基于远程控制的喷灌机控制系统及控制方法与流程

1.本发明涉及一种基于远程控制的喷灌机控制系统及控制方法。


背景技术：

2.目前，喷灌机是农业领域应用非常广泛的一种设备，在喷灌机使用过程中，首先要驾驶拖拉机将喷灌机牵引至起点位置，然后再通过拖拉机将喷灌机中的喷头车牵引至终点位置，然后人工控制喷灌机进行一系列的动作以便进行喷灌作业。以上过程需要多人协同完成，不仅增加了人工成本，而且工人的劳动强度过大，并且操作效率低。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于远程控制的喷灌机控制系统，它能够远程遥控控制牵引车和喷灌机动作以完成喷灌作业，能够降低人工成本，降低劳动强度，提高控制效率。
4.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于远程控制的喷灌机控制系统，它适于控制牵引车和喷灌机动作，它包括牵引控制模块、喷灌控制模块、牵引车gps模块、喷灌机gps模块和手持终端；其中，所述喷灌机包括主机体和喷头车，所述主机体中具有至少一个执行机构；所述牵引车上连接有自动连接装置；所述牵引车gps模块安装在所述牵引车上并适于定位所述牵引车，所述牵引车gps模块与所述牵引控制模块信号连接并适于将所述牵引车的位置信息发送给所述牵引控制模块；所述喷灌机gps模块安装在所述喷灌机上并适于定位所述喷灌机，所述喷灌机gps模块分别与所述牵引控制模块和喷灌控制模块信号连接并适于将所述喷灌机的位置信息发送给所述牵引控制模块和喷灌控制模块；所述手持终端适于被操作以设定喷灌区域、起点位置和终点位置，所述手持终端分别与所述牵引控制模块和所述喷灌控制模块相连并适于将喷灌区域、起点位置和终点位置发送给所述牵引控制模块以及将起点位置发送给所述喷灌控制模块；所述牵引控制模块分别与所述牵引车和所述自动连接装置控制连接，并适于控制所述牵引车行驶至指定位置以及控制所述自动连接装置动作至与所述主机体或喷头车连接；所述喷灌控制模块与所述执行机构控制连接并适于当所述喷灌机被所述牵引车牵引至所述起点位置时控制所述执行机构动作。
5.进一步，所述牵引车gps模块还与所述手持终端相连并适于将牵引车的位置信息发送给所述手持终端；所述喷灌机gps模块还与所述手持终端相连并适于将喷灌机的位置信息发送给所述手持终端。
6.进一步为了在所述手持终端上显示牵引车的位置和喷灌机的位置，所述手持终端中具有显示模块、处理模块和信号接收模块；其中，所述信号接收模块适于接收所述牵引车的位置信息和所述喷灌机的位置信息；所述处理模块分别与所述显示模块和所述信号接收模块相连并适于根据所述信号接收模块接收的信息控制所述显示模块显示所述牵引车的位置和所述喷灌机的位置。
7.进一步为了调节喷灌的时间，所述基于远程控制的喷灌机控制系统还包括旱情识别模块；其中，所述旱情识别模块与所述手持终端相连、适于识别土地龟裂程度并将土地龟裂程度的信息发送给所述手持终端的信号接收模块；所述处理模块分别与所述显示模块和所述信号接收模块相连并适于控制所述显示模块显示土地龟裂程度的信息；所述手持终端还适于被操作以设定喷灌时间并将喷灌时间发送给所述喷灌控制模块。
8.进一步，所述主机体和所述喷头车上分别设有牵引点，所述自动连接装置适于被控制动作至与所述主机体上的牵引点或所述喷头车上的牵引点相连。
9.进一步提供一种所述喷灌机gps模块的具体结构，所述喷灌机gps模块包括至少两个第一gps定位器；其中一个所述第一gps定位器安装在所述主机体上的牵引点处；另一个所述第一gps定位器安装在所述喷头车上的牵引点处。
10.进一步提供一种所述牵引车gps模块的具体结构，所述牵引车gps模块包括至少一个第二gps定位器；所述第二gps定位器连接在所述牵引车上的自动连接装置上。
11.进一步提供一种所述主机体和所述执行机构的具体结构，所述喷灌机的主机体包括底部车架、旋转架、绞盘、进水管、行走轮和地铲，所述执行机构包括地铲升降机构、行走轮升降机构、绞盘驱动机构、旋转驱动机构、喷头车升降机构、进水管下放机构和水泵；其中，所述旋转架旋转连接在所述底部车架上；所述旋转驱动机构连接在所述底部车架与所述旋转架之间并适于动作以驱动所述旋转架相对所述底部车架旋转；所述绞盘旋转连接在所述旋转架上，所述绞盘上盘绕有管路，所述管路的一端与所述喷头车相连；所述绞盘驱动机构与所述绞盘相连并适于驱动所述绞盘旋转以收卷所述管路进而带动所述喷头车移动；所述地铲升降机构与所述地铲相连并适于驱动所述地铲升降；所述行走轮升降机构与所述行走轮相连并适于驱动所述行走轮升降；所述喷头车升降机构适于动作以举起或放下所述喷头车；所述进水管下放机构与所述进水管相连并适于驱动所述进水管放下至伸入水源中；所述水泵的入口与所述进水管相连，所述水泵的出口与所述管路相连，所述水泵
适于动作以将所述进水管中的水泵入所述管路中。
12.本发明还提供了一种如上所述的基于远程控制的喷灌机控制系统的控制方法，方法的步骤中包括：s1：所述牵引车gps模块定位所述牵引车并将所述牵引车的位置信息发送给所述牵引控制模块，所述喷灌机gps模块定位所述喷灌机并将所述喷灌机的位置信息发送给所述牵引控制模块和喷灌控制模块，操作所述手持终端以设定喷灌区域、起点位置和终点位置并通过手持终端将喷灌区域、起点位置和终点位置发送给所述牵引控制模块以及将起点位置发送给所述喷灌控制模块；s2：所述牵引控制模块根据所述牵引车的位置和所述喷灌机的位置控制所述牵引车行驶至所述喷灌机处并使所述自动连接装置与所述主机体上的牵引点对齐；s3：所述牵引控制模块控制所述自动连接装置动作至与所述主机体上的牵引点连接；s4：所述牵引控制模块控制所述牵引车移动并将所述喷灌机牵引至所述起点位置；s5：所述牵引控制模块控制所述自动连接装置动作至与所述主机体上的牵引点脱离，所述喷灌控制模块控制部分所述执行机构动作以完成喷灌准备工作；s6：所述牵引控制模块控制所述牵引车行驶至使所述自动连接装置与所述喷头车上的牵引点对齐，然后所述牵引控制模块控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点连接；s7：所述牵引控制模块控制所述牵引车移动并将所述喷头车牵引至所述终点位置，然后所述牵引控制模块控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点脱离；s8：所述牵引控制模块控制所述牵引车移动至离开所述喷灌区域，所述喷灌控制模块控制另一部分所述执行机构动作以进行喷灌；其中，步骤s5中所述喷灌控制模块控制部分所述执行机构动作以完成喷灌准备工作的具体的步骤为：m1：所述喷灌控制模块控制所述行走轮升降机构动作以驱动所述行走轮上升进而使所述底部车架着地；m2：所述喷灌控制模块控制所述旋转架相对所述底部车架转动至需要喷灌的方向；m3：所述喷灌控制模块控制所述地铲升降机构动作以驱动所述地铲降下至插入地面中，控制所述喷头车升降机构动作以放下所述喷头车；其中，步骤s8中所述喷灌控制模块控制另一部分所述执行机构动作以进行喷灌的具体的步骤为：所述喷灌控制模块控制所述进水管下放机构动作以将所述进水管放下至伸入水源中，然后控制所述水泵动作以将所述进水管中的水泵入所述管路中，控制所述绞盘驱动机构动作以驱动所述绞盘旋转进而收卷所述管路进而带动所述喷头车移动。
13.采用了上述技术方案后，所述牵引车gps模块定位所述牵引车并将所述牵引车的位置信息发送给所述牵引控制模块，所述喷灌机gps模块定位所述喷灌机并将所述喷灌机的位置信息发送给所述牵引控制模块和喷灌控制模块，操作所述手持终端以设定喷灌区
域、起点位置和终点位置并通过手持终端将喷灌区域、起点位置和终点位置发送给所述牵引控制模块以及将起点位置发送给所述喷灌控制模块。首先，所述牵引控制模块根据所述牵引车的位置和所述喷灌机的位置控制所述牵引车行驶至所述喷灌机处并使所述自动连接装置与所述主机体上的牵引点对齐；然后所述牵引控制模块控制所述自动连接装置动作至与所述主机体上的牵引点连接；然后所述牵引控制模块控制所述牵引车移动并将所述喷灌机牵引至所述起点位置；然后所述牵引控制模块控制所述自动连接装置动作至与所述主机体上的牵引点脱离，所述喷灌控制模块控制所述行走轮升降机构动作以驱动所述行走轮上升进而使所述底部车架着地；所述喷灌控制模块控制所述旋转架相对所述底部车架转动至需要喷灌的方向；所述喷灌控制模块控制所述地铲升降机构动作以驱动所述地铲降下至插入地面中，控制所述喷头车升降机构动作以放下所述喷头车；然后所述牵引控制模块控制所述牵引车行驶至使所述自动连接装置与所述喷头车上的牵引点对齐，然后所述牵引控制模块控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点连接；然后所述牵引控制模块控制所述牵引车移动并将所述喷头车牵引至所述终点位置，然后所述牵引控制模块控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点脱离；然后所述牵引控制模块控制所述牵引车移动至离开所述喷灌区域，所述喷灌控制模块控制所述进水管下放机构动作以将所述进水管放下至伸入水源中，然后控制所述水泵动作以将所述进水管中的水泵入所述管路中以便进行喷灌，控制所述绞盘驱动机构动作以驱动所述绞盘旋转进而收卷所述管路进而带动所述喷头车移动。
附图说明
14.图1为本发明的基于远程控制的喷灌机控制系统的结构示意图。
具体实施方式
15.为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
16.实施例一如图1所示，一种基于远程控制的喷灌机控制系统，它适于控制牵引车和喷灌机动作以完成喷灌作业，它包括牵引控制模块1、喷灌控制模块2、牵引车gps模块3、喷灌机gps模块4和手持终端5；其中，所述喷灌机包括主机体和喷头车，所述主机体中具有至少一个执行机构；所述牵引车上连接有自动连接装置；所述牵引车gps模块3安装在所述牵引车上并适于定位所述牵引车，所述牵引车gps模块3与所述牵引控制模块1信号连接并适于将所述牵引车的位置信息发送给所述牵引控制模块1；所述喷灌机gps模块4安装在所述喷灌机上并适于定位所述喷灌机，所述喷灌机gps模块4分别与所述牵引控制模块1和喷灌控制模块2信号连接并适于将所述喷灌机的位置信息发送给所述牵引控制模块1和喷灌控制模块2；所述手持终端5适于被操作以设定喷灌区域、起点位置和终点位置，所述手持终端5分别与所述牵引控制模块1和所述喷灌控制模块2相连并适于将喷灌区域、起点位置和终
点位置发送给所述牵引控制模块1以及将起点位置发送给所述喷灌控制模块2；所述牵引控制模块1分别与所述牵引车和所述自动连接装置控制连接，并适于根据所述牵引车的位置、所述喷灌机的位置、喷灌区域、起点位置和终点位置等信息控制所述牵引车行驶至指定位置以及控制所述自动连接装置动作至与所述主机体或喷头车连接；所述喷灌控制模块2与所述执行机构控制连接并适于当所述喷灌机被所述牵引车牵引至所述起点位置时控制所述执行机构动作；具体的，首先所述牵引控制模块1根据所述牵引车的位置和所述喷灌机的位置控制所述牵引车行驶至所述喷灌机处，所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述主机体连接；然后所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动并将所述喷灌机牵引至所述起点位置；然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述主机体脱离，所述喷灌控制模块2控制部分所述执行机构动作以完成喷灌准备工作；然后所述牵引控制模块1控制所述牵引车行驶至所述喷头车处，然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车连接；然后所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动并将所述喷头车牵引至所述终点位置，然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点脱离；然后所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动至离开所述喷灌区域，所述喷灌控制模块2控制另一部分所述执行机构动作以进行喷灌。通过本系统实现了远程遥控控制牵引车和喷灌机动作以完成喷灌作业，大大降低了人工成本，降低了工人的劳动强度，提高了控制操作的效率。
17.在本实施例中，所述牵引车可以但不限于是拖拉机，所述自动连接装置可以但不限于是自动连接车钩，所述自动连接车钩的具体结构为本领域技术人员熟知的现有技术，并且所述自动连接车钩不是本发明重点保护的内容，本实施例中不作具体赘述。
18.如图1所示，所述牵引车gps模块3还可以与所述手持终端5相连并适于将牵引车的位置信息发送给所述手持终端5；所述喷灌机gps模块4还可以与所述手持终端5相连并适于将喷灌机的位置信息发送给所述手持终端5。
19.如图1所示，所述手持终端5中可以具有显示模块6、处理模块7和信号接收模块8；其中，所述信号接收模块8适于接收所述牵引车的位置信息和所述喷灌机的位置信息；所述处理模块7分别与所述显示模块6和所述信号接收模块8相连并适于根据所述信号接收模块8接收的信息控制所述显示模块6显示所述牵引车的位置和所述喷灌机的位置。
20.如图1所示，所述基于远程控制的喷灌机控制系统还可以包括旱情识别模块9；其中，所述旱情识别模块9与所述手持终端5相连、适于识别土地龟裂程度并将土地龟裂程度的信息发送给所述手持终端5的信号接收模块8；所述处理模块7分别与所述显示模块6和所述信号接收模块8相连并适于控制所述显示模块6显示土地龟裂程度的信息；所述手持终端5还适于被操作以设定喷灌时间并将喷灌时间发送给所述喷灌控制模块2；具体的，所述喷灌控制模块2适于根据所述喷灌时间控制所述喷灌机中的绞盘的转速；当喷灌时间设定的较长时，则降低绞盘的转速，进而使所述喷头车的移动速度降低，进
而使土地得到充分的喷灌。进一步具体的，所述旱情识别模块9包括高清摄像头，通过所述高清摄像头拍摄照片，再识别照片中土地龟裂的裂缝大小，进而能够得到相应的土地龟裂程度。
21.在本实施例中，所述主机体和所述喷头车上分别可以设有牵引点，所述自动连接装置适于被控制动作至与所述主机体上的牵引点或所述喷头车上的牵引点相连。
22.在本实施例中，所述喷灌机gps模块4包括至少两个第一gps定位器；其中一个所述第一gps定位器安装在所述主机体上的牵引点处；另一个所述第一gps定位器安装在所述喷头车上的牵引点处。
23.所述牵引车gps模块3包括至少一个第二gps定位器；所述第二gps定位器连接在所述牵引车上的自动连接装置上。
24.在本实施例中，所述喷灌机的主机体例如但不限于以下结构，它包括底部车架、旋转架、绞盘、进水管、行走轮和地铲，所述执行机构可以包括地铲升降机构、行走轮升降机构、绞盘驱动机构、旋转驱动机构、喷头车升降机构、进水管下放机构和水泵；其中，所述旋转架旋转连接在所述底部车架上；所述旋转驱动机构连接在所述底部车架与所述旋转架之间并适于动作以驱动所述旋转架相对所述底部车架旋转；所述绞盘旋转连接在所述旋转架上，所述绞盘上盘绕有管路，所述管路的一端与所述喷头车相连；所述绞盘驱动机构与所述绞盘相连并适于驱动所述绞盘旋转以收卷所述管路进而带动所述喷头车移动；所述地铲升降机构与所述地铲相连并适于驱动所述地铲升降；所述行走轮升降机构与所述行走轮相连并适于驱动所述行走轮升降；所述喷头车升降机构适于动作以举起或放下所述喷头车；所述进水管下放机构与所述进水管相连并适于驱动所述进水管放下至伸入水源中；所述水泵的入口与所述进水管相连，所述水泵的出口与所述管路相连，所述水泵适于动作以将所述进水管中的水泵入所述管路中；在本实施例中，所述主机体上的牵引点设于所述旋转架上；所述绞盘、地铲、地铲升降机构、行走轮升降机构、绞盘驱动机构、旋转驱动机构、喷头车升降机构和进水管下放机构的具体结构均为本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述；具体的，所述地铲升降机构、行走轮升降机构、喷头车升降机构和进水管下放机构分别可以用液压缸驱动，所述绞盘驱动机构可以由电机和减速机驱动，所述旋转驱动机构可以由液压马达驱动。
25.实施例二如图1所示，一种如实施例一所述的基于远程控制的喷灌机控制系统的控制方法，方法的步骤中包括：s1：所述牵引车gps模块3定位所述牵引车并将所述牵引车的位置信息发送给所述牵引控制模块1，所述喷灌机gps模块4定位所述喷灌机并将所述喷灌机的位置信息发送给所述牵引控制模块1和喷灌控制模块2，操作所述手持终端5以设定喷灌区域、起点位置和终点位置并通过手持终端5将喷灌区域、起点位置和终点位置发送给所述牵引控制模块1以及
将起点位置发送给所述喷灌控制模块2；s2：所述牵引控制模块1根据所述牵引车的位置和所述喷灌机的位置控制所述牵引车行驶至所述喷灌机处并使所述自动连接装置与所述主机体上的牵引点对齐；s3：所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述主机体上的牵引点连接；s4：所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动并将所述喷灌机牵引至所述起点位置；s5：所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述主机体上的牵引点脱离，所述喷灌控制模块2控制部分所述执行机构动作以完成喷灌准备工作；s6：所述牵引控制模块1控制所述牵引车行驶至使所述自动连接装置与所述喷头车上的牵引点对齐，然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点连接；s7：所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动并将所述喷头车牵引至所述终点位置，然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点脱离；s8：所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动至离开所述喷灌区域，所述喷灌控制模块2控制另一部分所述执行机构动作以进行喷灌；其中，步骤s5中所述喷灌控制模块2控制部分所述执行机构动作以完成喷灌准备工作的具体的步骤为：m1：所述喷灌控制模块2控制所述行走轮升降机构动作以驱动所述行走轮上升进而使所述底部车架着地；m2：所述喷灌控制模块2控制所述旋转架相对所述底部车架转动至需要喷灌的方向；m3：所述喷灌控制模块2控制所述地铲升降机构动作以驱动所述地铲降下至插入地面中，控制所述喷头车升降机构动作以放下所述喷头车；其中，步骤s8中所述喷灌控制模块2控制另一部分所述执行机构动作以进行喷灌的具体的步骤为：所述喷灌控制模块2控制所述进水管下放机构动作以将所述进水管放下至伸入水源中，然后控制所述水泵动作以将所述进水管中的水泵入所述管路中，控制所述绞盘驱动机构动作以驱动所述绞盘旋转进而收卷所述管路进而带动所述喷头车移动。
26.本发明的工作原理如下：所述牵引车gps模块3定位所述牵引车并将所述牵引车的位置信息发送给所述牵引控制模块1，所述喷灌机gps模块4定位所述喷灌机并将所述喷灌机的位置信息发送给所述牵引控制模块1和喷灌控制模块2，操作所述手持终端5以设定喷灌区域、起点位置和终点位置并通过手持终端5将喷灌区域、起点位置和终点位置发送给所述牵引控制模块1以及将起点位置发送给所述喷灌控制模块2。首先，所述牵引控制模块1根据所述牵引车的位置和所述喷灌机的位置控制所述牵引车行驶至所述喷灌机处并使所述自动连接装置与所述主机体上的牵引点对齐；然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述主机体上的牵引点连接；然后所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动并将所述喷灌机牵引至所述起点位置；然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述主机体上的
牵引点脱离，所述喷灌控制模块2控制所述行走轮升降机构动作以驱动所述行走轮上升进而使所述底部车架着地；所述喷灌控制模块2控制所述旋转架相对所述底部车架转动至需要喷灌的方向；所述喷灌控制模块2控制所述地铲升降机构动作以驱动所述地铲降下至插入地面中，控制所述喷头车升降机构动作以放下所述喷头车；然后所述牵引控制模块1控制所述牵引车行驶至使所述自动连接装置与所述喷头车上的牵引点对齐，然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点连接；然后所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动并将所述喷头车牵引至所述终点位置，然后所述牵引控制模块1控制所述自动连接装置动作至与所述喷头车上的牵引点脱离；然后所述牵引控制模块1控制所述牵引车移动至离开所述喷灌区域，所述喷灌控制模块2控制所述进水管下放机构动作以将所述进水管放下至伸入水源中，然后控制所述水泵动作以将所述进水管中的水泵入所述管路中以便进行喷灌，控制所述绞盘驱动机构动作以驱动所述绞盘旋转进而收卷所述管路进而带动所述喷头车移动。
27.以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。