本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種具有定位功能的深松機(jī)智能管理系統(tǒng)及其管理方法。

背景技術(shù)：

深松是疏松土層而不翻轉(zhuǎn)土層，保持原土層不亂的一種土壤耕作法，不打亂土層，既能使土層上部保持一定的堅(jiān)實(shí)度，減少多次耕翻對(duì)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的不良影響，還可以打破鏵式犁形成的平板犁底層。智能深松作業(yè)探測(cè)是專為深松作業(yè)開(kāi)發(fā)的功能，可以自動(dòng)準(zhǔn)確的探測(cè)深松作業(yè)的深度是否達(dá)標(biāo)及耕作面積，工作方式上全自動(dòng)進(jìn)行有別于以往的人工探測(cè)，極大的節(jié)省了人力物力。

目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式實(shí)現(xiàn)了從人畜力為主到機(jī)械化作業(yè)為主的歷史性跨越，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的城市轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平越來(lái)越高。農(nóng)民對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械田間作業(yè)的質(zhì)量要求也越來(lái)越高，如何提高對(duì)田間作業(yè)的管理水平，這對(duì)農(nóng)機(jī)管理部門(mén)來(lái)說(shuō)是新的挑戰(zhàn)。針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械的管理，雖然制定有《農(nóng)業(yè)機(jī)械田間作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》、《農(nóng)業(yè)機(jī)械操作規(guī)程》等要求和規(guī)范，并對(duì)部分農(nóng)機(jī)手進(jìn)行各種培訓(xùn)，但是一到“三夏”“三秋”大忙季節(jié)，大量農(nóng)機(jī)具涌入田間作業(yè)，督導(dǎo)、管理人員不可能面面俱到，所以農(nóng)民機(jī)手能不能按田間作業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)操作，完全由機(jī)手自身素質(zhì)決定。如小麥聯(lián)合收割機(jī)收割麥時(shí)，抬高割茬高度超過(guò)15cm，直接影響夏糧播種；土壤深松作業(yè)時(shí)，深松深度小于25cm，達(dá)不到深松效果，致使土地蓄水保墑能力很差，直接影響農(nóng)作物產(chǎn)量。最近幾年來(lái)，國(guó)家為提高糧食作物單產(chǎn)，提高農(nóng)民種糧的積極性，鼓勵(lì)農(nóng)民使用先進(jìn)的農(nóng)機(jī)具、先進(jìn)的耕作技術(shù)，并對(duì)使用者給予一定的作業(yè)補(bǔ)貼；如農(nóng)民深松一畝土地，國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼15元，并要求地方財(cái)政給予相應(yīng)補(bǔ)貼。農(nóng)民采用機(jī)械化收獲玉米，每畝給予補(bǔ)貼10---30元等。如在商丘市區(qū)域范圍內(nèi)，由于各縣(市、區(qū))農(nóng)機(jī)局積極努力，全市各級(jí)財(cái)政均拿出資金給予相應(yīng)補(bǔ)貼，但在落實(shí)作業(yè)面積與作業(yè)質(zhì)量時(shí)工作量很大。如：去年“三秋”時(shí)節(jié)，睢陽(yáng)區(qū)農(nóng)機(jī)局為落實(shí)深松作業(yè)面積，采取全體管理人員下鄉(xiāng)入村，每人跟蹤兩臺(tái)深松機(jī)監(jiān)督質(zhì)量、核實(shí)面積、發(fā)放補(bǔ)貼的辦法。但深松作業(yè)量很大不可能對(duì)深松地塊進(jìn)行塊塊丈量，就采用由享受深松補(bǔ)貼的農(nóng)戶寫(xiě)出申請(qǐng)，由所在村委會(huì)蓋章證明，作業(yè)機(jī)手簽字按手印等管理手段，其結(jié)果也不盡人意。其原因是農(nóng)民機(jī)手素質(zhì)不一，有些機(jī)手田間作業(yè)“偷工減料”，兩地頭深松深度達(dá)到25cm，地中間監(jiān)督人員不易到達(dá)的位置提犁淺耕，得不到深松效果。農(nóng)機(jī)管理部門(mén)也無(wú)法真正得到實(shí)際深松的真實(shí)數(shù)字。所以，在投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)機(jī)具數(shù)量越來(lái)越大的情況下，完全靠管理人員田間作業(yè)監(jiān)督管理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，也是不可能的。因此，急需在田間作業(yè)的農(nóng)機(jī)具上安裝一種智能電子控制設(shè)備，對(duì)作業(yè)機(jī)械的作業(yè)質(zhì)量、作業(yè)數(shù)量等情況給予如實(shí)記錄，并實(shí)施有效控制以便監(jiān)管，就迫切而且必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中深松機(jī)管理難的缺陷，提供一種一種具有定位功能的深松機(jī)智能管理系統(tǒng)來(lái)解決上述問(wèn)題。

本發(fā)明提供一下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的：

一種具有定位功能的深松機(jī)智能管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器、車輛終端；所述服務(wù)器分別與所述車輛終端進(jìn)行通信；

所述車輛終端固定在深松機(jī)上；所述車輛終端包括控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機(jī)具識(shí)別傳感器；所述GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器均與所述控制器通信；所述GPS、深度傳感器、速度傳感器均與機(jī)具識(shí)別傳感器一一綁定；

所述服務(wù)器包括權(quán)限管理模塊、處理模塊、存儲(chǔ)模塊；

按照深松機(jī)所屬管轄區(qū)域不同，多所有深松機(jī)進(jìn)行訪問(wèn)權(quán)限設(shè)定；所述權(quán)限管理模塊根據(jù)用戶登陸指令向用戶推送權(quán)限范圍內(nèi)深松機(jī)作業(yè)信息；

所述處理模塊對(duì)車輛終端發(fā)送來(lái)的信息進(jìn)行處理后存入所述存儲(chǔ)模塊；

所述處理模塊包括深松機(jī)信息管理單元、實(shí)時(shí)監(jiān)控單元、深度監(jiān)測(cè)單元、速度監(jiān)測(cè)單元、圖表制作單元；

所述深松機(jī)信息管理單元通過(guò)識(shí)別深松機(jī)身份信息判斷其所屬權(quán)限；

通過(guò)所述實(shí)時(shí)監(jiān)控單元對(duì)該深松機(jī)的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；

通過(guò)所述深度監(jiān)測(cè)單元計(jì)算得出該深松機(jī)深松深度是否達(dá)標(biāo)；

通過(guò)所述速度監(jiān)測(cè)單元對(duì)該深松機(jī)進(jìn)行速度的實(shí)時(shí)監(jiān)控；

通過(guò)所述圖表制作單元對(duì)該深耕機(jī)采集的信息進(jìn)行處理，并形成圖表。

優(yōu)選的，在所述機(jī)具識(shí)別傳感器內(nèi)輸入深松機(jī)身份信息，并在所述服務(wù)器內(nèi)設(shè)定該深松機(jī)的訪問(wèn)權(quán)限；所述身份信息包括機(jī)型、車牌信息、幅寬、車主信息。

優(yōu)選的，所述深松機(jī)具有犁耙；所述深度傳感器實(shí)時(shí)獲取所述犁耙的下壓角度α；作業(yè)深度計(jì)算公式為：

z＝α×π/180*r；其中z為作業(yè)深度、r為拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛下拉桿長(zhǎng)度。

優(yōu)選的，所述深度傳感器固定在所述下拉桿上。

優(yōu)選的，所述GPS實(shí)時(shí)采集深松機(jī)的經(jīng)度x、緯度y；所述控制器將深松機(jī)的x、y、z信息與深松機(jī)身份信息匹配后傳輸給所述服務(wù)器的處理模塊。

優(yōu)選的，在所述深度監(jiān)測(cè)單元先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)深松深度閾值n；當(dāng)z≥n時(shí)，表示作業(yè)達(dá)標(biāo)；當(dāng)z<n時(shí)，表示作業(yè)不達(dá)標(biāo)，并將結(jié)果信息傳送給所述圖表制作單元。

優(yōu)選的，所述圖表制作單元通過(guò)MATLAB的圖形算法計(jì)算繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。

優(yōu)選的，所述漏耕面積＝預(yù)估地塊面積-深耕面積-淺耕面積+復(fù)耕面積。

本發(fā)明還提供一種根智能深松機(jī)管理系統(tǒng)的管理方法，包括以下步驟：

1)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)搭建

11)車輛終端安裝

在深松機(jī)上安裝控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機(jī)具識(shí)別傳感器；并調(diào)試合格；

12)權(quán)限設(shè)置

在服務(wù)器內(nèi)錄入各深松機(jī)身份信息并在服務(wù)器內(nèi)設(shè)置訪問(wèn)不同深松機(jī)的權(quán)限；

2)車輛終端信息采集與傳輸

GPS、深度傳感器、速度傳感器采集深松機(jī)作業(yè)信息后，控制器將該信息與該深松機(jī)身份信息綁定后通過(guò)GPRS傳輸給服務(wù)器；

3)信息處理

服務(wù)器通過(guò)MATLAB的圖形算法對(duì)車輛終端采集的信息進(jìn)行處理，并繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

本系統(tǒng)將定點(diǎn)定位、作業(yè)軌跡、圖像獲取、作業(yè)量計(jì)算、深耕探測(cè)、農(nóng)機(jī)管理等功能緊密的結(jié)合，使農(nóng)機(jī)管理更便捷。

根據(jù)登錄用戶的不同權(quán)限，可以查看到該權(quán)限下的當(dāng)日作業(yè)面積，當(dāng)日的達(dá)標(biāo)率，當(dāng)日的平均耕深以及累計(jì)該權(quán)限下的完成深松的面積。可以進(jìn)行一天的24小時(shí)制內(nèi)的任意時(shí)間段的作業(yè)查詢，如作業(yè)面積、達(dá)標(biāo)面積、未達(dá)標(biāo)面積、重復(fù)面積、遺漏面積、達(dá)標(biāo)率等信息。

實(shí)時(shí)監(jiān)控單元可以查詢到農(nóng)機(jī)的實(shí)時(shí)信息和歷史的軌跡回放。實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控農(nóng)機(jī)的位置，隨時(shí)了解農(nóng)機(jī)的狀態(tài)；宏觀上統(tǒng)計(jì)全自治區(qū)(市、區(qū)縣)的農(nóng)機(jī)動(dòng)態(tài)，從而根據(jù)作業(yè)時(shí)節(jié)分析農(nóng)機(jī)使用效率、農(nóng)機(jī)耕作分布等。

通過(guò)農(nóng)機(jī)上安裝的終端設(shè)備，通過(guò)GPRS鏈路將農(nóng)機(jī)的地理位置、行駛狀態(tài)、速度、方向、基站信息等數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器，服務(wù)器將農(nóng)機(jī)定位的數(shù)據(jù)加以描繪形成軌跡。軌跡可以一次性的描繪從而展示整體的行駛作業(yè)情況，亦可以逐點(diǎn)、跨點(diǎn)的播放從而模擬當(dāng)時(shí)的行駛路程。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種具有定位功能的深松機(jī)智能管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為使對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說(shuō)明，說(shuō)明如下：

如圖1所示，一種具有定位功能的深松機(jī)智能管理系統(tǒng)，包括服務(wù)器、車輛終端；服務(wù)器分別與車輛終端進(jìn)行通信。具體為：

車輛終端固定在深松機(jī)上；車輛終端包括控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機(jī)具識(shí)別傳感器；GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器均與控制器通信；GPS、深度傳感器、速度傳感器均與機(jī)具識(shí)別傳感器一一綁定。

其中，深度傳感器通過(guò)抱箍固定在下拉桿上，以實(shí)時(shí)獲取犁耙的下壓角度α；作業(yè)深度計(jì)算公式為：

z＝α×π/180*r；其中z為作業(yè)深度、r為拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛下拉桿長(zhǎng)度。速度傳感器固定在拖拉機(jī)的輪轂上，以獲取深松機(jī)的作業(yè)速度。GPS固定在深松機(jī)或這拖拉機(jī)的中軸線上，以便于準(zhǔn)確獲取深松機(jī)的位置。GPRS和控制器均固定在駕駛室內(nèi)，且GPRS距控制器較近，便于控制車輛終端以及保證網(wǎng)絡(luò)的通暢。控制器還自帶有顯示屏，可顯示當(dāng)前作業(yè)深度，便于司機(jī)及時(shí)調(diào)整作業(yè)深度。

服務(wù)器包括權(quán)限管理模塊、處理模塊、存儲(chǔ)模塊。

先在服務(wù)器里錄入所有深松機(jī)的身份信息，并安裝規(guī)定的管轄范圍對(duì)所有深松機(jī)進(jìn)行訪問(wèn)權(quán)限劃分，具有該權(quán)限的用戶僅能訪問(wèn)該權(quán)限內(nèi)的深松機(jī)作業(yè)情況，上級(jí)用戶可訪問(wèn)本級(jí)權(quán)限以及所屬的下級(jí)權(quán)限范圍內(nèi)的深松機(jī)作業(yè)情況，以此類推。權(quán)限管理模塊根據(jù)登陸指令向用戶推送權(quán)限范圍內(nèi)深松機(jī)作業(yè)信息。

處理模塊對(duì)車輛終端發(fā)送來(lái)的信息進(jìn)行處理后存入存儲(chǔ)模塊。

處理模塊包括深松機(jī)信息管理單元、實(shí)時(shí)監(jiān)控單元、深度監(jiān)測(cè)單元、速度監(jiān)測(cè)單元、圖表制作單元；

深松機(jī)信息管理單元通過(guò)識(shí)別深松機(jī)身份信息判斷其所屬權(quán)限。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控單元對(duì)該深松機(jī)的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)深度監(jiān)測(cè)單元計(jì)算得出該深松機(jī)深松深度是否達(dá)標(biāo)。通過(guò)速度監(jiān)測(cè)單元對(duì)該深松機(jī)進(jìn)行速度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過(guò)圖表制作單元對(duì)該深耕機(jī)采集的信息進(jìn)行處理，并形成圖表。

上述的深松機(jī)身份信息為在機(jī)具識(shí)別傳感器內(nèi)輸入深松機(jī)的機(jī)型、車牌信息、幅寬、車主信息。并在服務(wù)器內(nèi)設(shè)定該深松機(jī)訪問(wèn)權(quán)限。

GPS實(shí)時(shí)采集深松機(jī)的經(jīng)度x、緯度y；控制器將深松機(jī)的x、y、z信息與深松機(jī)身份信息匹配后通過(guò)GPRS傳輸給服務(wù)器的處理模塊。

在深度監(jiān)測(cè)單元先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)深松深度閾值n；當(dāng)z≥n時(shí)，表示作業(yè)達(dá)標(biāo)；當(dāng)z<n時(shí)，表示作業(yè)不達(dá)標(biāo)，并將結(jié)果信息傳送給圖表制作單元。

當(dāng)所有信息齊全后，圖表制作單元通過(guò)MATLAB的圖形算法計(jì)算繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。其中，漏耕面積＝預(yù)估地塊面積-深耕面積-淺耕面積+復(fù)耕面積。用不同的顏色畫(huà)出不同軌跡，查看更加直觀、清楚。

一種具有定位功能的深松機(jī)智能管理系統(tǒng)的管理方法，包括以下步驟：

1)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)搭建

11)車輛終端安裝

在深松機(jī)上安裝控制器、GPS、GPRS、深度傳感器、速度傳感器、機(jī)具識(shí)別傳感器；并調(diào)試合格；

12)權(quán)限設(shè)置

在服務(wù)器內(nèi)錄入各深松機(jī)身份信息并在服務(wù)器內(nèi)設(shè)置訪問(wèn)不同深松機(jī)的權(quán)限；

2)車輛終端信息采集與傳輸

GPS、深度傳感器、速度傳感器采集深松機(jī)作業(yè)信息后，控制器將該信息與該深松機(jī)身份信息綁定后通過(guò)GPRS傳輸給服務(wù)器；

3)信息處理

服務(wù)器通過(guò)MATLAB的圖形算法對(duì)車輛終端采集的信息進(jìn)行處理，并繪出預(yù)估地塊外圈軌跡及面積、深耕面積及軌跡、淺耕面積及軌跡、復(fù)耕面積及軌跡、漏耕面積及軌跡。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等同物界定。