0035]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0036]本系統(tǒng)將定點定位、作業(yè)軌跡、圖像獲取、作業(yè)量計算、深耕探測、農(nóng)機管理等功能緊密的結(jié)合，使農(nóng)機管理更便捷。
[0037]根據(jù)登錄用戶的不同權(quán)限，可以查看到該權(quán)限下的當日作業(yè)面積，當日的達標率，當日的平均耕深以及累計該權(quán)限下的完成深松的面積?？梢赃M行一天的24小時制內(nèi)的任意時間段的作業(yè)查詢，如作業(yè)面積、達標面積、未達標面積、重復(fù)面積、遺漏面積、達標率等信息。
[0038]實時監(jiān)控單元可以查詢到農(nóng)機的實時信息和歷史的軌跡回放。實時跟蹤監(jiān)控農(nóng)機的位置，隨時了解農(nóng)機的狀態(tài);宏觀上統(tǒng)計全自治區(qū)(市、區(qū)縣)的農(nóng)機動態(tài)，從而根據(jù)作業(yè)時節(jié)分析農(nóng)機使用效率、農(nóng)機耕作分布等。
[0039]通過農(nóng)機上安裝的終端設(shè)備，通過GPRS鏈路將農(nóng)機的地理位置、行駛狀態(tài)、速度、方向、基站信息等數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，服務(wù)器將農(nóng)機定位的數(shù)據(jù)加以描繪形成軌跡。軌跡可以一次性的描繪從而展示整體的行駛作業(yè)情況，亦可以逐點、跨點的播放從而模擬當時的行駛路程。
【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明一種深松機智能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0041]為使對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下:
[0042]如圖1所示，一種深松機智能管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器、車輛終端;服務(wù)器分別與車輛終端進行通信。具體為:
[0043]車輛終端固定在深松機上；車輛終端包括控制器、GPS,GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機具識別傳感器;GPS,GPRS、深度傳感器、速度傳感器均與控制器通信;GPS、深度傳感器、速度傳感器均與機具識別傳感器一一綁定。
[0044]其中，深度傳感器通過抱箍固定在下拉桿上，以實時獲取犁耙的下壓角度α;作業(yè)深度計算公式為:
[0045]ζ = α XJi/180*r;其中ζ為作業(yè)深度、r為拖拉機三點懸掛下拉桿長度。速度傳感器固定在拖拉機的輪轂上，以獲取深松機的作業(yè)速度。GPS固定在深松機或這拖拉機的中軸線上，以便于準確獲取深松機的位置。GPRS和控制器均固定在駕駛室內(nèi)，且GPRS距控制器較近，便于控制車輛終端以及保證網(wǎng)絡(luò)的通暢。控制器還自帶有顯示屏，可顯示當前作業(yè)深度，便于司機及時調(diào)整作業(yè)深度。
[0046]服務(wù)器包括權(quán)限管理模塊、處理模塊、存儲模塊。
[0047]先在服務(wù)器里錄入所有深松機的身份信息，并安裝規(guī)定的管轄范圍對所有深松機進行訪問權(quán)限劃分，具有該權(quán)限的用戶僅能訪問該權(quán)限內(nèi)的深松機作業(yè)情況，上級用戶可訪問本級權(quán)限以及所屬的下級權(quán)限范圍內(nèi)的深松機作業(yè)情況，以此類推。權(quán)限管理模塊根據(jù)登陸指令向用戶推送權(quán)限范圍內(nèi)深松機作業(yè)信息。
[0048]處理模塊對車輛終端發(fā)送來的信息進行處理后存入存儲模塊。
[0049]處理模塊包括深松機信息管理單元、實時監(jiān)控單元、深度監(jiān)測單元、速度監(jiān)測單元、圖表制作單元；
[0050]深松機信息管理單元通過識別深松機身份信息判斷其所屬權(quán)限。通過實時監(jiān)控單元對該深松機的位置進行實時監(jiān)控。通過深度監(jiān)測單元計算得出該深松機深松深度是否達標。通過速度監(jiān)測單元對該深松機進行速度的實時監(jiān)控。通過圖表制作單元對該深耕機采集的信息進行處理，并形成圖表。
[0051]上述的深松機身份信息為在機具識別傳感器內(nèi)輸入深松機的機型、車牌信息、幅寬、車主信息。并在服務(wù)器內(nèi)設(shè)定該深松機訪問權(quán)限。
[0052]GPS實時采集深松機的經(jīng)度X、瑋度y;控制器將深松機的x、y、z信息與深松機身份信息匹配后通過GPRS傳輸給服務(wù)器的處理模塊。
[0053]在深度監(jiān)測單元先設(shè)定標準深松深度閾值η;當z多η時，表示作業(yè)達標；當2〈11時，表示作業(yè)不達標，并將結(jié)果信息傳送給圖表制作單元。
[0054]當所有信息齊全后，圖表制作單元通過MATLAB的圖形算法計算繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。其中，漏耕面積=預(yù)估地塊面積-深耕面積-淺耕面積+復(fù)耕面積。用不同的顏色畫出不同軌跡，查看更加直觀、清楚。
[0055]—種深松機智能管理系統(tǒng)的管理方法，包括以下步驟:
[0056]I)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)搭建
[0057]11)車輛終端安裝
[0058]在深松機上安裝控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機具識別傳感器;并調(diào)試合格；
[0059]12)權(quán)限設(shè)置
[0060]在服務(wù)器內(nèi)錄入各深松機身份信息并在服務(wù)器內(nèi)設(shè)置訪問不同深松機的權(quán)限；[0061 ] 2)車輛終端信息采集與傳輸
[0062]GPS、深度傳感器、速度傳感器采集深松機作業(yè)信息后，控制器將該信息與該深松機身份信息綁定后通過GPRS傳輸給服務(wù)器；
[0063]3)信息處理
[0064]服務(wù)器通過MATLAB的圖形算法對車輛終端采集的信息進行處理，并繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。
[0065]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【主權(quán)項】
1.一種深松機智能管理系統(tǒng)，其特征在于:包括服務(wù)器、車輛終端;所述服務(wù)器分別與所述車輛終端進行通信； 所述車輛終端固定在深松機上;所述車輛終端包括控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機具識別傳感器;所述GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器均與所述控制器通信；所述GPS、深度傳感器、速度傳感器均與機具識別傳感器一一綁定； 所述服務(wù)器包括權(quán)限管理模塊、處理模塊、存儲模塊； 按照深松機所屬管轄區(qū)域不同，多所有深松機進行訪問權(quán)限設(shè)定;所述權(quán)限管理模塊根據(jù)用戶登陸指令向用戶推送權(quán)限范圍內(nèi)深松機作業(yè)信息； 所述處理模塊對車輛終端發(fā)送來的信息進行處理后存入所述存儲模塊； 所述處理模塊包括深松機信息管理單元、實時監(jiān)控單元、深度監(jiān)測單元、速度監(jiān)測單元、圖表制作單元； 所述深松機信息管理單元通過識別深松機身份信息判斷其所屬權(quán)限； 通過所述實時監(jiān)控單元對該深松機的位置進行實時監(jiān)控； 通過所述深度監(jiān)測單元計算得出該深松機深松深度是否達標； 通過所述速度監(jiān)測單元對該深松機進行速度的實時監(jiān)控； 通過所述圖表制作單元對該深耕機采集的信息進行處理，并形成圖表。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深松機智能管理系統(tǒng)，其特征在于:在所述機具識別傳感器內(nèi)輸入深松機身份信息，并在所述服務(wù)器內(nèi)設(shè)定該深松機的訪問權(quán)限；所述身份信息包括機型、車牌信息、幅寬、車主信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深松機智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述深松機具有犁耙;所述深度傳感器實時獲取所述犁耙的下壓角度α;作業(yè)深度計算公式為: 2； = (1\:11/180打;其中2為作業(yè)深度、1'為拖拉機三點懸掛下拉桿長度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深松機智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述深度傳感器固定在所述下拉桿上。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種深松機智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述GPS實時采集深松機的經(jīng)度X、瑋度y;所述控制器將深松機的x、y、z信息與深松機身份信息匹配后傳輸給所述服務(wù)器的處理模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種深松機智能管理系統(tǒng)，其特征在于:在所述深度監(jiān)測單元先設(shè)定標準深松深度閾值η;當2多η時，表示作業(yè)達標；當ζ〈η時，表示作業(yè)不達標，并將結(jié)果信息傳送給所述圖表制作單元。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種深松機智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述圖表制作單元通過MATLAB的圖形算法計算繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種深松機智能管理系統(tǒng)，其特征在于:所述漏耕面積=預(yù)估地塊面積-深耕面積-淺耕面積+復(fù)耕面積。9.一種根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的智能深松機管理系統(tǒng)的管理方法，其特征在于:包括以下步驟: I)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)搭建 II)車輛終端安裝 在深松機上安裝控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機具識別傳感器;并調(diào)試合格； 12)權(quán)限設(shè)置 在服務(wù)器內(nèi)錄入各深松機身份信息并在服務(wù)器內(nèi)設(shè)置訪問不同深松機的權(quán)限； 2)車輛終端信息采集與傳輸 GPS、深度傳感器、速度傳感器采集深松機作業(yè)信息后，控制器將該信息與該深松機身份信息綁定后通過GPRS傳輸給服務(wù)器； 3)信息處理 服務(wù)器通過MATLAB的圖形算法對車輛終端采集的信息進行處理，并繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。
【文檔編號】G05B19/048GK106054771SQ201610499192
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】劉江彬, 余寶珠, 汪海, 吳際, 江浩
【申請人】安徽潤谷網(wǎng)絡(luò)科技有限公司