本實(shí)用新型涉及施肥機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種基于圖像傳輸?shù)倪h(yuǎn)程遙控式自動施肥系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

機(jī)械制造和自動化在農(nóng)業(yè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中具有十分重要的作用，大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的出現(xiàn)使得糧食不足的問題得到有效解決，在提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的同時，還有效的減輕了操作人員的勞動強(qiáng)度，這樣就使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)快速、穩(wěn)定和持續(xù)的發(fā)展。然而在社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，人們開始對農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作效率以及產(chǎn)品的品質(zhì)提出了更高的要求，因此農(nóng)業(yè)機(jī)械自動化必須要不斷地提升勞動的舒適性以及生產(chǎn)效率，這樣才能夠有效地推動我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著高效率以及高精度的方向不斷的發(fā)展。

針對傳統(tǒng)施肥的弊端，近幾年來，由于制造業(yè)，自動控制技術(shù)的高速發(fā)展，出現(xiàn)了很多所謂的自動施肥機(jī)。動力機(jī)以及與之配合使用的各種農(nóng)機(jī)具組成所謂的農(nóng)業(yè)機(jī)械，動力機(jī)以及與之配合使用的各種農(nóng)機(jī)具主要是通過半懸掛、懸掛或者牽引的方式進(jìn)行連接，也可以將其制作成為一個整體，如玉米聯(lián)合收割機(jī)以及谷物聯(lián)合收割機(jī)等。如果離開了農(nóng)機(jī)具，拖拉機(jī)無法在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮自身應(yīng)有的作用，同樣，離開拖拉機(jī)等動力機(jī)，農(nóng)具也不能夠?qū)⒆约旱淖饔贸浞值陌l(fā)揮出來，所以必須要嚴(yán)格的按照農(nóng)業(yè)的具體生產(chǎn)要求為根據(jù)設(shè)計和制作農(nóng)業(yè)機(jī)具。

經(jīng)過大量的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，機(jī)械和自動化產(chǎn)品能夠在繁重的體力勞動中將農(nóng)民解放出來，并且可以確保農(nóng)業(yè)自動化實(shí)現(xiàn)。除此之外，農(nóng)業(yè)機(jī)械制造自動化技術(shù)還能夠使勞動強(qiáng)度得以降低，促進(jìn)了生產(chǎn)效率的極大提升。機(jī)械油壓式三點(diǎn)聯(lián)結(jié)的力調(diào)節(jié)裝置以及位調(diào)節(jié)裝置現(xiàn)在已經(jīng)廣泛的運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)中，而且現(xiàn)在趨于完善的電子油壓式連接裝置也開始得到了開發(fā)和研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對上述不足，提出了一種通過圖像實(shí)時監(jiān)控施肥機(jī)的施肥狀況，從而能夠精確的控制施肥機(jī)的運(yùn)動方式的基于圖像傳輸?shù)倪h(yuǎn)程遙控式自動施肥機(jī)。

本實(shí)用新型具體采用如下技術(shù)方案：

基于圖像傳輸?shù)倪h(yuǎn)程遙控式自動施肥系統(tǒng)，包括監(jiān)控站、施肥車和施肥車遙控機(jī)構(gòu)，監(jiān)控站、施肥車和施肥車遙控機(jī)構(gòu)之間通過無線信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述施肥車包括控制臺，控制臺內(nèi)部設(shè)有互相連接的控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)包括多個攝像頭和將攝像頭獲取的圖像信息實(shí)時的傳輸至監(jiān)控站的圖像傳輸機(jī)構(gòu)，定位系統(tǒng)包括GPS和將GPS信號傳輸至監(jiān)控站的無線傳輸機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述監(jiān)控站內(nèi)設(shè)置有用于顯示施肥車的工作狀態(tài)和地理位置的顯示屏。

優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)為嵌入式處理器。

優(yōu)選地，所述GPS采用UM220—III N模塊，采用USART串口，支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，輸入/輸出信號類型為LVTTL電平，波特率為9600bps。

優(yōu)選地，所述無線傳輸機(jī)構(gòu)采用NRF24L01。

優(yōu)選地，所述施肥車還包括車架，車架上安裝有料倉、驅(qū)動輪和轉(zhuǎn)向輪，其中料倉的底部連有撒播盤。

優(yōu)選地，所述動力系統(tǒng)包括多個電機(jī)。

優(yōu)選地，所述攝像頭采用分辨率為700TVL的彩色攝像頭。

本實(shí)用新型具有如下有益效果：施肥車在工作運(yùn)行過程中，攝像頭能夠?qū)崟r的拍攝施肥車路況、化肥播撒均勻情況、以及料倉內(nèi)的化肥剩余情況，并將拍到的圖像通過無線傳輸?shù)姆绞郊皶r的發(fā)送到監(jiān)控站，站內(nèi)人員通過顯示屏內(nèi)影像第一時間了解現(xiàn)場工作情況，達(dá)到身臨其境的效果；了解現(xiàn)場情況后工作人員通過下達(dá)發(fā)送相關(guān)指令能夠控制施肥車作出相應(yīng)動作，滿足實(shí)際情況的需要；該系統(tǒng)不僅能均勻的播撒肥料，還能通過遠(yuǎn)程移動監(jiān)控實(shí)現(xiàn)病蟲害巡檢，真正做到“足不出戶已盡知天下之事”。

附圖說明

圖1為基于圖像傳輸?shù)倪h(yuǎn)程遙控式自動施肥機(jī)的總體框圖；

圖2為監(jiān)控站原理框圖；

圖3為施肥機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1為料倉，2為驅(qū)動輪，3為轉(zhuǎn)向輪，4為播撒盤，5為攝像頭。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明：

如圖1-3所示，基于圖像傳輸?shù)倪h(yuǎn)程遙控式自動施肥系統(tǒng)，包括監(jiān)控站、施肥車和施肥車遙控機(jī)構(gòu)，監(jiān)控站、施肥車和施肥車遙控機(jī)構(gòu)之間通過無線信號進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所述施肥車包括控制臺，控制臺內(nèi)部設(shè)有互相連接的控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)和定位系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)包括多個攝像頭和將攝像頭獲取的圖像信息實(shí)時的傳輸至監(jiān)控站的圖像傳輸機(jī)構(gòu)，定位系統(tǒng)包括GPS和將GPS信號傳輸至監(jiān)控站的無線傳輸機(jī)構(gòu)。

監(jiān)控站內(nèi)設(shè)置有用于顯示施肥車的工作狀態(tài)和地理位置的顯示屏。在監(jiān)控現(xiàn)場的操作人員可以通過顯示屏實(shí)時的了解施肥情況、施肥車行駛狀況及料倉下料情況。利用電機(jī)轉(zhuǎn)動時帶動相機(jī)旋轉(zhuǎn)拍攝可以高效利用相機(jī)，達(dá)到分時復(fù)用、一機(jī)多用的效果。由于采用的是分辨率為700TVL的彩色攝像頭，照相和攝像的數(shù)據(jù)比較大，而且考慮傳輸距離不定等問題，設(shè)計考慮采用5.8G、600MW AV圖傳發(fā)射接收器TS832、RC832無線傳輸模塊，該模塊是600MW的32個頻點(diǎn)影像系統(tǒng)，具有傳輸距離遠(yuǎn)，性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。

控制系統(tǒng)為嵌入式處理器，采用ARM內(nèi)核STM32F103ZET6高性能微處理器，為32位單片機(jī)，采用最新的Cortex-M3內(nèi)核，指令周期短，速度快，具有優(yōu)先級搶占中斷控制器，1M采樣速率的AD模式，GPIO刷新速率可設(shè)定等功能，適用于工業(yè)控制與一些對速度性能比較高的場合，STM32F103ZET6完全能一并承擔(dān)起眾多功能器件的驅(qū)動與操控工作，而且也具備低功耗的特點(diǎn)，如果一些功能不使用可以關(guān)閉其時鐘信號，而且芯片價格低，綜合考慮采用STM32F103ZET6控制器。

GPS采用UM220—III N模塊，采用USART串口，支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，輸入/輸出信號類型為LVTTL電平，波特率為9600bps。GPS可用于記錄各類日志的圖形化窗口，顯示施肥機(jī)的準(zhǔn)確方位、軌跡點(diǎn)操作等。無線傳輸機(jī)構(gòu)采用NRF24L01，NRF24L01與上位機(jī)之間的通訊采用SPI通信，具有線路簡單，通信距離遠(yuǎn)，速率高，抗干擾好等特點(diǎn)。利用STM32開發(fā)板串口接收GPS信號，得到當(dāng)前位置后再利用NRF24L01無線傳輸發(fā)送到遠(yuǎn)方監(jiān)控站，這樣就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)方監(jiān)控站對施肥機(jī)位置的實(shí)時獲取和監(jiān)視。

施肥車還包括車架，車架上安裝有料倉1、驅(qū)動輪2和轉(zhuǎn)向輪3，其中料倉的底部連有撒播盤4，動力系統(tǒng)包括多個電機(jī)，攝像頭5采用分辨率為700TVL的彩色攝像頭。

控制器控制施肥車前進(jìn)、倒車、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)；控制位于施肥機(jī)施肥車上端的相機(jī)適時的旋轉(zhuǎn)，拍攝施肥機(jī)周圍狀況及施肥情況；控制料倉下方電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將從料倉流下的肥料快速的拋撒出去，能比較快速高效的將肥料播撒均勻。

控制施肥車的施肥車遙控機(jī)構(gòu)采用的是PS/2模擬器，運(yùn)用的是雙向串行通信，該類通信協(xié)議具有接口簡單，兼容性強(qiáng)及傳輸距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)。通過這種遙控的方式可以代替作業(yè)人員直接在車上工作，避免了噪音、寒暑冷熱對車上工作人員的危害，舒適安全。

當(dāng)然，上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。