一种播种监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及农业装备技术领域，提供了一种播种监测装置及监测方法，包括：监测传感器和算法控制模块；监测传感器包括第一传感器通道发射端

【技术实现步骤摘要】
一种播种监测装置及监测方法


[0001]本专利技术涉及农业装备
，特别涉及一种播种监测装置及监测方法
。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术
。
[0003]播种过程是作物生产过程中重要的环节，播种质量的好坏直接影响到作物的出苗率及产量，精量播种是指利用播种机械将种子按照一定的株距
、
保持均匀的行距准确播入土壤，确保每穴中种子粒数相等的过程
。
[0004]传统播种机主要通过地轮驱动排种器工作，采用指夹式排种器作为排种装置，最高速度可达到
8km/h
，为实现精量播种，在导种管外侧安装监测传感器，可实现种子计数功能
。
但当播种机速度继续提高时，地轮易出现打滑现象，严重影响播种质量，通过电机驱动排种器代替地轮驱动，可实现
12km/h
及以上速度的精量播种
。
目前播种机速度已达到
16km/h
，但播种机高速运行过程中通过导种管投种的方式会导致种子在导种管下落过程及落地时会出现弹跳现象，落种位置受到影响，粒距合格率和一致性不能得到保证
。
因此，通过投种装置代替传统的导种管，确保种子在下落过程中稳定下落，而现有的用于导种管的播种监测传感器已不再适用
。
同时，投种装置的加入，致使除播种计数监测外还需要对堵种
、
缺种等情况进行识别
。
[0005]由于投种装置需要电机驱动，因此要对电机转速进行测量，实时反馈电机实际转速，电机需要另外配备转速反馈装置，导致电机结构设计复杂，安装繁琐，增加设计成本
。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种播种监测装置及监测方法，在投种装置的加入的情况下，可实现高速播种时正常种子
、
漏播
、
重播计数，堵种
、
缺种情况识别以及电机转速监测
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术第一方面提供了一种播种监测装置
。
[0009]一种播种监测装置，包括相互连接的监测传感器和算法控制模块；
[0010]所述监测传感器包括第一传感器通道发射端
、
第一传感器通道接收端
、
第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端，并采用双通道对射式光电感应的方式，安装在导种带两侧；所述第一传感器通道发射端和第一传感器通道接收端组成第一传感器通道，所述第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端组成第二传感器通道；
[0011]所述算法控制模块，用于根据两个传感器通道的信号的第一次低电平持续时间和相邻两个下降沿间隔时间，进行播种
、
重播和漏播计数，缺种监测和堵种监测；同时，根据第二传感器通道的信号的相邻两个下降沿间隔时间，进行电机转速的监测
。
[0012]进一步地，所述导种带的两端分别设置上滑轮和下滑轮；
[0013]所述第一传感器通道发射端和第二传感器通道发射端关于上滑轮中心点和下滑
轮中心点的连线对称
。
[0014]进一步地，所述第一传感器通道发射端和第一传感器通道接收端关于导种带所在平面对称，且所述第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端关于导种带所在平面对称
。
[0015]进一步地，所述第一传感器通道发射端和第二传感器通道发射端内部均安装红外发射管，所述第一传感器通道接收端和第二传感器通道接收端内部均安装多个光敏元件
。
[0016]进一步地，通过调整所述红外发射管发射角度
、
第一传感器通道发射端和第一传感器通道接收端之间的距离以及第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端之间的距离，所有光敏元件能够覆盖红外发射管发射的光束的照射范围
。
[0017]进一步地，所述导种带上的皮带齿经过所述监测传感器时，第一传感器通道和第二传感器通道的光束同时被遮挡
。
[0018]本专利技术第二方面提供了一种播种监测方法，包括如下步骤：
[0019]获取第一传感器通道的信号的第一次低电平持续时间和相邻两个下降沿间隔时间
、
以及第二传感器通道的信号的第一次低电平持续时间和相邻两个下降沿间隔时间；
[0020]根据两个传感器通道的信号的第一次低电平持续时间和相邻两个下降沿间隔时间，进行播种
、
重播和漏播计数，缺种监测和堵种监测；
[0021]根据第二传感器通道的信号的相邻两个下降沿间隔时间，进行电机转速的监测；
[0022]其中，第一传感器通道由第一传感器通道发射端和第一传感器通道接收端组成，第二传感器通道由第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端组成；第一传感器通道发射端
、
第一传感器通道接收端
、
第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端，采用双通道对射式光电感应的方式，安装在导种带两侧
。
[0023]进一步地，若第一传感器通道的信号的第一次低电平持续时间等于第二传感器通道的信号的第一次低电平持续时间
、
且第一传感器通道的信号的相邻两个下降沿间隔时间小于第二传感器通道的信号的相邻两个下降沿间隔时间，或者，所述第一传感器通道的信号的第一次低电平持续时间大于第二传感器通道的信号的第一次低电平持续时间，代表有种子通过，则记录有种子通过时的周期次数和第二传感器通道的信号的相邻两个下降沿间隔时间内第一传感器通道的信号出现下降沿的次数；若出现下降沿的次数在设定次数内，进行播种计数；若出现下降沿的次数超出设定次数，进行重播计数；若有种子通过时的周期次数不是理论值，进行漏播计数；若连续漏播计数超过阈值，则发生缺种
。
[0024]进一步地，若第一传感器通道的信号的第一次低电平持续时间大于第二传感器通道的信号的相邻两个下降沿间隔时间，则发生堵种
。
[0025]进一步地，所述电机转速为：
[0026][0027]其中，
r
为滑轮半径，
H
为相邻两个皮带齿距离，
m
为减速比，
△
t
2i
为第
i
个第二传感器通道的信号的相邻两个下降沿间隔时间
。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]本专利技术的一种播种监测装置，其可实现高速播种时正常种子
、
漏播
、
重播计数，堵
种
、
缺种情况识别以及电机转速监测，同时提高了监测精度，省去了电机转速反馈装置，简化了电机设计结构，具有较高的应用范围
。
附图说明
[0030]构成本专利技术的一部分的说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种播种监测装置，其特征在于：包括相互连接的监测传感器和算法控制模块；所述监测传感器包括第一传感器通道发射端
、
第一传感器通道接收端
、
第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端，并采用双通道对射式光电感应的方式，安装在导种带两侧；所述第一传感器通道发射端和第一传感器通道接收端组成第一传感器通道，所述第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端组成第二传感器通道；所述算法控制模块，用于根据两个传感器通道的信号的第一次低电平持续时间和相邻两个下降沿间隔时间，进行播种
、
重播和漏播计数，缺种监测和堵种监测；同时，根据第二传感器通道的信号的相邻两个下降沿间隔时间，进行电机转速的监测
。2.
如权利要求1所述的一种播种监测装置，其特征在于：所述导种带的两端分别设置上滑轮和下滑轮；所述第一传感器通道发射端和第二传感器通道发射端关于上滑轮中心点和下滑轮中心点的连线对称
。3.
如权利要求1所述的一种播种监测装置，其特征在于：所述第一传感器通道发射端和第一传感器通道接收端关于导种带所在平面对称，且所述第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端关于导种带所在平面对称
。4.
如权利要求1所述的一种播种监测装置，其特征在于：所述第一传感器通道发射端和第二传感器通道发射端内部均安装红外发射管，所述第一传感器通道接收端和第二传感器通道接收端内部均安装多个光敏元件
。5.
如权利要求4所述的一种播种监测装置，其特征在于：通过调整所述红外发射管发射角度
、
第一传感器通道发射端和第一传感器通道接收端之间的距离以及第二传感器通道发射端和第二传感器通道接收端之间的距离，所有光敏元件能够覆盖红外发射管发射的光束的照射范围
。6.
如权利要求1所述的一种播种监测装置，其特征在于：所述导种带上的皮带齿经过所述监测传感器时，第一传感器通道和第二传感器通道的光束同时被遮挡
。7.
一种播种监测方法，其特征在于：包括如下步骤：获取第一传感器通道的信号的第一次低电平持续时间和相邻两个下降沿间隔时间

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永佳，沈景新，魏逸飞，窦青青，李瑞，王钰旭，孙宜田，
申请(专利权)人：山东省农业机械科学研究院，
类型：发明
国别省市：