[发明专利]甘蔗收获机入土切割智能监控系统

权利要求书

1.一种甘蔗收获机入土切割智能监控系统，其特征在于，包括：车载终端、深度相机(5-5)、扭矩传感器(4-2)、温度传感器、位移传感器(5-6)、旋转编码器(4-1)、微控制器、仿形检测机构和执行机构；

所述仿形检测机构通过固定支架(5-1)固定于甘蔗收获机的机架上，并位于甘蔗收获机的刀具前方，所述车载终端安装于甘蔗收获机的驾驶室内，

所述深度相机(5-5)有两个，一个深度相机(5-5)安装于仿形检测机构上，另一个深度相机(5-5)安装于甘蔗收获机的机架上，甘蔗收获机的刀具的后方，所述扭矩传感器(4-2)安装于甘蔗收获机刀具的刀具轴(4-3)上，所述温度传感器安装于甘蔗收获机的发动机油液箱中，所述位移传感器(5-6)安装于仿形检测机构上，所述旋转编码器(4-1)有两个，分别设置于甘蔗收获机的车轮轴上和刀具的刀具轴(4-3)上，所述微控制器和执行机构均安装于甘蔗收获机上；

所述扭矩传感器(4-2)、温度传感器、位移传感器(5-6)和旋转编码器(4-1)均与微控制器连接，微控制器与车载终端连接，所述车载终端与深度相机(5-5)连接；所述微控制器还与执行机构连接，所述执行机构与甘蔗收获机的刀具连接；

所述扭矩传感器(4-2)用于检测甘蔗收获机的刀具入土切割时扭矩数据，通过扭矩数据变化，监测甘蔗收获机刀具磨损情况；

所述温度传感器用于检测发动机油液的温度，并发送至微控制器；

所述两个旋转编码器(4-1)分别用于检测刀具轴(4-3)的转速和车轮轴的转速，并发送至微控制器；

所述微控制器用于通过车轮轴的转速和车轮直径计算得到车辆的行驶速度；

位移传感器(5-6)用于检测入土切割深度，并将采集的数据发送至微控制器，

所述微控制器用于处理数据并发送至车载终端，所述车载终端用于实时显示接收的数据，

所述安装于仿形检测机构上的深度相机(5-5)用于采集地面图像信息，并将采集的地面图像信息发送至车载终端，所述车载终端接收安装于甘蔗收获机机架上的深度相机(5-5)采集的地面图像信息，并检测识别是否存在甘蔗倒伏，当检测到甘蔗倒伏时，车载终端识别出甘蔗直径，并将此信息反馈给微控制器，微控制器根据位移传感器(5-6)采集得到的入土切割深度与车载终端识别出的甘蔗直径做出位移补偿，确保最终得到的入土切割深度的准确性；

所述安装于甘蔗收获机的机架上的深度相机(5-5)用于采集地面图像信息，并将采集的地面图像信息发送至车载终端，所述车载终端用于根据安装于甘蔗收获机的机架上的深度相机(5-5)采集的地面图像信息，检测甘蔗收获机作业后的甘蔗破头率，并将甘蔗破头率信息发送至微控制器；

所述微控制器用于接收甘蔗破头率信息，并对甘蔗破头率信息进行分析，通过执行机构控制甘蔗收获机的刀具的升降。

2.如权利要求1所述的甘蔗收获机入土切割智能监控系统，其特征在于，所述仿形检测机构包括：仿形预紧弹簧杆(5-2)、带有滑槽的仿形杆(5-3)和仿形轮(5-4)；

所述带有滑槽的仿形杆(5-3)的上端与固定支架(5-1)连接，所述带有滑槽的仿形杆(5-3)的下端与仿形轮(5-4)连接，所述仿形预紧弹簧杆(5-2)的一端与带有滑槽的仿形杆(5-3)连接，所述仿形预紧弹簧杆(5-2)的另一端与甘蔗收获机的机架连接。

3.如权利要求2所述的甘蔗收获机入土切割智能监控系统，其特征在于，所述位移传感器(5-6)和深度相机(5-5)安装于带有滑槽的仿形杆(5-3)上。

4.如权利要求1所述的甘蔗收获机入土切割智能监控系统，其特征在于，所述车载终端上设有计算机视觉与深度学习算法，通过对两个深度相机(5-5)采集地面图像信息进行识别，分别得到甘蔗倒伏图像和甘蔗破头图像数据，对甘蔗倒伏图像和甘蔗破头图像数据进行分析，最终检测到倒伏甘蔗的直径和甘蔗收获机作业后的甘蔗破头率。