[发明专利]精量排种器的漏播实时检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及自动化检测技术领域，具体的是指一种精量排种器的漏播实时检测方法。

背景技术

气力式油菜精量联合直播机具有省时省种、高效作业、操作简单等优点，精量排种器是播种机的核心部件。其在播种作业过程处于全封闭状态，当种箱缺种、输种管堵塞、排种传动出现故障等原因时不可避免地出现漏播现象，严重影响农作物产量。田间复杂的播种工况如土壤阻力变化、启停前后过渡期间都会影响排种盘转速变化，过大的转速变化误差导致转速检测滞后，继而影响漏播检测的滞后，这给补种带来难度。当前漏播检测方法研究集中在通过测量排种盘转速获得参考标准，采用单独的时间间隔法或者排种频率法进行判定。这些方法针对小粒径种子精量排种器精量排种器，如气力式油菜籽精量排种器，其排种频率一般在30～50Hz，属于高速排种，漏播检测的实时性、变速状态下检测的准确性难以保证，且难以获得漏播的具体类别，如是属于“稀疏缺苗”还是“断条”等。

发明内容

本发明的目的是提供一种精量排种器的漏播实时检测方法，以解决漏播检测的滞后问题以及准确判断“稀疏缺苗”、“断条”两种漏播状态的问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种用于精量排种器的漏播实时检测方法，其特征在于：该方法采用排种盘转速与排种脉冲同步检测和排种频率与排种时间间隔双重阀值约束实现几种不同漏播状态的检测，它包括如下步骤：

(1)通过霍尔传感器100或光纤传感器感应标准排种圆盘300上的磁钢或者光孔310感应种子流获得排种盘的标准排种脉冲序列A_i，光纤传感器200(根据种子粒径大小，可选用不同规格的颗粒感应传感器)感应精量排种器400的投种口410的种子获得排种种子流序列B_i，利用单片机510外部中断与时间捕捉中断将标准排种脉冲序列A_i、种子流序列B_i进行采集、存储；

(2)该标准排种圆盘300转1周或者数周所获得的脉冲总数作为标准排种频率f_i，所经历的时间作为一个检测时间窗口w_i；对当前时间窗口w_i的标准排种频率f_i进行平滑滤波处理以减少检测误差，最终得到的加权和作为当前时间窗口w_i的标准排种频率f_i；由时间窗口w_i所获得的时间系数及最终标准排种频率f_i计算获得当前时间窗口w_i的标准排种时间间隔参数p_i＝w_i/f_i；

(3)利用单片机510的时间捕捉中断，在一个检测时间窗口w_i内通过安装在精量排种器400的投种口410处的光纤传感器200感应种子流信号获得排种种子流序列B_i，并将其转化为时间间隔序列T_i与一个检测时间窗口内的排种总数即排种频率F_i；对当前时间窗口w_i的排种频率F_i进行平滑滤波处理，最终得到的加权和作为当前时间窗口w_i的排种频率F_i；

(4)以一个检测时间窗口作为时间单元，在同一个检测时间窗口内，在已知标准排种时间间隔p_i的前提下对种子流时间间隔序列t_i进行统计运算，在种子流时间间隔序列t_i中搜索大于3倍标准排种时间间隔的序列并进行加运算得到其总和t_maxi，由此总和t_maxi除以当前时间窗口获得的系数w_i作为断条系数a＝t_maxi/w_i；当前时间窗口w_i的排种频率F_i除以当前时间窗口的标准排种频率f_i得到比例系数k＝F_i/f_i，用1减该系数k所得结果作为稀疏缺苗系数b＝1-k。

(5)结合设定的漏播系数X，与断条系数a以及稀疏缺苗系数b进行比较，判定出不同的漏播状态，同时将检测结果和漏播状态实时传送给液晶显示屏600和不同颜色的LED指示灯700以示报警。