[发明专利]一种农机设备故障监控溯源系统和方法

说明书

本发明公开了一种农机设备故障监控溯源系统和方法，在农机设备上配置多模态传感器对农机设备的运行状态进行数据收集，将收集的数据传输到边缘节点，边缘节点进行数据分析，判断农机设备是否发生故障，在发生故障时进行故障定位，向控制端发送故障报警和故障位置信息，同时，边缘节点将收集的数据和分析结果打包上区块链存储，保证了数据的安全可靠性，不需要将数据远传到云端进行分析处理，解决了现有的农机设备故障监控和溯源方法依赖于云端进行数据处理，不仅会增加网络传输的压力，还会导致时延增加，难以及时对故障发出警报，不适于大范围推广应用的技术问题。

技术领域

本发明涉及农业设备监控技术领域，尤其涉及一种农机设备故障监控溯源系统和方法。

背景技术

对于农业生产者而言，农机设备的正常运行是高效生产的前提。但是一些大型的农机设备或者体系化的农机设备链中，设备使用者或者农业生产者就算察觉到设备出现故障，也难以快速地对故障源进行追溯。目前的农机设备故障监控和溯源方法是实时将农机设备的运行参数数据上传到云端，云端再进行数据处理和识别，不仅会增加网络传输的压力，还会导致时延增加，难以及时对故障发出警报，不适于大范围推广应用。

发明内容

本发明提供了一种农机设备故障监控溯源系统和方法，用于解决现有的农机设备故障监控和溯源方法依赖于云端进行数据处理，不仅会增加网络传输的压力，还会导致时延增加，难以及时对故障发出警报，不适于大范围推广应用的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种农机设备故障监控溯源系统，包括农机设备，还包括：摄像头、转速传感器、水平传感器、振动传感器、边缘节点和控制端；

摄像头、转速传感器、水平传感器和振动传感器均与边缘节点连接，其中，边缘节点被注册为区块链节点；

边缘节点与控制端连接；

摄像头用于实时采集农机设备的关键零部件和连接节点处的图像数据；

转速传感器用于检测农机设备在运行状态下的动力数据；

水平传感器用于检测农机设备的位姿数据；

振动传感器用于检测农机设备在运行时的抖动幅度数据；

边缘节点用于接收摄像头、转速传感器、水平传感器和振动传感器发送的数据并进行分析，根据分析结果判断农机设备是否发生故障，并将接收到的数据和分析结果打包上传到区块链中；

边缘节点在根据分析结果判断农机设备发生故障时，定位农机设备的故障点，向控制端发送故障告警和故障点位置信息。

可选地，还包括红外传感器；

红外传感器用于检测农机设备的农产品传输数据。

可选地，摄像头、转速传感器、红外传感器、水平传感器和振动传感器一同通过集线器与边缘节点连接；

集线器使用MQTT消息队列遥测传输协议连接到边缘节点。

可选地，边缘节点使用rest API和rest协议连接到同一位置的区块链。

可选地，边缘节点的数据分析过程包括：

将接收到的文本数据按照传感器类型分类，再对各个传感器对应的文本数据按照时间顺序排列成序列组；

对序列组采用CRF模型进行状态预测，CRF模型为：