基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法技术

本发明专利技术提出了一种基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，包括如下步骤：对浅埋的导线通以交流电，以在导线周围产生变化磁场；利用电磁传感器探测通电导线产生的磁场变化，并将探测结果发送至中心单元；由中心单元对探测结果进行分析，以识别并计算出喷灌机尾跨的运动方向，当判断喷灌机尾跨的运动方向偏离磁导线的标准路径时，由中心单元根据喷灌机的偏移程度，向喷灌机发出末端速度调控信息；当中心单元判断喷灌机的偏移程度超出预设控制范围时，则认定喷灌机运行异常，控制喷灌机执行停机保护并报警。

【技术实现步骤摘要】
基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法
本专利技术涉及喷灌机
，特别涉及一种基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法。
技术介绍
喷灌机要保证准确安全运行，角度与跨体长度是两个重要参数。其中，角度决定喷灌机运行的准确性，例如：计划运行的范围、启停位置、每个范围对应执行的计划，均需要角度参数才能实施。另外，喷灌机是否严格按照预定轨道运动，是否出现走偏，甚至打卷脱跨，需要严格的保护，虽然传统上使用机械方式进行保护，但是失效风险很大，经常出现问题。因此，按照预定轨迹运动需要更多的防护措施，如何提供这些防护措施是当前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法。为了实现上述目的，本专利技术的实施例提供一种基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，在喷灌机尾跨运行路径对应的地下位置处，以圆周状浅埋通电交流导线，所述喷灌机末跨塔盒位置安装有末端单元，中心位置处安装有中心单元，所述末端单元包括安装在塔和内部的电磁传感器，所述基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，包括如下步骤：步骤S1，对浅埋的导线通以交流电，以在导线周围产生变化磁场；步骤S2，利用所述电磁传感器探测通电导线产生的磁场变化，并将探测结果发送至中心单元；由所述中心单元对探测结果进行分析，以识别并计算出喷灌机尾跨的运动方向，当判断喷灌机尾跨的运动方向偏离磁导线的标准路径时，由所述中心单元根据喷灌机的偏移程度，向所述喷灌机发出末端速度调控信息；步骤S3，当所述中心单元判断所述喷灌机的偏移程度超出预设控制范围时，则认定喷灌机运行异常，控制所述喷灌机执行停机保护并报警。进一步，在喷灌机尾跨运行路径对应的地下位置，距离地表深度2厘米处，浅埋通电交流导线。进一步，在所述步骤S2中，所述探测结果包括：偏移磁条中央距离和偏移方向。进一步，由所述中心单元根据根据所述探测结果计算喷灌机偏移磁导线的偏移程度，根据所述偏移程度向所述喷灌机发出末端速度调控信息，其中，所述偏移程度分为：向外偏移程度和向内偏移程度。进一步，当检测到所述喷灌机的尾跨向外偏移时，将偏移程度分为：轻度向外偏移、严重向外偏移和越界向外偏移；(1)轻度向外偏移：所述中心单元控制所述喷灌机提高一倍末跨的运行速度；(2)严重向外偏移：所述中心单元控制所述喷灌机停止内垮运行速度，等待末跨恢复；(3)越界向外偏移：所述中心单元控制所述喷灌机停机报警。进一步，当检测到所述喷灌机的尾跨向内偏移时，将偏移程度分别：轻度向内偏移、严重向内偏移和越界向内偏移；(1)轻度向内偏移：所述中心单元控制所述喷灌机降低一倍末跨的运行速度；(2)严重向内偏移：所述中心单元控制所述喷灌机停止末跨运行；(3)越界向内偏移：所述中心单元控制所述喷灌机停机报警。进一步，在末跨轮胎外延侧安装有磁偏角传感器，实时探测并输出喷灌机当前位置与正北的夹角α，将所述夹角α经过稳定滤波后，传输到所述中心单元。进一步，所述电磁传感器的探测结果和所述磁偏角传感器探测的夹角α，通过射频RF433装置发送给所述中心单元。根据本专利技术实施例的基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，在喷灌机尾跨运行路径对应的地下位置处，以圆周状浅埋通电交流导线，喷灌机末跨塔盒位置安装有末端单元，中心位置处安装有中心单元，电磁传感器安装在末跨轮胎外延测，用于探测通电导线产生的磁场。利用电磁传感器探测通电导线产生的磁场变化，并将探测结果发送至中心单元。由中心单元对探测结果进行分析，以识别并计算出喷灌机尾跨的运动方向，当判断喷灌机尾跨的运动方向偏离磁导线的标准路径时，由中心单元根据喷灌机的偏移程度，向喷灌机发出末端速度调控信息，如果超出预设控制范围时，则控制喷灌机执行停机保护并报警。本专利技术为喷灌机是出现走偏，甚至打卷脱跨等各种异常，提供更全面的防护措施，保证喷灌机按照预定轨道运行。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法的流程图；图2为根据本专利技术实施例的基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的架构图；图3为根据本专利技术实施例的末端单元与中心单元的示意图；图4为根据本专利技术实施例的感应磁场的示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。如图1和图2所示，本专利技术实施例的基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，包括：在喷灌机尾跨运行路径对应的地下位置处，以圆周状浅埋通电交流导线，喷灌机末跨塔盒位置安装有末端单元，中心位置处安装有中心单元，参考图3。具体的末端单元由电磁传感器(典型的有AGV磁感应传感器)，磁偏角传感器(典型的HMC5883L)，MCU单元和RF433数据传输模组组成。中心单元由通电导线、MCU、RF433数据传输模组和4G模组构成。末端单元安装在喷灌机末跨塔盒位置，方便取电，磁偏角传感器安装在塔盒内部，电磁传感器，安装在末跨轮胎外延测，用于探测通电导线产生的磁场。本专利技术的基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，包括如下步骤：步骤S1，对浅埋的导线通以交流电，以在导线周围产生变化磁场。在本专利技术的实施例中，在喷灌机尾跨运行路径对应的地下位置，距离地表深度2厘米处，浅埋通电交流导线。其中，通电交流导线浅埋在指针式喷灌机末端地下(距离地表深度2厘米)，成圆周形铺设。步骤S2，利用电磁传感器探测通电导线产生的磁场变化，并将探测结果发送至中心单元。在本专利技术的实施例中，探测结果包括：偏移磁条中央距离和偏移方向。由中心单元对探测结果进行分析，以识别并计算出喷灌机尾跨的运动方向，当判断喷灌机尾跨的运动方向偏离磁导线的标准路径时，由中心单元根据喷灌机的偏移程度，向喷灌机发出末端速度调控信息。步骤S3，当中心单元判断喷灌机的偏移程度超出预设控制范围时，则认定喷灌机运行异常，控制喷灌机执行停机保护并报警。在系统预先铺设的指针型喷灌机圆周上的导线通以24V交流电流(低压以防止漏电和触电)，这样在通电导线的周围将产生变化的磁场，如果在导线周围放置一组线圈，则线圈来两端将产生稳定的感应电动势，在喷灌机运行中，如果运行轨迹是严格的圆周运动，则放置的线圈内的电动势是一个稳定的数值，如果发生偏航，那么感应线圈与通电导线的位置将发生变化，感应电动势本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，其特征在于，在喷灌机尾跨运行路径对应的地下位置处，以圆周状浅埋通电交流导线，所述喷灌机末跨塔盒位置安装有末端单元，中心位置处安装有中心单元，所述末端单元包括安装在塔和内部的电磁传感器，/n所述基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，包括如下步骤：/n步骤S1，对浅埋的导线通以交流电，以在导线周围产生变化磁场；/n步骤S2，利用所述电磁传感器探测通电导线产生的磁场变化，并将探测结果发送至中心单元；由所述中心单元对探测结果进行分析，以识别并计算出喷灌机尾跨的运动方向，当判断喷灌机尾跨的运动方向偏离磁导线的标准路径时，由所述中心单元根据喷灌机的偏移程度，向所述喷灌机发出末端速度调控信息；/n步骤S3，当所述中心单元判断所述喷灌机的偏移程度超出预设控制范围时，则认定喷灌机运行异常，控制所述喷灌机执行停机保护并报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，其特征在于，在喷灌机尾跨运行路径对应的地下位置处，以圆周状浅埋通电交流导线，所述喷灌机末跨塔盒位置安装有末端单元，中心位置处安装有中心单元，所述末端单元包括安装在塔和内部的电磁传感器，
所述基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，包括如下步骤：
步骤S1，对浅埋的导线通以交流电，以在导线周围产生变化磁场；
步骤S2，利用所述电磁传感器探测通电导线产生的磁场变化，并将探测结果发送至中心单元；由所述中心单元对探测结果进行分析，以识别并计算出喷灌机尾跨的运动方向，当判断喷灌机尾跨的运动方向偏离磁导线的标准路径时，由所述中心单元根据喷灌机的偏移程度，向所述喷灌机发出末端速度调控信息；
步骤S3，当所述中心单元判断所述喷灌机的偏移程度超出预设控制范围时，则认定喷灌机运行异常，控制所述喷灌机执行停机保护并报警。


2.如权利要求1所述的基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，其特征在于，在喷灌机尾跨运行路径对应的地下位置，距离地表深度2厘米处，浅埋通电交流导线。


3.如权利要求1所述的基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述探测结果包括：偏移磁条中央距离和偏移方向。


4.如权利要求1或3所述的基于磁场检测在喷灌机中角度检测与安全防护的方法，其特征在于，
由所述中心单元根据根据所述探测结果计算喷灌机偏移磁导线的偏移程度，根据所述偏移程度向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：付玉，张英舟，
申请(专利权)人：天津市科睿思奇智控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12