[发明专利]农业机械作业参数综合监测平台及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于农业机械测试技术领域，尤其涉及一种对农业机械的多种作业参数进行监测的综合监测平台及使用方法。

背景技术

农业机械在作业的过程中的作业参数与状况直接影响其作业的质量。为了保证农业机械的作业质量，需要在农业机械作业过程中对机具总体，以及核心部件性能参数进行实时的监测。

目前，部分的农业机械已有相关的研究人员研制了专用的监测（或监控）系统。例如，针对变量施肥、变量喷药等变量作业的变量作业控制系统；针对播种机作业状况监测的漏播监测系统；针对联合收获机的运转状况的收获机参数监测系统等等。对于科研院所以及研究机构来讲，对每一种机具都开发一种配套的监测系统，不仅造成了资源的浪费，更重要的是每次都需要进行监测系统硬件和软件的设计，需要较长开发的周期。但由于农业机械的种类繁多，不同的作业机器的执行机构又有着较大的差异，制作一个涵盖所有农机具的监测系统是不易于实现的。

发明内容

针对上述问题，本发明提出使用农业机械作业参数综合监测平台及使用方法，用以实现农业机械作业参数的监测。

本发明的农业机械作业参数综合监测平台由主节点A、功能节点ⅠB、功能节点ⅡC、功能节点ⅢD......功能节点nN、终端电阻Ⅰ5、CANH线6、CANL线7和终端电阻Ⅱ8组成，其中功能节点ⅠB、功能节点ⅡC、功能节点ⅢD......功能节点nN与主节点A经由CANH线6和CANL线7组成的CAN总线（Controller Area Network，控制器局域网络）连接，终端电阻Ⅰ5和终端电阻Ⅱ8分别并联于CAN总线两端。

所述的功能节点ⅠB由CAN接口Ⅱ9、微控制器Ⅱ10、执行机构Ⅰ11和传感器Ⅰ12组成，其中执行机构Ⅰ11和传感器Ⅰ12与微控制器Ⅱ10连接，微控制器Ⅱ10经CAN接口Ⅱ9与CAN总线连接。

所述的功能节点ⅡC由CAN接口Ⅲ13、微控制器Ⅲ14、执行机构Ⅱ15和传感器Ⅱ16组成，其中执行机构Ⅱ15和传感器Ⅱ16与微控制器Ⅲ14连接，微控制器Ⅲ14经CAN接口Ⅲ13与CAN总线连接。

所述的功能节点ⅢD由CAN接口Ⅳ17、微控制器Ⅳ18、执行机构Ⅲ19和传感器Ⅲ20组成，其中执行机构Ⅲ19和传感器Ⅲ20与微控制器Ⅳ18连接，微控制器Ⅳ18经CAN接口Ⅳ17与CAN总线连接。

所述的功能节点nN由CAN接口n21、微控制器n22、执行机构n23和传感器n24组成，其中执行机构n22和传感器n24与微控制器n22连接，微控制器n22经CAN接口n21与CAN总线连接。

所述的功能节点B-N用于实现特定工作任务。所述的主节点A用于作业信息人机交互。功能节点B-N与主节点A之间通过CAN总线进行连接。

所述的主节点A由触摸屏1、工控机2和微控制器Ⅰ3组成，其中触摸屏1通过数据线与工控机2连接，工控机(2)与微控制器Ⅰ(3)相连接，微控制器Ⅰ(3)经CAN接口Ⅰ4与由CANH线6和CANL线7组成的CAN总线连接。所述的工控机1上运行由组态软件编写的监测程序软件，可以通过组态监测软件完成作业之前的作业参数初始化工作。在机具作业的过程中通过组态监测软件显示作业过程中作业机具的作业参数信息。监测软件不仅具有清晰地图表显示功能还具有完备的的文件存储能力，可以根据用户的选择将作业参数的关键数据存储到工控机或者移动存储设备上。

所述的功能节点（包括：功能节点ⅠB、功能节点ⅡC、功能节点ⅢD......功能节点nN）由各功能节点的CAN接口、功能节点微控制器、实现特定任务的执行机构和用于信息采集的传感器组成。其中执行机构和传感器与微控制器连接，微控制器经CAN接口与CAN总线连接。CAN接口由CAN控制器和CAN收发器组成，CAN控制器可以由带有CAN控制器的微控制器提供或者由独立的CAN控制器提供。执行机构和传感器不是功能节点所必须的，可以根据节点的任务要求增加或者删除。

所述的主节点微控制器Ⅰ3处理CAN总线上由各功能节点发送来的信息。主节点微控制器Ⅰ3将CAN总线上的信息识别以后，进行通讯协议的转换，之后发送给工控机2。

所述的主节点微控制器Ⅰ3与工控机2之间通过RS-232协议进行通讯。

所述的触摸屏1与工控机2通过数据线进行连接。

所述的终端电阻Ⅰ5和终端电阻Ⅱ8并联于由CANH线6和CANL线7组成的CAN总线，其电阻值为120欧，实际的系统中可根据系统的具体结构进行电阻值的匹配。

所述的系统平台节点间的CAN通讯部分使用符合ISO11783协议的通讯方式。