一种基于Linux操作系统的卫星平地控制系统的制作方法

本实用新型属于工程机械控制技术领域，尤其是涉及一种基于Linux操作系统的卫星平地控制系统。

背景技术：

我国是农业大国，田间地面的平整程度将影响地面灌溉条件下的水利用效率和水分分布均匀度，以至影响灌水质量。土地平整能有效地提高水，劳力和能源的利用率，是改善地面灌溉方法的重要技术措施之一。

常规土地平整方法包括人工平地，半人工半机械平地以及机械平地等多种手段。现有平地机受其机具自身缺陷和人工操作精度有限的制约，大多只能利用平地铲进行平地作业，或者高度差较大的时候，平地铲受到阻力大，影响工作效率，影响土地平整精度。或者土地平整精度在达到一定程度后无法继续提高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是提供一种基于Linux操作系统的卫星平地控制系统，来解决上述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于Linux 操作系统的卫星平地控制系统，包括平地机、控制器、导航信息接收器和导航信息基站，所述平地机设有尾部可视装置，所述尾部可视装置包括支架、旋转轴和反光镜，所述旋转轴连接所述支架一端和拖拉机，所述支架另一端连接所述反光镜，所述平地机包括平地铲和平地刀，所述平地机设有地轮和轮轴，所述轮轴连接所述地轮，所述平地机通过水平调节装置连接所述平地铲，所述水平调节装置包括动力缸、偏转件和支撑件，所述偏转件与所述轮轴铰连接，所述支撑件固定在所述轮轴上，所述地轮通过铰接安装在偏转件上，所述动力缸包括活塞杆和缸体，所述活塞杆与所述偏转件铰接，所述缸体与所述支撑件铰接，所述动力缸、所述偏转件和所述支撑件首尾相连构成三角形，所述平地铲上方设有横梁，所述平地刀置于所述平地铲尾部，所述平地刀包括刀片、液压杆、连接片，所述刀片通过所述液压杆连接所述连接片，所述连接片连接所述横梁，所述平地刀为多组，所述平地刀均匀分布在所述横梁上，所述导航信息接收器和所述控制器置于所述平地机横梁上，所述导航信息接收器用来接收所述导航信息基站发出的导航信号，所述导航信息接收器连接所述控制器并将所述导航信号传给所述控制器，所述控制器包括壳体和内部控制系统，所述控制系统包括微处理器和电池，所述电池连接所述微处理器，所述微处理器设有信号处理单元、信号计算单元和信号比较单元，信号依次经过所述信号处理单元、所述信号计算单元和所述信号比较单元，所述控制器连接所述平地机并驱动所述平地机运动。

进一步的，所述壳体为长方体结构，所述壳体正面设有控制面板，所述控制面板上设有OLED显示屏、LED指示灯和按钮，所述按钮包括开关按钮、模式转换按钮和调节按钮。

进一步的，所述微处理器设有BLUETOOTH单元、WiFi单元和GSM单元，所述微处理器通过BLUETOOTH单元、WiFi单元或GSM单元与用户端的无线显示设备连接，所述BLUETOOTH单元为CC2540模块，所述WiFi单元为 Esp8266模块，所述GSM单元为SIM模块。

进一步的，所述无线显示设备为手机、电脑或打印机。

进一步的，所述尾部可视装置还包括U型架，所述U型架两端垂直方向中间部位分别连接多个所述支架中间部位。

进一步的，所述控制器内部设有传感器，所述传感器包括角度传感器和高程传感器。

进一步的，所述反光镜为球面发光镜或摄像头。

进一步的，所述导航信息基站为RTK测量仪。

进一步的，所述角度传感器为MEMS双轴加速度传感器。

进一步的，所述导航信息接收器为GPS信息接收器。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型的角度传感器，可检测平地铲的俯仰角及横滚角数据，通过高程传感器，可检测土地的水平状态数据。导航信息接收器一方面接收GPS、GLONASS或北斗卫星导航发出的导航信号，能够迅速地进行一次性施工基准自动精确定位，方便准确、省时省力、工作效率极高，而且平地的均匀性、平整精度都有了保障；另一方面，接收导航信息基站发出的导航信号。根据以上数据，控制器可控制平地铲及平地刀在不同工作状态时作业面始终水平，提高了工作精度和工作效率。

2、本实用新型通过在平地铲的尾端设置平地刀，平地刀通过液压杆控制，当地面较硬时，可在驱动平地铲平地前，先驱动平地刀松地，从而降低了平地铲的阻力，提高了平地铲的效率。

3、本实用新型通过GPS定位功能，可实时定位平地作业区域，并通过 BLUETOOTH单元、WiFi单元或GSM单元将控制器相关工况参数实时上传到用户手机端，用户可实时观察平地机所处状态。方便管理人员查询平地作业相关信息。

4、本实用新型设有尾部可视装置，通过反光镜的设置，使得驾驶员更容易看清平地机后面的盲区，使得施工操作更安全可靠。

5、本实用新型的平地铲设有水平调节装置，通过控制动力缸的活塞杆伸缩，来调节地轮的高度，通过调整地轮的高度保持平地铲的水平状态，避免在不平整地面或坡度地面作业时,会使两个固定地轮高度不一而导致机具铲刀倾斜使作业的地面也呈现出仿型倾斜的缺陷，提高了平地的精确度和平地的效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图

图2是本实用新型实施例的尾部可视装置结构示意图

图3是本实用新型实施例的控制器结构示意图

图4是本实用新型实施例的控制系统的工作原理示意图

图5是本实用新型实施例的OLED显示屏的接口电路图

图中：

1、液压杆 2、连接片 3、控制器

4、导航信息接收器 5、平地机 6、偏转件

7、活塞杆 8、动力缸 9、缸体

10、轮轴 11、地轮 12、支撑件

13、水平调节装置 14、平地铲 15、横梁

16、刀片 17、导航信息基站 18、壳体

19、OLED显示屏 20、尾部可视装置 21、旋转轴

22、平地刀 23、支架 24、反光镜

25、U型架 26、控制面板 27、LED指示灯

28、开关按钮 29、模式转换按钮 30、调节按钮

31、角度传感器 32、高程传感器 33、微处理器

34、电池 35、信号处理单元 36、信号计算单元

37、信号比较单元

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

如图1所示，一种基于Linux操作系统的卫星平地控制系统，包括平地机5、控制器3、导航信息接收器4和导航信息基站17，导航信息接收器4 为GPS信息接收器。导航信息基站17为RTK测量仪。RTK，英文名：Real-time kinematic，中文名：实时动态差分法，是一种导航信息测量方法。它采用载波相位动态实时差分方法，能够在野外实时得到厘米级定位精度。RTK 测量仪，运用RTK测量方法，能够有效接收并传输卫星导航数据信息。平地机5包括平地铲14和平地刀22，平地机5设有地轮11和轮轴10，轮轴 10连接地轮11，平地机5通过水平调节装置13连接平地铲14，水平调节装置13包括动力缸8、偏转件6和支撑件12，偏转件6与轮轴10铰连接，支撑件12固定在轮轴10上，地轮11通过铰接安装在偏转件6上，动力缸 8包括活塞杆7和缸体9，活塞杆7与偏转件6铰接，缸体9与支撑件12铰接，动力缸8、偏转件6和支撑件12首尾相连构成三角形，平地铲14上方设有横梁15，平地刀22置于平地铲14尾部，平地刀22包括刀片16、液压杆1、连接片2，刀片16通过液压杆1连接连接片2，连接片2连接横梁15，平地刀22为多组，平地刀22均匀分布在横梁上15。导航信息接收器4和控制器3置于平地机5横梁15上，导航信息接收器4用来接收导航信息基站17发出的导航信号，导航信息接收器4连接控制器3并将导航信号传给控制器3。

如图2所示，平地机5设有尾部可视装置20，尾部可视装置20包括支架23、旋转轴21和反光镜24，旋转轴21连接支架23一端和平地机5，支架23另一端连接反光镜24，反光镜24为球面发光镜或摄像头。尾部可视装置20还包括U型架25，U型架25两端垂直方向中间部位分别连接多个支架23中间部位。

如图3所示，控制器3包括壳体18和内部控制系统，壳体18为长方体结构，壳体18正面设有控制面板26，控制面板26上设有OLED显示屏19、 LED指示灯27和按钮，按钮包括开关按钮28、模式转换按钮29和调节按钮 30。

如图4所示，控制器3内部设有传感器，传感器包括角度传感器31和高程传感器32。角度传感器31为MEMS双轴加速度传感器。控制系统包括微处理器33和电池34，电池34连接微处理器33，微处理器33设有信号处理单元35、信号计算单元36和信号比较单元37，信号依次经过信号处理单,35、信号计算单元36和信号比较单元37，控制器3连接平地机5并驱动平地机5运动。微处理器33设有BLUETOOTH单元、WiFi单元和GSM单元，微处理器33通过BLUETOOTH单元、WiFi单元或GSM单元与用户端的无线显示设备连接，BLUETOOTH单元为CC2540模块，WiFi单元为Esp8266模块， GSM单元为SIM模块。无线显示设备为手机、电脑或打印机。

本实用新型实施例的工作原理是：使用本实用新型时，将导航信息基站 17均设置在待平整土地之外，将控制器3置于平地机5上，调节控制器3 的合适高度。固定后，打开开关按钮28，LED指示灯亮27，显示控制器3 目前处于工作过程，导航信息接收器4一方面接收GPS、GLONASS或北斗卫星导航信息，如地理位置导航信息；导航信息接收器4另一方面接收导航信息基站17发出的导航信息，如高程差分导航信息。导航信息接收器4能将上述信息数据传输至控制器3的微处理器33，微处理器33中的信号处理单元35将输入的信号进行处理，信号由信号计算单元36根据平地机5的信息，计算出平地机5的实际位置，然后由信号比较单元37对平地机5的实际位置与用户输入的目标位置进行比较，根据比较结果进行计算，得出平地机5所需运动量并输出控制信号到OLED显示屏19，使人可以更直观的观察到平地机5的运动信息，再根据实际情况选择合适的模式。

导航信息接收器4将测量到的信息传给微处理器33，微处理器33将信号进行处理，通过OLED显示屏19显示检测信息，更直观，方便观察，本实施例选用的OLED显示屏19型号为VGG12864E-S002型，分辨率为128×64，内藏64×64显示数据RAM。RAM中每位数据对应OLED显示屏19上一个点的亮、暗状态。故使用两片列驱动控制器，每片64行输出行驱动器。VGG12864E 模块与微处理器33的连接方式为间接控制，OLED显示屏19的接口电路如图5所示，接口电路常用的芯片为P89C669，P89C669的P1口作为数据口， P3.2和P3.3作为片选信号，P3.4作为复位控制信号，P3.5为寄存器选择信号，P3.6为使能信号E，P3.7为读写信号。同时通过BLUETOOTH单元、 WiFi单元或GSM单元将信息发送到用户端的手机、电脑或打印机，可方便用户时时监控，打印机可将信息打印存档备份。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1、本实用新型的角度传感器，可检测平地铲的俯仰角及横滚角数据，通过高程传感器，可检测土地的水平状态数据。导航信息接收器一方面接收 GPS、GLONASS或北斗卫星导航发出的导航信号，能够迅速地进行一次性施工基准自动精确定位，方便准确、省时省力、工作效率极高，而且平地的均匀性、平整精度都有了保障；另一方面，接收导航信息基站发出的导航信号。根据以上数据，控制器可控制平地铲及平地刀在不同工作状态时作业面始终水平，提高了工作精度和工作效率。

2、本实用新型通过在平地铲的尾端设置平地刀，平地刀通过液压杆控制，当地面较硬时，可在驱动平地铲平地前，先驱动平地刀松地，从而降低了平地铲的阻力，提高了平地铲的效率。

3、本实用新型通过GPS定位功能，可实时定位平地作业区域，并通过BLUETOOTH单元、WiFi单元或GSM单元将控制器相关工况参数实时上传到用户手机端，用户可实时观察平地机所处状态。方便管理人员查询平地作业相关信息。

4、本实用新型设有尾部可视装置，通过反光镜的设置，使得驾驶员更容易看清平地机后面的盲区，使得施工操作更安全可靠。

5、本实用新型的平地铲设有水平调节装置，通过控制动力缸的活塞杆伸缩，来调节地轮的高度，通过调整地轮的高度保持平地铲的水平状态，避免在不平整地面或坡度地面作业时,会使两个固定地轮高度不一而导致机具铲刀倾斜使作业的地面也呈现出仿型倾斜的缺陷，提高了平地的精确度和平地的效率。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。