[发明专利]一种育秧生产线的秧盘播种量动态计量装置和计量方法

权利要求书

1.一种育秧生产线的秧盘播种量动态计量装置，其特征在于，包括设置于播种装置输送方向的若干个称重模块以及与称重模块相连的控制系统，称重模块支撑、驱动、输送以及检测秧盘在某个位置的重量，输送方向的若干个称重模块的重量对比得到播种前后的秧盘重量变化，控制系统通过结合秧盘重量变化、传动轴转速参数建立模型，分析得到育秧生产线的精准播种量；

所述称重模块包括设置于所述播种装置输送方向前部的第一称重模块和设置于后部的第二称重模块，第一称重模块和第二称重模块都具有上下设置的上称重架和下称重架，下称重架前后两侧分别与支撑板下部固定相连，支撑板上部与机架可上下调整相连，下称重架和上称重架之间设有称重传感器；上称重架前后两侧分别与支撑架下部固定相连，两侧的支撑架上方设有若干个传输秧盘的辊轮送盘机构；

所述辊轮送盘机构包括用于输送秧盘的传动轴，传动轴外周面安装有若干个间隔设置的橡胶辊子；所述第一称重模块和所述第二称重模块的上部设置两根从动传动轴，从动传动轴的端部并不设有链轮且端部通过轴承与所述支撑架上部相连，从动传动轴的前部设有驱动传动轴，驱动传动轴的转动速度为n₀。

2.如权利要求1所述的育秧生产线的秧盘播种量动态计量装置，其特征在于，两根所述从动传动轴之间设有若干个用于配合传动秧盘的中间传动轴，中间传动轴的转动速度n₁，所述驱动传动轴同侧端部同时与主链轮和从动链轮套接相连，主链轮通过链条被电机驱动，从动链轮通过水平设置的链条将中间传动轴端部的链轮驱动，n₁＞n₀，中间传动轴外周面套有若干个间隔设置的橡胶辊子，所述从动传动轴的橡胶辊子的外周面顶端高于中间传动轴的橡胶辊子外周面顶端高度。

3.如权利要求2所述的育秧生产线的秧盘播种量动态计量装置，其特征在于，所述控制系统包括状态监测模块、数据采集模块和数据处理模块，状态监测模块和数据采集模块由传感器和控制器组成，传感器包括与所述机架相连且用于检测秧盘输送情况的光电传感器、设置于所述下称重架和所述上称重架之间的称重传感器以及设置于机架且用于检测传动轴转速的霍尔传感器，控制器则为与传感器相连的 STM32单片机控制电路，数据处理模块包括信号预处理模块和神经网络建模单元。

4.如权利要求3所述的育秧生产线的秧盘播种量动态计量装置，其特征在于，所述信号预处理模块通过小波变换将采集到的“秧盘重量”信息进行降噪处理，通过分离信号中的高低频信息，实现称重真实信号与噪声信号分离和去除噪声目的。

5.如权利要求4所述的育秧生产线的秧盘播种量动态计量装置，其特征在于，所述神经网络建模单元为基于遗传算法优化的BP神经网络，BP神经网络预测的模型由输入层、隐含层和输出层组成，将预处理后的“播种量”和“传动轴转速”信息作为模型输入的2个神经元，播种量预测值作为输出的1个神经元，建立BP神经网络预测模型，通过遗传算法对BP神经网络的初始权值与阈值进行优化，使模型的收敛速度加快。

6.一种使用如权利要求5所述育秧生产线的秧盘播种量动态计量装置的计量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：所述驱动传动轴经链轮链条驱动，进而驱动所述辊轮送盘机构的所述中间传动轴旋转，经铺底土装置完成铺土的秧盘进入至与所述第一称重模块相连的用于秧盘支撑的两根所述从动传动轴上，被第一称重模块的称重传感器检测播种前的秧盘重量Q_a；

步骤S2：秧盘继续被驱动而经过所述播种装置完成播种，并进入至与所述第二称重模块相连的用于秧盘支撑的两根从动传动轴上，被第二称重模块的称重传感器检测播种后的秧盘重量Q_b；

步骤S3：通过小波变换对秧盘重量信息进行降噪预处理，利用数据处理模块计算出秧盘“播种量Q”，其中Q＝Q_b－Q_a，所述霍尔传感器同时采集“传动轴转速”信息，最后秧盘进入覆表土装置完成生产线整体作业；

步骤S4：通过遗传算法优化BP神经网络结构，对“播种量”和“传动轴转速”信息建立预测模型，得出播种量预测值并显示于面板。