一种卷盘式喷灌机传输速度数据采集装置及监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及农用卷盘式喷灌机技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，由于我国政策上越来越多的鼓励农村用地的集中经营，使我国的农业生产迅速进入了现代化机械化生产时代。在此过程中，高效的机械化喷灌技术也开始广泛使用。卷盘式喷灌机即是众多喷灌机中应用较为普遍的喷灌机，但是当前国内的卷盘式喷灌机在使用过程中，却存在几个问题。
[0003]首先，卷盘式喷灌机在启动工作之前一般都需要由牵引车辆将PE管牵引贯穿至整个农田，然后开启喷灌机实现喷灌作业。可是，由于机械化生产条件下的农田往往面积较大，喷灌机的PE管较长，在牵引车辆铺管过程中，经常会出现铺管速度过快，从而引起齿轮箱某齿轮轴转动过快以致降低了使用寿命甚至是当场折断的状况，这就影响了喷灌机后期的工作效果和正常的生产作业。
[0004]第二，由于其工作时间动辄十个小时以上，在此期间人们无法实时监控卷盘式喷灌机的工作状态。卷盘式喷灌机工作时，喷头车在塑料PE管的牵引下自动回收，回收过程中，有时会因为会出现停电停水、水涡轮堵塞、齿轮箱挂档不可靠从而脱档等导致PE管绞盘停转的情况，分别导致拖延浇灌和过分浇灌，而往往喷灌机的喷灌故障并不会及时得到清除从而导致不必要的损失。
[0005]第三，现在的很多绞盘式喷灌机虽然有机械式自动脱档装置，但是随着使用次数增加，以及用户经常性的操作失当，此装置的可靠性会逐渐降低，这就使得为了避免机器的损坏，人力脱档和人力值守变得越来越多，反而束缚了劳动力的解放。
[0006]第四，在卷盘式喷灌机的实际使用中，绞盘按照PE管管径和总长度不同，一般所缠PE管为4~7层，由于排管的圆周直径不同，在其转速不变时，各层回收管子的线速度是不一样的。同时为了排管顺畅整齐，喷灌机还配有排管导向拨叉，在缠管缠到绞盘边沿时，会自动回程继续缠下一层管。与之对应，国内卷盘喷灌机所配备的速度显示系统的特点为，测速传感器所选的测速轴为减速齿轮箱的第I级轴，即动力轴，操作员每一次要了解当前PE管的回收速度，都要手动输入当时绞盘上PE管的层数，再输入当前齿轮箱所挂接的档位数，结合这两个参数再凭借测速轴上的传感器得到的脉冲信号频率，速度显示器会自动计算出当前PE管的回收速度，并显示出来，但是此系统有一个缺陷，就是只反应收管的速度，无法体现铺管的速度，并且必须匹配特定传动比的减速齿轮箱，这限制了减速齿轮箱后续的设计改进。并且，卷盘喷灌机的测速轴即动力轴与绞盘并非联动，要依靠减速齿轮箱的档位挂接才会联动，所以在卷盘式喷灌机收管过程中，可能会出现因某些原因造成了减速齿轮箱已经脱档，而速度显示器却依然显示有回收速度的示数，产生了与现实状况的脱节。
【发明内容】
[0007]本发明解决的主要问题是提供一种卷盘式喷灌机数据采集装置及监控系统，与已有技术相比，该采集装置结构合理，采集数据准确；该监控系统能够实时监视卷盘式喷灌机管线传输运行状态，使操作者保持警惕状态，以便保持正确及安全操作，保护设备的正常工作，减轻操作员的值守强度，提高工作质量和效率。
[0008]本发明的主要技术方案是:一种卷盘式喷灌机管线传输速度数据采集装置，包括和水涡轮相连的绞盘，和动力及绞盘相连的减速齿轮箱，减速齿轮箱上设有测速轴，其特征在于在减速齿轮箱的测速轴下方固定有霍尔开关I，在绞盘的支撑架的两侧各设置有I枚霍尔开关，即霍尔开关II和霍尔开关III，二者的信号线并联；而与2枚霍尔开关分别相对的2个磁铁分别固定在绞盘的导向拨叉的两侧；同时，在导向拨叉的导向丝杠套的上方固定有一枚磁铁，设在与导向丝杠套收管终了位置的一个相应位置固定有霍尔开关IV与该磁铁对应，霍尔开关均与霍尔传感器相连。
[0009]优选的，所述的相应位置为与导向丝杠套收管终了位置为一个管径的距离处；所述的显示屏为触摸屏。
[0010]一种卷盘式喷灌机管线传输速度监控系统，其特征在于:包括如权利要求1或2所述的一种卷盘式喷灌机管线传输速度数据采集装置，还包括主控制器、蓄电池、显示屏和传感器；蓄电池、显示屏、声光报警灯与霍尔传感器均与主控制器连接；蓄电池为系统供电，霍尔传感器为系统提供所需的脉冲信号，主控制器收集并处理所采集到的数据信息。
[0011]所述的监控系统还包括以下声或光报警装置。
[0012]优选的，所述的监控系统还包括以下声或光报警装置，当喷头车已经接近绞盘，即发出报警信号，呼唤值守操作员来进行手动操纵切断传动，称为“近机报警”;当PE管回收过程中，出现绞盘停转的情况，速度显示会变为Om/h，此时系统会自动发出报警信号，呼唤值守操作员来进行处理，称为“停转报警”。
[0013]优选的，所述的监控系统还包括以下声或光报警装置，即充电保护及电源检测报警，通过采样电源输入，实时监测电源的状态，当达到电池充满电压时，自动切断充电线路；当监测到电源电压低于20%时，屏幕显示电源低报警，并通过声光和手机呼叫报警，称为“缺电报警”。
[0014]优选的，所述的监控系统还包括与直流蓄电池连接的多晶硅太阳能充电板，蓄电池为直流蓄电池。
[0015]优选的，所述的主控制器还包括太阳能转换器模块，太阳能转换器模块与控制电路连接。
[0016]优选的，所述的主控制器为以单片机为核心的主控制器，包括控制电路及外围的GSM电路模块，触摸屏功能模块、电池电量监测模块，所述GSM电路模块、触摸屏功能模块、和电池电量监测模块均与控制电路连接。
[0017]优选的，所述的GSM模块，还包括一枚电话卡。
[0018]优选的，所述的GSM模块置于控制器包装盒中，用于远程呼叫，能够显示远程呼叫对象的号码，并且能够随时手动触摸进行修改，修改后的号码确定为远程呼叫的对象号码。
[0019]本发明的积极效果是:与已有技术相比，该采集装置结构合理，采集数据准确；该监控系统能够实时监视卷盘式喷灌机管线传输运行状态，否则可发出报警信号，使操作者保持警惕状态，以保持正确及安全操作，保护设备的正常工作，减轻操作员的值守强度。在显示卷盘式喷灌机运行状态的同时，能够同时保持警惕状态并在某些特定情况做出警示；喷灌作业开始后，本系统可以大幅减轻操作员的值守强度。提高工作质量和效率。
[0020]以下结合附图及实施例作详述，但不作为对本发明保护范围的限定。
【附图说明】
[0021]图1是本发明数据采集装置实施例的动力传动部分的结构示意图。
[0022]图2是图1中的绞盘缠绕部分的结构示意图。
[0023]图3是图2中的近机信号采集结构及原理示意图。
[0024]图4是本发明监控系统实施例的硬件结构示意图。
[0025]图5图4中主控制器内部功能逻辑模块结构示意图。
[0026]图6是图4中的触摸屏的显示项目图。
[0027]图7是本发明实施例采用的电路元件连接图。
[0028]图1?图7中，各标号含义为:1.喷头车、2.PE管、3.绞盘、4.水涡轮、5.测速轴、6.减速齿轮箱、7.齿轮箱小链轮、8.绞盘大链轮、9.导向丝杠套、10.导向拨叉、11.霍尔开关1、12.霍尔开关I1、13.霍尔开关II1、14.霍尔开关IV、15.导向丝杠轴、16.磁铁、17.丝杠罩、18.ARM9/SM900模块、19.液晶触摸屏、20警灯、21.继电器板、22.太阳电池能转换器、23.DC/DC电路模块、Rl?R4为电路中使用的电阻器、Dl为二极管、BTl?BT2为电路电池。
【具体实施方式】
[0029]参见图1?图7。
[0030]实施例1:该卷盘式喷灌机管线传输速度数据采集装置，该卷盘式喷灌机包括喷头车I，和水涡轮4相连的绞盘3，和动力及绞盘3相连的减速齿轮箱6，减速齿轮箱6上设有测速轴5，减速齿轮箱6的输出轴小链轮