联合收割机智能监测系统开发

发布时间：2020-06-05 16:20

【摘要】：我国现代农业发展快速,但农机在生产应用中普遍存在产品落后和创新能力不足的问题。智能农机的研究,对于强化我国农业信息化和智能化技术装备有着重要的现实意义。本课题根据用户需求设计了一款联合收割机智能监测系统,按照实际需求,该系统在联合收割机作业时能够显示收割的速度、地块形状,显示并记录收割日期及收割面积;实时监测前滚筒、后滚筒、输送槽、风机、振动筛各传动轴转速,当转速不在额定值范围内时进行报警;监测粮仓内谷物堆积情况,当谷物满仓时进行报警。本系统旨在提高联合收割机的工作效率,降低谷物损失,延长收割机使用寿命等。根据课题要求,系统设计时主要分为三部分:卫星数据采集部分,转速及粮仓监测部分,数据处理部分。其中,卫星数据采集部分利用BD/GPS定位系统实现对联合收割机作业时间、行走位置及速度等数据的采集;转速及粮仓监测部分采用霍尔传感器和漫反射传感器分别实现对各传动轴转速信号及粮仓的监测,频率测量模块和模拟采集控制器实现A/D转换,打包成Modbus-RTU协议标准传输到处理器;数据处理部分由工业计算机完成,选用Windows XP操作系统汇总数据,C/C++语言编程,在Windows XP操作系统上搭建QT终端程序开发平台,添加Open CV库,再加以SQLite轻型数据库,实现了图形界面及数据的显示、存储和查询功能,其中地块图形及面积计算根据NMEA-0183协议提取经纬度,采用高斯-克吕格投影及“双平移”、ROI处理、引入Freeman链码后的栅格算法进行处理。通过实验,联合收割机作业过程中,定位点的采集时间间隔越小,点越密集,其围成的图形越接近实际地块形状,面积越精确,误差率越小,采点间隔为5s时误差率小于3%;模拟实验行走过程当中能够实时显示前滚筒、后滚筒、振动筛、风机、输送槽等各传动轴转速并及时发出报警提醒,谷物距粮仓顶部10cm时报警。通过运行调试,联合收割机智能监测系统提高了工作效率,减少了谷物损失和机器磨损,基本满足了用户需求。
【图文】：

系统工作原理框图

3.1 为硬件系统平面图，图中 1 为 BD/GPS 模块采集部分，2 为监测部分电路连接，五个霍尔传感器分别与频率测量模块的不同通道相连，测，漫反射传感器与模拟采集控制器相连，，用于监测粮仓。由于 1、2 两部不同，用电压转换器实现转换。通过总线技术将采集到的数据传输到工业处理。
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S225

【参考文献】

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本文编号：2698304