[实用新型]一种玉米精密播种机的播种工况监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及播种机的播种工况监控装置，尤其涉及一种玉米精密播种机的播种工况监控装置。

背景技术

近年来，随着精密播种技术的发展，精密播种机已成为现代播种技术的主要特征，成为播种的主要发展方向，目前国内使用的精播机大多数是机械式和气力式播种机，在播种作业时具有播种过程全封闭的特点，因此凭人的视觉和听觉无法直接监视其作业质量，而在播种作业时发生的种箱排空、输种管杂物堵塞、排种器故障、开沟器堵塞或排种传动失灵等工艺性故障均会导致一行或数行下种管不能够正常播种造成断条、漏播的现象，从而导致农业减产。对于目前大力推广使用的免耕播种机来说，由于其作业地表秸秆覆盖，精播机工作时环境条件更加恶劣，漏播、堵塞现象发生也就更加频繁。鉴于此，对播种机的播种质量进行监测就显得尤为重要。因此，对精密播种机排种器的监控系统的研究具有重大的经济效益和现实意义。

目前，国内的精密式播种机大致有：气吸式、气吹式、机械式等几大类。近年来，随着国家推广精密播种技术的力度不断加大，由于缺少监控系统而造成的播种损失问题不断显现。因此，我国一些科研单位近几年来已着手进行电子监视装置的研制工作，在播种机工艺性故障自动监控系统研究方面取得了较大的进展和一定程度的推广应用，但其研究主要集中在监控器的研究和试验上，并且由于新技术不能较快地转化成生产力，系统工作可靠性不强，监控系统尚不成熟，制造成本太高，所以带有监控系统的播种机还没有太多成功的机型。据有关部门的统计资料表明，我国年平均播漏种率为百分之一，每年漏播的土地面积接近于日本的总耕种面积。如果监控系统在生产实践中得到应用，将大大减少国家的损失。

玉米播种工况监控装置主要应用于精密播种机上，对排种器卡种、开沟器堵塞或种箱缺种等现象造成的排种异常工况进行实时、自动监测和报警，并对播种量进行统计，从而减少漏播现象，提高播种作业质量。

目前大部分的播种工况监控装置基于对射式光电原理，采用小功率红外光敏对管对下种信号进行监测，种子通过传感器时会遮断红外光束，传感器将排种管中的种子落下信号变换成电脉冲信号，单片机采集此电脉冲信号，由此判断是否正常下种，当下种状态不正常时，进行声光报警等提示，而不对实时的播种量、播种密度、播种作业速度以及播种面积进行显示。

在玉米精密播种机上安装播种工况监控装置时，通常将播种监控传感器安装在排种管之上，安装空间十分有限。而现有的播种工况监控传感器多采用对射式光电传感器，发射器件与接收器件分离，布线较多，结构复杂。仅通过电脉冲信号的上升沿或下降沿来判断是否有种子落下，无法将灰尘、碎屑落下的产生的电脉冲信号与种子落下信号进行区分，极易受到环境中的杂物、机器振动等干扰，产生故障误报警现象，而且无法对播种量进行准确计量。

此外，现有的播种工况监控装置对播种作业工况参数的监控主要局限于下种状态的监测，没有播种量、播种密度、播种作业速度、播种面积等的实时监测和显示功能，不利于作业人员评估播种作业质量，及时调整播种作业速度和处理异常工况；现有的播种监控装置仅适用于特定型号的播种机，当机具发生变化时，无法设置播种监控行数、机具参数，不能灵活地与不同的播种机具适配。

因此，针对以上不足，本实用新型提供了一种适用于玉米精密播种机的播种工况监控装置，它采用结构紧凑的反射式光电传感器将种子流动信号转换为电脉冲信号，利用微控制器的脉冲捕获单元获取脉冲信号的宽度，通过与特定的脉宽阈值相比较，克服杂物、振动等带来的故障误报警等问题；监测模块采集播种监控传感器信号和地速信号，并计算播种量、播种密度、播种作业速度、播种面积等参数；显示终端对排种异常状况进行声光报警和图形化显示，实时监测和显示播种量、播种密度、播种作业速度、播种面积等作业参数，使作业人员实时掌控播种作业情况，及时调整作业速度和处理异常工况。并且能够通过显示终端灵活设置机具参数、监测行数，使播种工况监控装置能够适用于不同的机具。

实用新型内容

（一）要解决的技术问题

当下种状态不正常时，只进行声光报警等提示，而不对实时的播种量、播种密度、播种作业速度以及播种面积进行显示，不利于作业人员评估播种作业质量，及时调整播种作业速度和处理异常工况。仅通过电脉冲信号的上升沿或下降沿来判断是否有种子落下，无法将灰尘、碎屑落下的产生的电脉冲信号与种子落下信号进行区分，极易受到环境中的杂物、机器振动等干扰，产生故障误报警现象，而且无法对播种量进行准确计量。

此外，现有的播种监控装置仅适用于特定型号的播种机，当机具发生变化时，无法设置播种监控行数、机具参数，不能灵活地与不同的播种机具适配。