CN107634997A - 联合播种机在线信号数据云网络管理*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及农机设备管理领域，具体为联合播种机在线信号数据云网络管理***，云网络管理***包括播种机端、云网络、移动终端和服务器端，播种机端采集各项工作参数和环境参数并实时上传云网络，移动终端和服务器端上设置有对应的管理软件并可通过管理软件查看数据、分析数据、管理播种机运行，云网络管理***可同时在线管理多个播种机；本发明的有益效果：播种机运行数据和环境数据实时检测，实时上传至云网络，使传统的间隔数据成为实时在线数据；设置服务器和移动终端两个管理***，方便管理，可及时对出现的异常情况进行处理，下发合理的管理指令，提高播种机工作效率；可通过云网络同时管理多个播种机，实现了区域联动的播种机械管理模式。

Description

联合播种机在线信号数据云网络管理***

技术领域

本发明涉及农机设备管理领域，具体为联合播种机在线信号数据云网络管理***。

背景技术

我国是农业大国，即使现在实现了机械化播种和收割，通常也需要人力配合，而播种和收割等机械化操作彼此独立，没有合理的联系在一起，也影响了农业机械作业的效率和生产周期。随着物联网技术的发展和对建设现代农业的需求，将物联网与农业机械作业有机的结合起来，对于提高农业机械作业的效率与产量具有重要意义。

中国专利库中公开了一种基于物联网的智能农业机械控制***(CN201620605871.0)，包括至少一组农业机械以及上位机，每组农业机械与上位机通讯连接，所述每组农业机械包括至少一台农业机械，每台农业机械上均设有测量传感模块、GPS定位模块、电子控制单元和传感显示面板。本实用新型可以对一个农场区域甚至某市、某省全部农场区域内所有的农业机械作业进行统一物联网监视和控制使某区域内的所有农业机械在最短的作业周期内，工作效率化、作业标准化、人机交互人性化。

中国专利库中公开了一种基于物联网的智能农业机械控制方法(CN201610443226.8)，包括以下步骤：农机控制***上电，农机控制***启动故障自检程序；故障自检程序检测农机的发动机和农机的作业部件相关传感器是否正常工作；农机控制***开始运行，所述主控芯片将发动机参数采集信息、作业部件相关传感器的采集信息、环境参数采集传感器的采集信息统一制成数据包发送至上位机，所述主控芯片每1～10分钟向上位机发送一次数据包；上位机接收到农机控制***上传的数据之后，发送至远程服务器。本发明通过实时跟踪农业机械的播种、收割、农药、施肥等作业参数以及环境参数，并跟踪农机的运行轨迹，消耗流量少，监控准确，人机交互性强。

在对农业机械的各项作业参数、运行参数、环境参数进行采集的过程中，第一，由于需要采集的数据过多，且单次采集周期都非常的短，传统的处理器在多组数据同时采集、处理、分析的过程中会出现处理延迟甚至是缓存占满后数据丢失的情况，严重拖长了农业机械处理数据的时间周期；第二，数据上传存在延迟性，无法达到实时上传，在服务器端无法及时查看各项参数；第三，无法达到远端服务器端、近端机械端和移动端联动的效果。

发明内容

本发明的目的是提供联合播种机在线信号数据云网络管理***，云网络管理***包括播种机端、云网络、移动终端和服务器端，播种机端采集各项工作参数和环境参数并实时上传云网络，移动终端和服务器端上设置有对应的管理软件并可通过管理软件查看数据、分析数据、管理播种机运行，云网络管理***可同时在线管理多个播种机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案

联合播种机在线信号数据云网络管理***，其包括，播种机端、云网络、移动终端和服务器端，其中：

所述播种机端包括播种机参数采集模块、指令执行模块、控制模块、接口模块、报警模块、故障显示模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和参数显示模块，所述播种机参数采集模块与接口模块连接，所述控制模块分别与指令执行模块、接口模块、报警模块、故障显示模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和参数显示模块连接；

所述播种机参数采集模块包括环境参数模块、工作参数模块、发动机参数模块、蓄电池参数模块、播种参数模块、施肥参数模块和施药参数模块，所述环境参数模块包括温度检测模块、湿度检测模块、光照检测模块、风力检测模块、海拔检测模块，所述工作参数模块包括车辆速度检测模块、播种面积测量模块、GPS定位模块，所述发动机参数模块包括转速检测模块、温度检测模块、计时模块、柴油储量检测模块、机油压力检测模块、机油温度检测模块、机油储量检测模块、冷却液泄露检测模块、冷却液温度检测模块和冷却液储量检测模块，所述蓄电池参数模块包括电量检测模块、电压检测模块、输出电流检测模块、电池温度检测模块，所述播种参数模块包括种子储量检测模块、播种速度检测模块、排种盒监测模块，所述施肥参数模块包括肥料储量检测模块、施肥速度检测模块，所述施药参数模块包括药物储量检测模块、施药速度检测模块；所述指令执行模块包括播种机上的柴油发动机、播种机、施肥装置和施药装置；所述控制模块为控制芯片，管理播种机端的其他组件；所述接口模块为控制模块与播种机参数采集模块连接的中间组件，包括多个端口；所述报警模块根据播种机端或服务器端下发的报警指令进行近端报警；所述故障显示模块根据播种机端或服务器端下发的故障指令进行近端显示，包括多组故障显示灯；所述通信模块为播种机端与云网络通信的接受和发送组件，采用GPRS通信模块和卫星通信模块并存的通信方式；所述数据存储模块近端存储播种机端***数据和运行数据，分为自身存储器和外接存储器；所述电源模块为其他组件提供电力供应；所述参数显示模块在播种机上将采集到的各项参数显示出来，参数更新频率与采集频率一致；

所述云网络，包括云服务器和云管理***，提供实时存储和数据访问功能，实时接收并存储播种机端、移动端和服务器端各自上传的数据并下发对应数据；

所述服务器端，包括管理中心服务器和管理***，服务器包括数据库、存储模块和管理模块，管理***与云网络数据同步，根据接收的云网络数据进行分析并做出不同的指令反馈，其包括数据同步、数据统计、设备查询、信息分析、指令处理、***设置；

所述数据同步，服务器端实时与云网络进行数据同步，获取播种机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述数据统计为根据多台播种机数据进行分阶段数据整理并生成图表文件；所述设备查询可查询单辆播种机的参数统计，也可查询区域内所有播种机的参数；所述信息分析，内置专家分析判断***分析上传信息，并确定那些为正常运行信息，那些为异常信息，并得出决策指令；所述指令处理，将根据信息分析得出的指令信息上传云网络，指令信息包括向移动终端、近端执行模块和近端管理人员的指令信息；所述***设置，进行一些参数设置和权限管理；

所述移动终端，包括移动终端和基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、信息分析、指令处理、***设置；

所述数据同步，移动APP实时与云网络进行数据同步，获取播种机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述信息分析，内置专家分析判断***分析上传信息，并确定那些为正常运行信息，那些为异常信息，并得出决策指令；所述指令处理，将根据信息分析得出的指令信息上传云网络，指令信息包括向移动终端、近端执行模块和近端管理人员的指令信息；所述***设置，进行一些参数设置和权限管理；

所述播种机端通过云网络分别与服务器端、移动终端连接，所述服务器端、移动终端为两个权限一致的管理终端。

优选地，所述环境参数模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、风力传感器、海拔传感器。

优选地，所述环境参数模块中湿度检测模块包括空气湿度检测模块和土壤湿度检测模块。

优选地，所述工作参数模块还包括车辆运行时间统计模块、时间段内行走里程统计模块。

优选地，所述接口模块为接口不低于24口的接口芯片。

优选地，所述通信模块包括GPRS信号检测模块，当GPRS信号低于设定阈值时，自动切换卫星通信模式。

优选地，所述服务器管理***信息查询中位置查询可查询到当前位置和根据定位信息生成的行进路线图。

优选地，所述服务器管理***指令处理包括报警指令、播种机参数调整指令和物料补充指令。

优选地，所述物料补充指令为根据播种机端上传的柴油储量数据、机油储量数据、冷却液储量数据、种子储量数据、肥料储量数据和药物储量数据做出的物料补充指令，所述物料补充指令下发至移动终端管理***，并短信方式通知近端管理人员。

本发明的有益效果：播种机运行数据和环境数据实时检测，实时上传至云网络，使传统的间隔数据成为实时在线数据；设置服务器和移动终端两个管理***，方便管理，可及时对出现的异常情况进行处理，下发合理的管理指令，提高播种机工作效率；可通过云网络同时管理多个播种机，实现了区域联动的播种机械管理模式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的应用示意图；

图2为本发明的连接结构示意图

图3为本发明中播种机端的连接结构示意图；

图4为本发明中播种机端的结构示意图；

图5为本发明中播种机参数采集模块结构框图；

图6为本发明中环境参数模块结构框图；

图7为本发明一实施例环境参数模块结构框图；

图8为本发明中服务器管理***的架构示意图；

图9为本发明中移动端APP的架构示意图。

图4中，1-控制模块、2-接口模块、3-数据存储模块、4-指令执行模块、5-电源模块、6-通信模块、7-播种机参数采集模块、8-故障显示模块、9-参数显示模块、10-报警模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2所示，云网络管理***包括播种机端、云网络、移动终端和服务器端，其中：所述播种机端通过云网络分别与服务器端、移动终端连接，所述服务器端、移动终端为两个权限一致的管理终端。

如图3所示，所述播种机端包括播种机参数采集模块、指令执行模块、控制模块、接口模块、报警模块、故障显示模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和参数显示模块，所述播种机参数采集模块与接口模块连接，所述控制模块分别与指令执行模块、接口模块、报警模块、故障显示模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和参数显示模块连接；

所述播种机参数采集模块包括环境参数模块、工作参数模块、发动机参数模块、蓄电池参数模块、播种参数模块、施肥参数模块和施药参数模块，所述环境参数模块包括温度检测模块、湿度检测模块、光照检测模块、风力检测模块、海拔检测模块，所述工作参数模块包括车辆速度检测模块、播种面积测量模块、GPS定位模块，所述发动机参数模块包括转速检测模块、温度检测模块、计时模块、柴油储量检测模块、机油压力检测模块、机油温度检测模块、机油储量检测模块、冷却液泄露检测模块、冷却液温度检测模块和冷却液储量检测模块，所述蓄电池参数模块包括电量检测模块、电压检测模块、输出电流检测模块、电池温度检测模块，所述播种参数模块包括种子储量检测模块、播种速度检测模块、排种盒监测模块，所述施肥参数模块包括肥料储量检测模块、施肥速度检测模块，所述施药参数模块包括药物储量检测模块、施药速度检测模块；所述指令执行模块包括播种机上的柴油发动机、播种机、施肥装置和施药装置；所述控制模块为控制芯片，管理播种机端的其他组件；所述接口模块为控制模块与播种机参数采集模块连接的中间组件，包括多个端口；所述报警模块根据播种机端或服务器端下发的报警指令进行近端报警；所述故障显示模块根据播种机端或服务器端下发的故障指令进行近端显示，包括多组故障显示灯；所述通信模块为播种机端与云网络通信的接受和发送组件，采用GPRS通信模块和卫星通信模块并存的通信方式；所述数据存储模块近端存储播种机端***数据和运行数据，分为自身存储器和外接存储器；所述电源模块为其他组件提供电力供应；所述参数显示模块在播种机上将采集到的各项参数显示出来，参数更新频率与采集频率一致。

如图4所示，所述播种机端包括控制模块1、接口模块2、数据存储模块3、指令执行模块4、电源模块5、通信模块6、播种机参数采集模块7、故障显示模块8、参数显示模块9、报警模块10，所述控制模块1、接口模块2、数据存储模块3、通信模块6设置在驾驶室内部，所述指令执行模块4包括柴油发动机、播种机、施肥装置和施药装置，所述通信模块6设置在驾驶室上端外侧，所述播种机参数采集模块7设置在驾驶员前端上侧，所述故障显示模块8、参数显示模块9、报警模块10设置在驾驶员前端仪表盘位置。

如图5所示，所述播种机参数采集模块包括环境参数模块、工作参数模块、发动机参数模块、蓄电池参数模块、播种参数模块、施肥参数模块和施药参数模块，所述环境参数模块包括温度检测模块、湿度检测模块、光照检测模块、风力检测模块、海拔检测模块，所述工作参数模块包括车辆速度检测模块、播种面积测量模块、GPS定位模块，所述发动机参数模块包括转速检测模块、温度检测模块、计时模块、柴油储量检测模块，所述蓄电池参数模块包括电量检测模块、电压检测模块、输出电流检测模块、电池温度检测模块，所述播种参数模块包括种子储量检测模块、播种速度检测模块、排种盒监测模块，所述施肥参数模块包括肥料储量检测模块、施肥速度检测模块，所述施药参数模块药物储量检测模块、施药速度检测模块。

如图6、图7所示，所述环境参数模块包括温度检测模块、湿度检测模块、光照检测模块、风力检测模块、海拔检测模块。

作为优选实施例，所述环境参数模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、风力传感器、海拔传感器。

如图8所示，所述服务器端，包括管理中心服务器和管理***，服务器包括数据库、存储模块和管理模块，管理***与云网络数据同步，根据接收的云网络数据进行分析并做出不同的指令反馈，其包括数据同步、数据统计、设备查询、信息分析、指令处理、***设置；

所述数据同步，服务器端实时与云网络进行数据同步，获取播种机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述数据统计为根据多台播种机数据进行分阶段数据整理并生成图表文件；所述设备查询可查询单辆播种机的参数统计，也可查询区域内所有播种机的参数；所述信息分析，内置专家分析判断***分析上传信息，并确定那些为正常运行信息，那些为异常信息，并得出决策指令；所述指令处理，将根据信息分析得出的指令信息上传云网络，指令信息包括向移动终端、近端执行模块和近端管理人员的指令信息；所述***设置，进行一些参数设置和权限管理。

如图9所示，所述移动终端，包括移动终端和基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、信息分析、指令处理、***设置；

所述数据同步，移动APP实时与云网络进行数据同步，获取播种机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述信息分析，内置专家分析判断***分析上传信息，并确定那些为正常运行信息，那些为异常信息，并得出决策指令；所述指令处理，将根据信息分析得出的指令信息上传云网络，指令信息包括向移动终端、近端执行模块和近端管理人员的指令信息；所述***设置，进行一些参数设置和权限管理；

实施例1

告警流程：

1、服务器端管理***经过对云网络同步的数据进行分析，发现有异常参数，需要对异常情况进行告警，生成告警指令并上传至云网络；

2、云网络分别向播种机端和移动终端下发告警指令，播种机端控制模块通过通信模块接收告警指令，进行分析判断，分别向报警模块和参数显示模块下发对应指令，报警模块发出报警提示音，参数显示模块使用红色字体显示该异常参数，通知近端管理人员进行检查处理；

3、移动终端接收到告警指令后，根据现场实际情况进行操作，可选择同意指令(不进行处理的话默认为同意指令)，则继续执行流3；也可根据实际情况选择拒绝指令或间隔既定时间段再次提醒，如果选择拒绝指令，APP生成对应指令并上传至云网络，播种机端接收到该指令后不执行流3，服务器端接收到该指令后按照指令进行下部操作。

实施例2

运行状态调节流程：

1、服务器端管理***经过对云网络同步的数据进行分析，发现有参数需要进行调整，需要对播种机端运行状态进行调节，生成参数调节指令并上传至云网络；

2、云网络分别向播种机端和移动终端下发参数调节指令，播种机端控制模块通过通信模块接收参数调节指令，进行分析判断，向执行模块中对应部件下发对应指令，执行模块按照指令进行运行状态调节，同时，参数调节指令显示在参数显示模块上；

3、移动终端接收到参数调节指令后，根据现场实际情况进行操作，可选择同意指令(不进行处理的话默认为同意指令)，则继续执行流3；也可根据实际情况选择拒绝指令或间隔既定时间段再次提醒，如果选择拒绝指令，APP生成对应指令并上传至云网络，播种机端接收到该指令后不执行流3，服务器端接收到该指令后按照指令进行下部操作。

实施例3

物料补充指令执行流程：

1、服务器端管理***经过对云网络同步的柴油储量数据、机油储量数据、冷却液储量数据、种子储量数据、肥料储量数据、药物储量数据进行分析，发现有一项或多项物料需要进行补充，生成物料补充指令并上传至云网络并以短信形式向近端管理人员发送对应信息；

2、云网络分别向播种机端和移动终端下发物料补充指令，播种机端控制模块通过通信模块接收物料补充指令指令，进行分析判断，向报警器和参数显示模块下发对应指令，报警器发出对应报警音，缺料信息显示在参数显示模块上，近端管理人员或播种机操作人员接受到信息后，准备对应物料进行补充；

3、移动终端接收到参数调节指令后，根据现场实际情况进行操作，可选择同意指令(不进行处理的话默认为同意指令)，则继续执行流3；也可根据实际情况选择拒绝指令或间隔既定时间段再次提醒，如果选择拒绝指令，APP生成对应指令并上传至云网络，播种机端接收到该指令后不执行流3，服务器端接收到该指令后按照指令进行下部操作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (9)

1.联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，其包括，播种机端、云网络、移动终端和服务器端，其中：

所述播种机端包括播种机参数采集模块、指令执行模块、控制模块、接口模块、报警模块、故障显示模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和参数显示模块，所述播种机参数采集模块与接口模块连接，所述控制模块分别与指令执行模块、接口模块、报警模块、故障显示模块、通信模块、数据存储模块、电源模块和参数显示模块连接；

所述播种机参数采集模块包括环境参数模块、工作参数模块、发动机参数模块、蓄电池参数模块、播种参数模块、施肥参数模块和施药参数模块，所述环境参数模块包括温度检测模块、湿度检测模块、光照检测模块、风力检测模块、海拔检测模块，所述工作参数模块包括车辆速度检测模块、播种面积测量模块、GPS定位模块，所述发动机参数模块包括转速检测模块、温度检测模块、计时模块、柴油储量检测模块、机油压力检测模块、机油温度检测模块、机油储量检测模块、冷却液泄露检测模块、冷却液温度检测模块和冷却液储量检测模块，所述蓄电池参数模块包括电量检测模块、电压检测模块、输出电流检测模块、电池温度检测模块，所述播种参数模块包括种子储量检测模块、播种速度检测模块、排种盒监测模块，所述施肥参数模块包括肥料储量检测模块、施肥速度检测模块，所述施药参数模块包括药物储量检测模块、施药速度检测模块；所述指令执行模块包括播种机上的柴油发动机、播种机、施肥装置和施药装置；所述控制模块为控制芯片，管理播种机端的其他组件；所述接口模块为控制模块与播种机参数采集模块连接的中间组件，包括多个端口；所述报警模块根据播种机端或服务器端下发的报警指令进行近端报警；所述故障显示模块根据播种机端或服务器端下发的故障指令进行近端显示，包括多组故障显示灯；所述通信模块为播种机端与云网络通信的接受和发送组件，采用GPRS通信模块和卫星通信模块并存的通信方式；所述数据存储模块近端存储播种机端***数据和运行数据，分为自身存储器和外接存储器；所述电源模块为其他组件提供电力供应；所述参数显示模块在播种机上将采集到的各项参数显示出来，参数更新频率与采集频率一致；

所述云网络，包括云服务器和云管理***，提供实时存储和数据访问功能，实时接收并存储播种机端、移动端和服务器端各自上传的数据并下发对应数据；

所述服务器端，包括管理中心服务器和管理***，服务器包括数据库、存储模块和管理模块，管理***与云网络数据同步，根据接收的云网络数据进行分析并做出不同的指令反馈，其包括数据同步、数据统计、设备查询、信息分析、指令处理、***设置；

所述数据同步，服务器端实时与云网络进行数据同步，获取播种机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述数据统计为根据多台播种机数据进行分阶段数据整理并生成图表文件；所述设备查询可查询单辆播种机的参数统计，也可查询区域内所有播种机的参数；所述信息分析，内置专家分析判断***分析上传信息，并确定那些为正常运行信息，那些为异常信息，并得出决策指令；所述指令处理，将根据信息分析得出的指令信息上传云网络，指令信息包括向移动终端、近端执行模块和近端管理人员的指令信息；所述***设置，进行一些参数设置和权限管理；

所述移动终端，包括移动终端和基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、信息分析、指令处理、***设置；

所述数据同步，移动APP实时与云网络进行数据同步，获取播种机端上传的信息并将分析处理结果上传至云网络保存；所述信息分析，内置专家分析判断***分析上传信息，并确定那些为正常运行信息，那些为异常信息，并得出决策指令；所述指令处理，将根据信息分析得出的指令信息上传云网络，指令信息包括向移动终端、近端执行模块和近端管理人员的指令信息；所述***设置，进行一些参数设置和权限管理；

所述播种机端通过云网络分别与服务器端、移动终端连接，所述服务器端、移动终端为两个权限一致的管理终端。

2.根据权利要求1所述的联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，所述环境参数模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、风力传感器、海拔传感器。

3.根据权利要求1所述的联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，所述环境参数模块中湿度检测模块包括空气湿度检测模块和土壤湿度检测模块。

4.根据权利要求1所述的联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，所述工作参数模块还包括车辆运行时间统计模块、时间段内行走里程统计模块。

5.根据权利要求1所述的联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，所述接口模块为接口不低于24口的接口芯片。

6.根据权利要求1所述的联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，所述通信模块包括GPRS信号检测模块，当GPRS信号低于设定阈值时，自动切换卫星通信模式。

7.根据权利要求1所述的联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，所述服务器管理***信息查询中位置查询可查询到当前位置和根据定位信息生成的行进路线图。

8.根据权利要求1所述的联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，所述服务器管理***指令处理包括报警指令、播种机参数调整指令和物料补充指令。

9.根据权利要求1所述的联合播种机在线信号数据云网络管理***，其特征在于，所述物料补充指令为根据播种机端上传的柴油储量数据、机油储量数据、冷却液储量数据、种子储量数据、肥料储量数据和药物储量数据做出的物料补充指令，所述物料补充指令下发至移动终端管理***，并短信方式通知近端管理人员。