[发明专利]一种联合收割机喂入量在线监测系统及其监测方法

说明书

技术领域

本发明属于农业机械智能监测技术领域，涉及一种对稻麦联合收割机喂入量在线智能监测装置及使用该装置的监测方法。

背景技术

联合收割机是一种多输入和输出变量的复杂动态系统。联合收割机作业时首先切割器将谷物割下，由倾斜输送槽的输送链耙将作物喂入到脱粒滚筒进行谷草脱离，茎秆从联合收割机尾部的排草口排出，籽粒、短茎秆及杂余等脱出混合物经凹板筛落入抖动板，再进入清选系统进行清选，并将清洁籽粒输送到粮箱。联合收割机是根据一定的作物喂入量，即在单位时间内进入脱粒滚筒一定的作物量而设计的。在收割过程中随着收割速度、割茬高度和割幅宽度的变化，送向收割机的作物喂入量也实时的发生变化，只有在一定的喂入量下，才能使联合收割机达到最佳的工作性能和最好的收割状态，否则就会使工作质量急剧恶化，谷物损失也增加，故对作物喂入量的测量是必不可少的性能指标。

喂入量是指单位时间内联合收割机加工的作物量，其单位是kg/s。近年来，国内外专家对喂入量的测量做了很多研究和发明，如美国及前苏联，研究过通过扭矩传感器测量喂入量动力轮扭矩等进行喂入量的测量，并且有一定的研究成果，为喂入量测量提供了试验和理论依据，缺点是没有达到一定的测量精度，更没有得到现场使用。另外还有一种方法为在输送器入口或者出口处安装“力-电传感器”，测谷物对倾斜输送器底板的挤压力，此方法通过试验室研究测量误差超过±10%，且稳定性不高。第三种方法为测带动滚筒转动皮带压力和粮食产量的方式，此方法简单，易安装，但此方法主要依照粮食产量来推算喂入量，具有延时性，并且在皮带上自行安装压力传感器，使用寿命短且存在安全隐患。总体来说对喂入量的测量基本处于理论或实验室研究阶段，并没有在田间实现，更没有达到可以量产的层次。

授权公告号为CN102379188B，名称为“联合收割机喂入量测量方法及喂入量监测装置”的中国发明专利公开了一种联合收割机喂入量测量方法及喂入量监测装置，其通过采用脱粒滚筒的扭矩来推算喂入量，脱粒滚筒的扭矩在反映喂入量上相对滞后，影响了所监测喂入量的精确性。

随着联合收割机大型化与智能监控技术的发展，实时监测喂入量的大小显的尤为重要，喂入量监测是联合收割机在线测量技术中的一个关键点。

发明内容

本发明的目的是解决现有的联合收割机不能对喂入量进行实时监测及定性测量导致测量不准确的问题，提供一种稻麦联合收割机喂入量在线监测装置及其监测方法，实时在线监测联合收割机的喂入量，保证联合收割机达到最佳的工作性能和最好的收割状态，提高工作质量和效率，减少谷物损失，降低机器损坏率。

为了实现上述目的，本发明的联合收割机喂入量在线监测方法，用于对联合收割机喂入量进行在线实时监测，其包括如下步骤：

S10：通过安装在联合收割机上的割台搅龙动力轴上的功率监测装置，得到割台搅龙动力轴的圆周速度v_r和割台搅龙的功率P_j，并将圆周速度v_r、功率P_j传输至联合收割机的车载监测控制器；

S20：通过安装在联合收割机的出粮口的谷物籽粒流量监测装置得到联合收割机收获谷物的流量Q_g，并将流量Q_g传输至车载监测控制器；

S30：通过安装在联合收割机的排草口的茎秆流量监测装置得到联合收割机排出茎秆的流量Q_c，并将流量Q_c传输至车载监测控制器；

S40：车载监测控制器通过将收获谷物的流量Q_g、排出茎秆的流量Q_c、割台搅龙动力轴的圆周速度v_r和割台搅龙动力轴的功率P_j作为训练样本，采用BP神经网络模型进行优化而得到联合收割机的实时喂入量q_d。

上述的联合收割机喂入量在线监测方法，其中，所述步骤S10还包括测得割台搅龙动力轴的扭矩N_j，根据扭矩N_j和转速v_r得到割台搅龙动力轴的功率P_j的步骤。

上述的联合收割机喂入量在线监测方法，其中，还包括如下步骤：

S50：通过安装于联合收割机上的GPS定位模块获得联合收割机作业速度V与经纬度位置信息的步骤。

上述的联合收割机喂入量在线监测方法，其中，所述步骤S50之后还包括步骤：

S60：根据经纬度位置信息获得联合收割机割幅宽度的步骤。