基于ARM的聯(lián)合收割機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳　進(jìn),楊廣靜,徐　凱,陳　思

(江蘇大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江　212013)

基于ARM的聯(lián)合收割機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

陳進(jìn),楊廣靜,徐凱,陳思

(江蘇大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江212013)

摘要為實(shí)時(shí)了解聯(lián)合收割機(jī)在作業(yè)過程中的狀態(tài)信息以及方便操作人員與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸,設(shè)計(jì)了一種基于ARM的聯(lián)合收割機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM為控制器,接收聯(lián)合收割機(jī)作業(yè)過程中的轉(zhuǎn)速信號(hào)以及前進(jìn)速度,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和故障診斷。同時(shí),設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸模塊以及轉(zhuǎn)速差值模式識(shí)別智能控制算法,自動(dòng)調(diào)節(jié)聯(lián)合收割機(jī)的前進(jìn)速度。經(jīng)試驗(yàn)表明,該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、人機(jī)交互性好、實(shí)用性強(qiáng)、智能程度高。

關(guān)鍵詞聯(lián)合收割機(jī);ARM;觸摸屏;遠(yuǎn)程傳輸;模式識(shí)別

Combine Harvester Remote Monitoring System Based on ARM

CHEN Jin,YANG Guangjing,XU Kai,CHEN Si

(School of Mechanical Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)

AbstractA remote monitoring system of combine harvester based on ARM is designed to acquire the real-time status of the combine harvester in the operation and to facilitate the data transmission between the operation personnel and the monitoring center.The system uses ARM as the master controller to receive the rotational speeds and forward speed in process of operation,which has the functions of data processing and fault diagnosis.The data remote transmission module can adjust the forward speed of combine harvester automatically through the intelligent control algorithm of speed difference pattern recognition.The tests show that the system has simple operation,good human-computer interaction,strong practicability and high degree of intelligence.

Keywordscombine harvester;ARM;touch-screen;remote transmission;pattern recognition

聯(lián)合收割機(jī)作為農(nóng)業(yè)收割的重要工具,不僅可減輕人工作業(yè)的壓力,同時(shí)也可提高收割效率。國(guó)內(nèi)的智能化聯(lián)合收割機(jī)研究起步較晚,智能化程度不高。同時(shí),國(guó)內(nèi)對(duì)于聯(lián)合收割機(jī)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯可孀悴簧?在遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方面的研究還不夠深入。針對(duì)國(guó)內(nèi)的智能化聯(lián)合收割機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,有必要研究一套聯(lián)合收割機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[1-2]。

ARM控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)以及觸摸屏技術(shù)近年來得到迅速發(fā)展,并在工業(yè)生產(chǎn)中得到大量的應(yīng)用。本文通過對(duì)聯(lián)合收割機(jī)的性能及工作過程的分析,設(shè)計(jì)了基于ARM的聯(lián)合收割機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)到聯(lián)合收割機(jī)的轉(zhuǎn)速信息以及地理位置信息,并在觸摸屏上顯示出監(jiān)測(cè)到的信息?？刂破魍ㄟ^遠(yuǎn)程傳輸模塊能夠?qū)⑻幚硗甑臄?shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,完成與監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸,該系統(tǒng)的研制不僅提高了數(shù)據(jù)的處理速度,同時(shí)真正實(shí)現(xiàn)了收割機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

1遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1　遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

(1)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集及保存。設(shè)計(jì)了傳感器模塊及定位模塊,通過轉(zhuǎn)速傳感器采集到聯(lián)合收割機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)并經(jīng)過調(diào)理電路處理之后傳輸?shù)娇刂破?定位模塊將采集到的地理位置信息通過RS-232串口傳輸?shù)娇刂破?控制器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并通過自帶的SD卡對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存;

(2)人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)。聯(lián)合收割機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的控制器能夠通過串口與觸摸屏進(jìn)行通信,并將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接|摸屏中顯示出來;

(3)故障診斷及報(bào)警。系統(tǒng)能夠自動(dòng)地診斷出收割機(jī)在田間作業(yè)時(shí)的轉(zhuǎn)速信號(hào)是否合理,并監(jiān)測(cè)部件是否發(fā)生故障,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),觸摸屏中能夠顯示出故障報(bào)警點(diǎn)同時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自帶的報(bào)警器能夠發(fā)出警報(bào);

(4)系統(tǒng)的工作模式。設(shè)計(jì)了手動(dòng)自動(dòng)切換模塊用于控制模式之間的切換。當(dāng)收割機(jī)處于手動(dòng)控制模式時(shí),操作人員能夠根據(jù)觸摸屏顯示轉(zhuǎn)速以及操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)收割機(jī)的作業(yè)速度進(jìn)行調(diào)節(jié);當(dāng)收割機(jī)處于自動(dòng)控制模式時(shí),根據(jù)實(shí)際檢測(cè)轉(zhuǎn)速以及前進(jìn)速度自動(dòng)控制算法對(duì)前進(jìn)速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié);

(5)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。通過CM8150EP WCDMA 3G DTU無線數(shù)據(jù)傳輸模塊實(shí)現(xiàn)控制器與上位機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸,監(jiān)控中心通過接收到的數(shù)據(jù)能實(shí)時(shí)了解收割機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以及地理位置,能實(shí)現(xiàn)對(duì)同一型號(hào)收割機(jī)的數(shù)據(jù)匯總。

1.2　遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。將整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為自動(dòng)控制模塊、作業(yè)參數(shù)采集模塊、GPS定位模塊、人機(jī)交互模塊、手自動(dòng)切換模塊以及遠(yuǎn)程傳輸模塊。

圖1　遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

由圖1可知,轉(zhuǎn)速采集模塊采集聯(lián)合收割機(jī)在運(yùn)行過程中脫粒滾筒、輸糧攪龍、輸送槽轉(zhuǎn)速信號(hào)以及前進(jìn)速度,轉(zhuǎn)速傳感器安裝如圖2所示,信號(hào)采集完成后經(jīng)過調(diào)理電路整形濾波之后經(jīng)輸入輸出口傳送到ARM控制器,控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后經(jīng)串口傳送到觸摸屏顯示,同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存,當(dāng)手動(dòng)控制時(shí),操作人員自行對(duì)作業(yè)速度進(jìn)行調(diào)整;當(dāng)自動(dòng)控制時(shí),會(huì)根據(jù)采集轉(zhuǎn)速并結(jié)合前進(jìn)速度自動(dòng)控制算法控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器從而控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)達(dá)到加減速的目的。ARM控制器通過串口通信的方式將控制器中的數(shù)據(jù)傳送到無線傳輸模塊A,模塊B與上位機(jī)之間同樣是通過串口進(jìn)行通信,兩個(gè)模塊之間通過Web服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸,該系統(tǒng)能夠不僅能夠完成傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集以及故障報(bào)警,同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)地與監(jiān)控中心完成數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)[3-4]。

圖2　霍爾傳速傳感器及齒輪傳感器安裝示意圖

2遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及功能,設(shè)計(jì)了整套系統(tǒng)的工作流程,如圖3所示。

圖3　遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作流程圖

由系統(tǒng)的工作流程圖可看出,整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括了觸摸屏軟件設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制算法設(shè)計(jì)以及遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)的搭建。

2.1　觸摸屏軟件設(shè)計(jì)

觸摸屏軟件設(shè)計(jì)包括了界面的設(shè)計(jì)以及按鍵的功能設(shè)計(jì),并將其與控制器的程序相連。其中,界面設(shè)計(jì)包括了輸入輸出區(qū)域組態(tài)、報(bào)警指示等組態(tài)、功能鍵組態(tài)以及文本顯示等各種格式,具體界面設(shè)計(jì)可根據(jù)實(shí)際要求有所變動(dòng);按鍵的設(shè)計(jì)是將觸摸屏的組態(tài)功能與控制器相對(duì)于的I/O口或存儲(chǔ)單元建立相對(duì)于的聯(lián)系,能實(shí)現(xiàn)通過觸摸屏對(duì)控制器程序中的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,控制器能夠?qū)?dāng)前值以及故障報(bào)警點(diǎn)傳輸?shù)接|摸屏,控制器與觸摸屏之間通過RS-232串口進(jìn)行通信[5-6]。

觸摸屏界面設(shè)計(jì)采用GT Designer軟件設(shè)計(jì),該軟件是一款功能強(qiáng)大且操作簡(jiǎn)單的人機(jī)界面設(shè)計(jì)軟件,系統(tǒng)可通過該軟件設(shè)計(jì)觸摸屏的參數(shù)設(shè)定、參數(shù)顯示等界面,同時(shí)該軟件提供了人機(jī)界面所需的各種工具如指示燈、動(dòng)態(tài)圖標(biāo)、曲線圖等。

觸摸屏界面設(shè)計(jì)框圖如圖4所示:界面主要包括開機(jī)界面、監(jiān)測(cè)參數(shù)顯示界面、監(jiān)測(cè)參數(shù)設(shè)定界面以及轉(zhuǎn)速信號(hào)曲線圖界面,畫面之間可通過切換按鍵進(jìn)行切換。其中,開機(jī)界面包括了時(shí)鐘設(shè)置按鍵、觸摸屏亮度調(diào)節(jié)按鍵等一些特殊功能按鍵;監(jiān)測(cè)參數(shù)顯示界面包括了轉(zhuǎn)速信號(hào)、地理位置信息,同時(shí)當(dāng)收割機(jī)發(fā)生堵塞或者出現(xiàn)故障時(shí),監(jiān)測(cè)參數(shù)顯示界面中的報(bào)警燈會(huì)顯示報(bào)警狀態(tài);監(jiān)測(cè)參數(shù)設(shè)定界面包括了4路轉(zhuǎn)速信號(hào)額定值的設(shè)置端口,可通過觸摸屏對(duì)額定值進(jìn)行修改,從而間接修改控制器內(nèi)部的寄存器值,改變收割機(jī)的運(yùn)行狀態(tài);轉(zhuǎn)速信號(hào)曲線圖界面包括了4路轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速值走勢(shì)關(guān)系[7]。

圖4　觸摸屏界面設(shè)計(jì)框圖

2.2　自動(dòng)控制算法設(shè)計(jì)

在自動(dòng)控制模式下,聯(lián)合收割機(jī)的前進(jìn)速度調(diào)控是由步進(jìn)電機(jī)及擺桿來調(diào)節(jié)手動(dòng)調(diào)速手柄及液壓無級(jí)變速器實(shí)現(xiàn)的。本文采用基于轉(zhuǎn)速差值模式識(shí)別自動(dòng)控制算法是通過計(jì)算實(shí)際轉(zhuǎn)速差并結(jié)合特征模式集來調(diào)用各種模式下的步進(jìn)電機(jī)控制算法,從而實(shí)現(xiàn)由步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)調(diào)速手柄進(jìn)而控制前進(jìn)速度的大小。特征模式集的建立過程如下:

設(shè)聯(lián)合收割機(jī)的脫粒滾筒轉(zhuǎn)速的設(shè)定值為VGT,同時(shí)設(shè)定0.9VGT、0.8VGT作為判斷點(diǎn)從而劃分出相應(yīng)的判斷區(qū)間作為相應(yīng)的特征模式。設(shè)轉(zhuǎn)速設(shè)定值與0.9VGT之間的差值為ΔV1;轉(zhuǎn)速設(shè)定值與0.8VGT之間的差值為ΔV2;轉(zhuǎn)速設(shè)定值與實(shí)際轉(zhuǎn)速之間的差值為ΔV。根據(jù)ΔV與各轉(zhuǎn)速差值之間的關(guān)系設(shè)定如下模式:判斷設(shè)定值與實(shí)際值之間的大小,當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速大于設(shè)定值時(shí)設(shè)為模式1;當(dāng)設(shè)定值大于實(shí)際值時(shí),設(shè)0~ΔV1之間為模式2;ΔV1~ΔV2之間為模式3;>ΔV2為模式4。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及聯(lián)合收割機(jī)的工作情況,當(dāng)處于模式1時(shí),前進(jìn)速度較小,此時(shí)未發(fā)生故障,判斷步進(jìn)電機(jī)是否處于最大加速位置,如果是則步進(jìn)電機(jī)保持當(dāng)前狀態(tài),如果不是則步進(jìn)電機(jī)快速正轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合收割機(jī)快加速;當(dāng)處于模式2時(shí),脫粒滾筒速度逐漸平穩(wěn),開始處于正常收割模式,但滾筒依舊不是處于滿負(fù)荷狀態(tài),此時(shí)判斷步進(jìn)電機(jī)是否處于最大位置,若是則步進(jìn)電機(jī)保持當(dāng)前狀態(tài),若不是則判斷轉(zhuǎn)速是否有上升趨勢(shì),若有則步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合收割機(jī)加速,如果沒有則步進(jìn)電機(jī)慢反轉(zhuǎn)聯(lián)合收割機(jī)慢減速;當(dāng)處于模式3時(shí),收割機(jī)發(fā)生輕微堵塞,此時(shí)判斷步進(jìn)電機(jī)是否在作業(yè)速度最小位置,若是則步進(jìn)電機(jī)保持當(dāng)前狀態(tài),若不是則判斷是否有轉(zhuǎn)速上升趨勢(shì),若有則步進(jìn)電機(jī)保持當(dāng)前狀態(tài),如果沒有則步進(jìn)電機(jī)慢反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合收割機(jī)慢減速;當(dāng)處于模式4時(shí),聯(lián)合收割機(jī)出現(xiàn)堵塞發(fā)出警報(bào),此時(shí)判斷作業(yè)速度為0或者作業(yè)速度不為0時(shí)轉(zhuǎn)速有上升趨勢(shì),則步進(jìn)電機(jī)保持當(dāng)前狀態(tài),否則步進(jìn)電機(jī)快速反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合收割機(jī)快減速。該算法能夠通過預(yù)先設(shè)定好的特征模式集進(jìn)行全局判斷,節(jié)省判斷時(shí)間,加快反應(yīng)速度[8]。整個(gè)算法的工作流程圖及模式判斷子程序流程圖如圖5和圖6所示。

圖5　自動(dòng)控制算法流程圖

圖6　模式識(shí)別子程序流程圖

2.3　遠(yuǎn)程傳輸網(wǎng)絡(luò)搭建

本文搭建的WCDMA DTU無線傳輸系統(tǒng)是在嵌入式Linux操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸,Linux操作系統(tǒng)類似于常用的Windows系統(tǒng),屬于一款桌面級(jí)的系統(tǒng),具有源碼公開、可多任務(wù)進(jìn)程操作、方便用戶修改、支持硬件及模塊廣泛等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能保證了ARM控制器與Internet之間通信的實(shí)現(xiàn)。DTU上電之后,會(huì)自動(dòng)讀出內(nèi)部Flash中已有的設(shè)置好的工作參數(shù),如撥號(hào)參數(shù)、通信波特率、數(shù)據(jù)中心的IP地址等。然后登陸3G 網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行撥號(hào)連接,當(dāng)顯示成功撥號(hào)之后,DTU會(huì)獲得一個(gè)隨機(jī)分配的、格式為10.X.X.X 的內(nèi)部IP地址。此時(shí),DTU相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)部局域網(wǎng)中的通信設(shè)備,并通過網(wǎng)關(guān)成功地與外部的公網(wǎng)之間進(jìn)行通信,類似于局域網(wǎng)中的電腦通過網(wǎng)關(guān)訪問外部網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)镈TU此時(shí)處于內(nèi)網(wǎng)之中且IP地址不固定,所以只能由DTU主動(dòng)與數(shù)據(jù)中心之間發(fā)起通訊連接,即數(shù)據(jù)中心不能隨便更改公網(wǎng)的IP地址或者域名。第一次上電成功后,DTU會(huì)將公網(wǎng)的固定IP地址或者固定域名作為參數(shù)進(jìn)行保存,以便以后使用時(shí)能夠以最快速度主動(dòng)發(fā)出通信命令。完成通信連接建立后,DTU與數(shù)據(jù)中心便可以進(jìn)行雙向通信。對(duì)于DTU而言,只要建立起雙向通信,便可輕松完成用戶串口數(shù)據(jù)與3G網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換。當(dāng)接收到用戶的串口數(shù)據(jù),DTU會(huì)立刻將串口數(shù)據(jù)封存于一TCP/UDP包中,并隨即傳送到數(shù)據(jù)中心。當(dāng)DTU收到數(shù)據(jù)中心傳送的TCP/UDP包時(shí),從中取出數(shù)據(jù)內(nèi)容,立即通過串口發(fā)送給用戶設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從ARM控制器到上位機(jī)的遠(yuǎn)程傳輸,需要搭建一個(gè)簡(jiǎn)易的Web服務(wù)器。因此,應(yīng)申請(qǐng)一個(gè)免費(fèi)域名供系統(tǒng)調(diào)試,根據(jù)試驗(yàn)需要,可用花生殼軟件綁定域名和IP從而避免了動(dòng)態(tài)域名的解析,防止由于特殊情況出現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)找不到IP地址引起的丟包情況?；ㄉ鷼?dòng)態(tài)域名解析軟件為千萬的域名提供動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù),并廣泛應(yīng)用于網(wǎng)站建設(shè)、視頻監(jiān)控、遙感測(cè)繪、FTP、VPN、企業(yè)OA、ERP等應(yīng)用領(lǐng)域[9-10],注冊(cè)界面如圖7所示。

圖7　花生殼域名注冊(cè)界面

3田間試驗(yàn)

2014年6月以東風(fēng)農(nóng)機(jī)公司生產(chǎn)的4LZ-2.5Z型履帶式全喂入聯(lián)合收割機(jī)為試驗(yàn)樣機(jī),在常州市萬綏村進(jìn)行小麥?zhǔn)崭钤囼?yàn)。

首先,開機(jī)后駕駛員首先在手動(dòng)模式下根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行收割,并采集到聯(lián)合收割機(jī)在正常作業(yè)下的滾筒轉(zhuǎn)速、攪龍轉(zhuǎn)速、輸送槽轉(zhuǎn)速分別約為880 r·min-1、920 r·min-1以及420 r·min-1,前進(jìn)速度約在1.4 m/s。按下手動(dòng)自動(dòng)切換按鈕。聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)入自動(dòng)收割狀態(tài),此時(shí)加大油門,聯(lián)合收割機(jī)從0 m/s開始進(jìn)行收割并逐漸加速,聯(lián)合收割機(jī)某時(shí)刻的監(jiān)測(cè)參數(shù)如圖8所示,取某段時(shí)間內(nèi)采集到的轉(zhuǎn)速值進(jìn)行分析,轉(zhuǎn)速走勢(shì)圖如圖9所示。計(jì)時(shí)開始后,控制系統(tǒng)采集到4路信號(hào)轉(zhuǎn)速,各部件轉(zhuǎn)速均在正常范圍之內(nèi),根據(jù)作業(yè)速度控制算法,聯(lián)合收割機(jī)應(yīng)平穩(wěn)加速,表中數(shù)據(jù)符合。當(dāng)聯(lián)合收割機(jī)工作至6.5 s時(shí),由于喂入量增大,使得聯(lián)合收割機(jī)發(fā)生堵塞情況,轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)速迅速下降,降至設(shè)定值的80%以下,此時(shí)系統(tǒng)發(fā)出故障警報(bào),控制系統(tǒng)調(diào)用作業(yè)速度自動(dòng)控制算法中故障報(bào)警部分進(jìn)行控制,轉(zhuǎn)速?zèng)]有上升趨勢(shì),則迅速降低聯(lián)合收割機(jī)的作業(yè)速度,當(dāng)聯(lián)合收割機(jī)在低速狀態(tài)收割一段時(shí)間之后收割機(jī)的各部件轉(zhuǎn)速又逐漸升回到正常作業(yè)速度范圍之內(nèi)。從第9 s之后,轉(zhuǎn)速趨于平穩(wěn),則聯(lián)合收割機(jī)繼續(xù)平穩(wěn)加速前進(jìn),四路轉(zhuǎn)速的走勢(shì)如圖9所示。

圖8　監(jiān)測(cè)參數(shù)顯示界面

圖9　四路轉(zhuǎn)速走勢(shì)圖

4結(jié)束語

聯(lián)合收割機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)時(shí)采集并通過觸摸屏顯示各監(jiān)測(cè)部件的轉(zhuǎn)速信息及定位信息,同時(shí)系統(tǒng)中的故障報(bào)警裝置能在聯(lián)合收割機(jī)發(fā)生故障時(shí)發(fā)出報(bào)警信息。在自動(dòng)控制模式下,系統(tǒng)能根據(jù)測(cè)量轉(zhuǎn)速并結(jié)合轉(zhuǎn)速差值模式識(shí)別算法對(duì)前進(jìn)速度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,保證了聯(lián)合收割機(jī)的運(yùn)行效率,減小損失率。同時(shí),遠(yuǎn)程傳輸模塊能實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸,方便上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。試驗(yàn)表明,該系統(tǒng)工作穩(wěn)定、性能良好,符合田間作業(yè)的實(shí)際需求。

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作者簡(jiǎn)介:陳進(jìn)(1959—),男,教授,博士生導(dǎo)師。研究方向:現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)。

基金項(xiàng)目:國(guó)家高技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(2012AA10A502);江蘇省科技支撐基金資助項(xiàng)目(BE2012312)

收稿日期:2015- 06- 09

中圖分類號(hào)TP277.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)1007-7820(2016)01-131-06

doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2016.01.036