监测农机油箱油位的系统的制作方法

文档序号:10014778阅读:666来源:国知局
监测农机油箱油位的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光谱检测技术领域,具体涉及一种监测农机油箱油位的系统。
【背景技术】
[0002]目前,随着我国在土地适度规模经营模式和农业经营体制上的创新,促进我国农业机械的总动力水平的不断提升,截至2014年底,我国大中型拖拉机和收割机保有量达到300万台左右,且以每年40多万台的速度增长。农机燃油量是农机作业与管理中最为重要的一个环节,是农业机械耗能中的主要要素,在大型农场及农机专业合作社中,农机的作业方式主要是农机集群作业和跨区作业,由于农机车辆数量多、分散作业,难以推行有效的计划管理与核算,特别是一人多机、一机多人的轮班作业制,使针对每台农机或每个农机手的油耗更是难于核算,在柴油的使用上无法全面有效的进行监管,因此,在农机油量的使用上,出现了油料保管员与农机手合作偷油、农机手用集体用油干私活、农机手私自卖油、骗取燃油补贴等现象的发生,当前油耗基础管理仍依赖于传统经验,缺少有效的技术手段的支撑,使用效果很不理想。
[0003]传统的农机油箱油位的测量方式在动态复杂环境下,存在分辨率低、精度弱、测量盲区大等缺陷,并且无法进行远程监测,只能在农机的驾驶室内进行查看。目前农机油箱油位的测量方式主要有电容式、电阻式、流量计式、舌簧管式、浮子式等油位测量方式。电阻式:容易受油污影响产生误差、不能产生电打火、安装时须将油箱打孔;电阻式:机械式测量,误差大、存在滞后性、传感器长期与油料接触,容易被腐蚀、污染,影响测量精度、安装时须将油箱打孔;流量计式:需要截断油管、不能测量加油量,只能测量使用量,不方便计量管理;舌簧管式:测输出精度低,受测量介质及电源电压波动的温度影响大、元器件易磁化、测量数据受油面波动及油污影响较大、不能根据油箱的高度现场安装制作;浮子式:仅可用于油量的模糊指示、不可用于油量的计量使用、薄膜电阻受燃油污染程度、供电电压、机械结构、润滑性等产品本身原因,对输出值的长期稳定性影响较大。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此,本实用新型提供一种具有安装方便、监测准确、测量精度高、不受腐蚀、污染等功能特点,能够远程监测农机油箱油位的智能装置,为规模化农场或农机专业合作社提供一种有效的燃油量管理办法。
[0005]为此目的,本实用新型提出一种监测农机油箱油位的系统,包括:
[0006]超声波油位监测模块和通信模块;其中,
[0007]所述超声波油位监测模块用于采集农机油箱的油位高度信号,包括安装于农机油箱的底部的超声波探头,
[0008]所述通信模块连接所述超声波油位监测模块,用于将所述超声波油位监测模块采集到的农机油箱的油位高度信号传输给远程服务器。
[0009]优选地,所述超声波油位监测模块,还包括:
[0010]高压脉冲发射电路、模数转换电路、比较电路、温度传感器和单片机;其中,
[0011]所述超声波探头安装于农机油箱的底部,所述超声波探头连接所述高压脉冲发射电路和所述模数转换电路,所述高压脉冲发射电路由所述单片机控制发射高压脉冲信号,所述高压脉冲信号传输至所述超声波探头,驱动所述超声波探头发出超声波,所述超声波经过反射产生的反射波驱动所述超声波探头发出回波信号,所述回波信号传输至所述模数转换电路,由所述模数转换电路将所述回波信号转换为数字信号,所述比较电路连接所述模数转换电路,用于将所述数字信号与预设的阈值进行比较,所述温度传感器,用于采集环境温度信号,所述单片机连接所述比较电路和所述温度传感器,用于统计所述高压脉冲信号从开始传输至所述比较电路确定出所述数字信号大于所述阈值的时长,对所述温度传感器采集的环境温度信号进行解析,得到温度数字信号,利用所述温度数字信号对超声波的声速进行补偿,得到补偿后的声速,通过将所述时长与所述补偿后的声速进行乘法运算,并将所述乘法运算的结果除以2,得到农机油箱的油位高度数字信号。
[0012]优选地,所述超声波油位监测模块,还包括:
[0013]发射电路、高压电路和继电器;其中,
[0014]所述发射电路由所述单片机控制发射脉冲信号,所述高压电路,用于将所述发射电路发射的脉冲信号进行处理,得到高压脉冲信号,所述高压电路得到的高压脉冲信号经所述继电器的第一通路传输至所述超声波探头,所述超声波探头发出的回波信号经所述继电器的第二通路传输至所述模数转换电路,
[0015]所述单片机,还包括:端口,
[0016]所述端口连接所述继电器,用于控制打开所述继电器的第一通路或者打开所述继电器的第二通路。
[0017]优选地,所述超声波油位监测模块,还包括:
[0018]信号处理电路;其中,
[0019]所述信号处理电路连接所述模数转换电路,用于在所述回波信号经所述继电器的第二通路传输至所述模数转换电路之前,对所述回波信号进行滤波和放大处理,
[0020]所述模数转换电路,用于将进行滤波和放大处理后的回波信号转换为数字信号。
[0021]优选地,所述单片机,还包括:
[0022]自动增益调整电路;其中,
[0023]所述自动增益调整电路连接所述模数转换电路和比较电路,用于对所述模数转换电路转换得到的数字信号进行调整,使其幅值稳定在预设的阈值范围内,
[0024]所述比较电路,用于将经所述自动增益调整电路调整后的数字信号与预设的阈值进行比较。
[0025]优选地,所述单片机,还包括:
[0026]波形分析电路;其中,
[0027]所述波形分析电路连接所述模数转换电路,用于将所述模数转换电路转换得到的数字信号中的杂波信号进行滤除。
[0028]优选地,所述单片机还包括:
[0029]阈值调整电路、数据滤波电路和串口 ;其中,
[0030]所述阈值调整电路连接所述比较电路,用于对所述阈值进行调整;
[0031]所述串口连接所述数据滤波电路和通信模块,用于对所述农机油箱的油位高度数字信号进行滤波,并通过所述串口将进行滤波后的农机油箱的油位高度数字信号发送给所述通信模块。
[0032]优选地,所述通信模块包括:
[0033]微处理器、GPS定位子模块、数据存储子模块和传输子模块,所述微处理器连接所述单片机的串口、所述GPS定位子模块、数据存储子模块和传输子模块,所述数据存储子模块,用于存储农机标识,所述GPS定位子模块,用于对农机进行定位,得到农机作业时的位置信息,所述微处理器利用所述数据存储子模块存储的农机标识对所述单片机发送的油位高度数字信号和所述GPS定位子模块定位得到的农机作业时的位置信息进行标识,得到标识后的油位高度数字信号和对应的农机作业时的位置信息,并通过所述传输子模块将所述标识后的油位高度数字信号和对应的农机作业时的位置信息发送给远程服务器。
[0034]优选地,所述通信模块还包括:
[0035]故障报警子模块、数据输出调试子模块和程序下载子模块;其中,
[0036]所述故障报警子模块连接所述微处理器,用于在所述微处理
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