CN106204792A - 一种具有定位功能的深松机智能管理系统及其管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有定位功能的深松机智能管理系统，包括服务器、车辆终端；所述服务器分别与所述车辆终端进行通信。所述车辆终端固定在深松机上；所述车辆终端包括控制器、GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器、机具识别传感器；所述GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器均与所述控制器通信；所述GPS、深度传感器、速度传感器均与机具识别传感器一一绑定。控制器通过GPRS将深松机的作业信息传输给服务器，服务器对其进行处理形成图表。本发明与现有技术相比，本系统将定点定位、作业轨迹、图像获取、作业量计算、深耕探测、农机管理等功能紧密的结合，使农机管理更便捷。

Description

一种具有定位功能的深松机智能管理系统及其管理方法

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，具体来说是一种具有定位功能的深松机智能管理系统及其管理方法。

背景技术

深松是疏松土层而不翻转土层，保持原土层不乱的一种土壤耕作法，不打乱土层，既能使土层上部保持一定的坚实度，减少多次耕翻对团粒结构的不良影响，还可以打破铧式犁形成的平板犁底层。智能深松作业探测是专为深松作业开发的功能，可以自动准确的探测深松作业的深度是否达标及耕作面积，工作方式上全自动进行有别于以往的人工探测，极大的节省了人力物力。

目前，我国农业生产方式实现了从人畜力为主到机械化作业为主的历史性跨越，随着农村劳动力的城市转移，农业机械在农业生产的各个领域被广泛应用，农业生产对农业机械的依赖性越来越强，农业机械化水平越来越高。农民对农业机械田间作业的质量要求也越来越高，如何提高对田间作业的管理水平，这对农机管理部门来说是新的挑战。针对农业机械的管理，虽然制定有《农业机械田间作业技术标准》、《农业机械操作规程》等要求和规范，并对部分农机手进行各种培训，但是一到“三夏”“三秋”大忙季节，大量农机具涌入田间作业，督导、管理人员不可能面面俱到，所以农民机手能不能按田间作业技术标准操作，完全由机手自身素质决定。如小麦联合收割机收割麦时，抬高割茬高度超过15cm，直接影响夏粮播种；土壤深松作业时，深松深度小于25cm，达不到深松效果，致使土地蓄水保墒能力很差，直接影响农作物产量。最近几年来，国家为提高粮食作物单产，提高农民种粮的积极性，鼓励农民使用先进的农机具、先进的耕作技术，并对使用者给予一定的作业补贴；如农民深松一亩土地，国家财政补贴15元，并要求地方财政给予相应补贴。农民采用机械化收获玉米，每亩给予补贴10---30元等。如在商丘市区域范围内，由于各县(市、区)农机局积极努力，全市各级财政均拿出资金给予相应补贴，但在落实作业面积与作业质量时工作量很大。如：去年“三秋”时节，睢阳区农机局为落实深松作业面积，采取全体管理人员下乡入村，每人跟踪两台深松机监督质量、核实面积、发放补贴的办法。但深松作业量很大不可能对深松地块进行块块丈量，就采用由享受深松补贴的农户写出申请，由所在村委会盖章证明，作业机手签字按手印等管理手段，其结果也不尽人意。其原因是农民机手素质不一，有些机手田间作业“偷工减料”，两地头深松深度达到25cm，地中间监督人员不易到达的位置提犁浅耕，得不到深松效果。农机管理部门也无法真正得到实际深松的真实数字。所以，在投入农业生产的农机具数量越来越大的情况下，完全靠管理人员田间作业监督管理是远远不够的，也是不可能的。因此，急需在田间作业的农机具上安装一种智能电子控制设备，对作业机械的作业质量、作业数量等情况给予如实记录，并实施有效控制以便监管，就迫切而且必要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中深松机管理难的缺陷，提供一种一种具有定位功能的深松机智能管理系统来解决上述问题。

本发明提供一下技术方案来实现上述技术目的：

一种具有定位功能的深松机智能管理系统，包括服务器、车辆终端；所述服务器分别与所述车辆终端进行通信；

所述车辆终端固定在深松机上；所述车辆终端包括控制器、GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器、机具识别传感器；所述GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器均与所述控制器通信；所述GPS、深度传感器、速度传感器均与机具识别传感器一一绑定；

所述服务器包括权限管理模块、处理模块、存储模块；

按照深松机所属管辖区域不同，多所有深松机进行访问权限设定；所述权限管理模块根据用户登陆指令向用户推送权限范围内深松机作业信息；

所述处理模块对车辆终端发送来的信息进行处理后存入所述存储模块；

所述处理模块包括深松机信息管理单元、实时监控单元、深度监测单元、速度监测单元、图表制作单元；

所述深松机信息管理单元通过识别深松机身份信息判断其所属权限；

通过所述实时监控单元对该深松机的位置进行实时监控；

通过所述深度监测单元计算得出该深松机深松深度是否达标；

通过所述速度监测单元对该深松机进行速度的实时监控；

通过所述图表制作单元对该深耕机采集的信息进行处理，并形成图表。

优选的，在所述机具识别传感器内输入深松机身份信息，并在所述服务器内设定该深松机的访问权限；所述身份信息包括机型、车牌信息、幅宽、车主信息。

优选的，所述深松机具有犁耙；所述深度传感器实时获取所述犁耙的下压角度α；作业深度计算公式为：

z＝α×π/180*r；其中z为作业深度、r为拖拉机三点悬挂下拉杆长度。

优选的，所述深度传感器固定在所述下拉杆上。

优选的，所述GPS实时采集深松机的经度x、纬度y；所述控制器将深松机的x、y、z信息与深松机身份信息匹配后传输给所述服务器的处理模块。

优选的，在所述深度监测单元先设定标准深松深度阈值n；当z≥n时，表示作业达标；当z<n时，表示作业不达标，并将结果信息传送给所述图表制作单元。

优选的，所述图表制作单元通过MATLAB的图形算法计算绘出预估地块外圈轨迹及面积、深耕面积及轨迹、浅耕面积及轨迹、复耕面积及轨迹、漏耕面积及轨迹。

优选的，所述漏耕面积＝预估地块面积-深耕面积-浅耕面积+复耕面积。

本发明还提供一种根智能深松机管理系统的管理方法，包括以下步骤：

1)网络架构搭建

11)车辆终端安装

在深松机上安装控制器、GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器、机具识别传感器；并调试合格；

12)权限设置

在服务器内录入各深松机身份信息并在服务器内设置访问不同深松机的权限；

2)车辆终端信息采集与传输

GPS、深度传感器、速度传感器采集深松机作业信息后，控制器将该信息与该深松机身份信息绑定后通过GPRS传输给服务器；

3)信息处理

服务器通过MATLAB的图形算法对车辆终端采集的信息进行处理，并绘出预估地块外圈轨迹及面积、深耕面积及轨迹、浅耕面积及轨迹、复耕面积及轨迹、漏耕面积及轨迹。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本系统将定点定位、作业轨迹、图像获取、作业量计算、深耕探测、农机管理等功能紧密的结合，使农机管理更便捷。

根据登录用户的不同权限，可以查看到该权限下的当日作业面积，当日的达标率，当日的平均耕深以及累计该权限下的完成深松的面积。可以进行一天的24小时制内的任意时间段的作业查询，如作业面积、达标面积、未达标面积、重复面积、遗漏面积、达标率等信息。

实时监控单元可以查询到农机的实时信息和历史的轨迹回放。实时跟踪监控农机的位置，随时了解农机的状态；宏观上统计全自治区(市、区县)的农机动态，从而根据作业时节分析农机使用效率、农机耕作分布等。

通过农机上安装的终端设备，通过GPRS链路将农机的地理位置、行驶状态、速度、方向、基站信息等数据传送至服务器，服务器将农机定位的数据加以描绘形成轨迹。轨迹可以一次性的描绘从而展示整体的行驶作业情况，亦可以逐点、跨点的播放从而模拟当时的行驶路程。

附图说明

图1为本发明一种具有定位功能的深松机智能管理系统的结构框图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，一种具有定位功能的深松机智能管理系统，包括服务器、车辆终端；服务器分别与车辆终端进行通信。具体为：

车辆终端固定在深松机上；车辆终端包括控制器、GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器、机具识别传感器；GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器均与控制器通信；GPS、深度传感器、速度传感器均与机具识别传感器一一绑定。

其中，深度传感器通过抱箍固定在下拉杆上，以实时获取犁耙的下压角度α；作业深度计算公式为：

z＝α×π/180*r；其中z为作业深度、r为拖拉机三点悬挂下拉杆长度。速度传感器固定在拖拉机的轮毂上，以获取深松机的作业速度。GPS固定在深松机或这拖拉机的中轴线上，以便于准确获取深松机的位置。GPRS和控制器均固定在驾驶室内，且GPRS距控制器较近，便于控制车辆终端以及保证网络的通畅。控制器还自带有显示屏，可显示当前作业深度，便于司机及时调整作业深度。

服务器包括权限管理模块、处理模块、存储模块。

先在服务器里录入所有深松机的身份信息，并安装规定的管辖范围对所有深松机进行访问权限划分，具有该权限的用户仅能访问该权限内的深松机作业情况，上级用户可访问本级权限以及所属的下级权限范围内的深松机作业情况，以此类推。权限管理模块根据登陆指令向用户推送权限范围内深松机作业信息。

处理模块对车辆终端发送来的信息进行处理后存入存储模块。

处理模块包括深松机信息管理单元、实时监控单元、深度监测单元、速度监测单元、图表制作单元；

深松机信息管理单元通过识别深松机身份信息判断其所属权限。通过实时监控单元对该深松机的位置进行实时监控。通过深度监测单元计算得出该深松机深松深度是否达标。通过速度监测单元对该深松机进行速度的实时监控。通过图表制作单元对该深耕机采集的信息进行处理，并形成图表。

上述的深松机身份信息为在机具识别传感器内输入深松机的机型、车牌信息、幅宽、车主信息。并在服务器内设定该深松机访问权限。

GPS实时采集深松机的经度x、纬度y；控制器将深松机的x、y、z信息与深松机身份信息匹配后通过GPRS传输给服务器的处理模块。

在深度监测单元先设定标准深松深度阈值n；当z≥n时，表示作业达标；当z<n时，表示作业不达标，并将结果信息传送给图表制作单元。

当所有信息齐全后，图表制作单元通过MATLAB的图形算法计算绘出预估地块外圈轨迹及面积、深耕面积及轨迹、浅耕面积及轨迹、复耕面积及轨迹、漏耕面积及轨迹。其中，漏耕面积＝预估地块面积-深耕面积-浅耕面积+复耕面积。用不同的颜色画出不同轨迹，查看更加直观、清楚。

一种具有定位功能的深松机智能管理系统的管理方法，包括以下步骤：

1)网络架构搭建

11)车辆终端安装

在深松机上安装控制器、GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器、机具识别传感器；并调试合格；

12)权限设置

在服务器内录入各深松机身份信息并在服务器内设置访问不同深松机的权限；

2)车辆终端信息采集与传输

GPS、深度传感器、速度传感器采集深松机作业信息后，控制器将该信息与该深松机身份信息绑定后通过GPRS传输给服务器；

3)信息处理

服务器通过MATLAB的图形算法对车辆终端采集的信息进行处理，并绘出预估地块外圈轨迹及面积、深耕面积及轨迹、浅耕面积及轨迹、复耕面积及轨迹、漏耕面积及轨迹。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种具有定位功能的深松机智能管理系统，其特征在于：包括服务器、车辆终端；所述服务器分别与所述车辆终端进行通信；

所述车辆终端固定在深松机上；所述车辆终端包括控制器、GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器、机具识别传感器；所述GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器均与所述控制器通信；所述GPS、深度传感器、速度传感器均与机具识别传感器一一绑定；

所述服务器包括权限管理模块、处理模块、存储模块；

按照深松机所属管辖区域不同，多所有深松机进行访问权限设定；所述权限管理模块根据用户登陆指令向用户推送权限范围内深松机作业信息；

所述处理模块对车辆终端发送来的信息进行处理后存入所述存储模块；

所述处理模块包括深松机深度监测单元、速度监测单元、图表制作单元；

通过所述深度监测单元计算得出该深松机深松深度是否达标；

通过所述速度监测单元对该深松机进行速度的实时监控；

通过所述图表制作单元对该深耕机采集的信息进行处理，并形成图表。

2.根据权利要求1所述的一种具有定位功能的深松机智能管理系统，其特征在于：在所述机具识别传感器内输入深松机身份信息，并在所述服务器内设定该深松机的访问权限；所述身份信息包括机型、车牌信息、幅宽、车主信息。

3.根据权利要求1所述的一种具有定位功能的深松机智能管理系统，其特征在于：所述深松机具有犁耙；所述深度传感器实时获取所述犁耙的下压角度α；作业深度计算公式为：

z＝α×π/180*r；其中z为作业深度、r为拖拉机三点悬挂下拉杆长度。

4.根据权利要求1所述的一种具有定位功能的深松机智能管理系统，其特征在于：所述深度传感器固定在所述下拉杆上。

5.根据权利要求3所述的一种具有定位功能的深松机智能管理系统，其特征在于：所述GPS实时采集深松机的经度x、纬度y；所述控制器将深松机的x、y、z信息与深松机身份信息匹配后传输给所述服务器的处理模块。

6.根据权利要求5所述的一种具有定位功能的深松机智能管理系统，其特征在于：在所述深度监测单元先设定标准深松深度阈值n；当z≥n时，表示作业达标；当z<n时，表示作业不达标，并将结果信息传送给所述图表制作单元。

7.根据权利要求6所述的一种具有定位功能的深松机智能管理系统，其特征在于：所述图表制作单元通过MATLAB的图形算法计算绘出预估地块外圈轨迹及面积、深耕面积及轨迹、浅耕面积及轨迹、复耕面积及轨迹、漏耕面积及轨迹。

8.根据权利要求7所述的一种具有定位功能的深松机智能管理系统，其特征在于：所述漏耕面积＝预估地块面积-深耕面积-浅耕面积+复耕面积。

9.一种根据权利要求1至8任一所述的智能深松机管理系统的管理方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)网络架构搭建

11)车辆终端安装

在深松机上安装控制器、GPS、GPRS、深度传感器、速度传感器、机具识别传感器；并调试合格；

12)权限设置

在服务器内录入各深松机身份信息并在服务器内设置访问不同深松机的权限；

2)车辆终端信息采集与传输

GPS、深度传感器、速度传感器采集深松机作业信息后，控制器将该信息与该深松机身份信息绑定后通过GPRS传输给服务器；

3)信息处理

服务器通过MATLAB的图形算法对车辆终端采集的信息进行处理，并绘出预估地块外圈轨迹及面积、深耕面积及轨迹、浅耕面积及轨迹、复耕面积及轨迹、漏耕面积及轨迹。