基于图像传输的远程遥控式自动施肥机的制作方法

本实用新型涉及施肥机技术领域，具体公开了一种基于图像传输的远程遥控式自动施肥系统。

背景技术：

机械制造和自动化在农业机械制造业的发展中具有十分重要的作用，大量的农业生产机械的出现使得粮食不足的问题得到有效解决，在提升农业生产效率的同时，还有效的减轻了操作人员的劳动强度，这样就使农业生产可以实现快速、稳定和持续的发展。然而在社会经济不断发展的今天，人们开始对农业机械的工作效率以及产品的品质提出了更高的要求，因此农业机械自动化必须要不断地提升劳动的舒适性以及生产效率，这样才能够有效地推动我国的农业生产朝着高效率以及高精度的方向不断的发展。

针对传统施肥的弊端，近几年来，由于制造业，自动控制技术的高速发展，出现了很多所谓的自动施肥机。动力机以及与之配合使用的各种农机具组成所谓的农业机械，动力机以及与之配合使用的各种农机具主要是通过半悬挂、悬挂或者牵引的方式进行连接，也可以将其制作成为一个整体，如玉米联合收割机以及谷物联合收割机等。如果离开了农机具，拖拉机无法在农业生产过程中发挥自身应有的作用，同样，离开拖拉机等动力机，农具也不能够将自己的作用充分的发挥出来，所以必须要严格的按照农业的具体生产要求为根据设计和制作农业机具。

经过大量的调研发现，机械和自动化产品能够在繁重的体力劳动中将农民解放出来，并且可以确保农业自动化实现。除此之外，农业机械制造自动化技术还能够使劳动强度得以降低，促进了生产效率的极大提升。机械油压式三点联结的力调节装置以及位调节装置现在已经广泛的运用到了农业拖拉机中，而且现在趋于完善的电子油压式连接装置也开始得到了开发和研究。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述不足，提出了一种通过图像实时监控施肥机的施肥状况，从而能够精确的控制施肥机的运动方式的基于图像传输的远程遥控式自动施肥机。

本实用新型具体采用如下技术方案：

基于图像传输的远程遥控式自动施肥系统，包括监控站、施肥车和施肥车遥控机构，监控站、施肥车和施肥车遥控机构之间通过无线信号进行数据传输，所述施肥车包括控制台，控制台内部设有互相连接的控制系统、动力系统、施肥系统、监控系统和定位系统，监控系统包括多个摄像头和将摄像头获取的图像信息实时的传输至监控站的图像传输机构，定位系统包括GPS和将GPS信号传输至监控站的无线传输机构。

优选地，所述监控站内设置有用于显示施肥车的工作状态和地理位置的显示屏。

优选地，所述控制系统为嵌入式处理器。

优选地，所述GPS采用UM220—III N模块，采用USART串口，支持数据传输，输入/输出信号类型为LVTTL电平，波特率为9600bps。

优选地，所述无线传输机构采用NRF24L01。

优选地，所述施肥车还包括车架，车架上安装有料仓、驱动轮和转向轮，其中料仓的底部连有撒播盘。

优选地，所述动力系统包括多个电机。

优选地，所述摄像头采用分辨率为700TVL的彩色摄像头。

本实用新型具有如下有益效果：施肥车在工作运行过程中，摄像头能够实时的拍摄施肥车路况、化肥播撒均匀情况、以及料仓内的化肥剩余情况，并将拍到的图像通过无线传输的方式及时的发送到监控站，站内人员通过显示屏内影像第一时间了解现场工作情况，达到身临其境的效果；了解现场情况后工作人员通过下达发送相关指令能够控制施肥车作出相应动作，满足实际情况的需要；该系统不仅能均匀的播撒肥料，还能通过远程移动监控实现病虫害巡检，真正做到“足不出户已尽知天下之事”。

附图说明

图1为基于图像传输的远程遥控式自动施肥机的总体框图；

图2为监控站原理框图；

图3为施肥机结构示意图。

其中，1为料仓，2为驱动轮，3为转向轮，4为播撒盘，5为摄像头。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

如图1-3所示，基于图像传输的远程遥控式自动施肥系统，包括监控站、施肥车和施肥车遥控机构，监控站、施肥车和施肥车遥控机构之间通过无线信号进行数据传输，所述施肥车包括控制台，控制台内部设有互相连接的控制系统、动力系统、施肥系统、监控系统和定位系统，监控系统包括多个摄像头和将摄像头获取的图像信息实时的传输至监控站的图像传输机构，定位系统包括GPS和将GPS信号传输至监控站的无线传输机构。

监控站内设置有用于显示施肥车的工作状态和地理位置的显示屏。在监控现场的操作人员可以通过显示屏实时的了解施肥情况、施肥车行驶状况及料仓下料情况。利用电机转动时带动相机旋转拍摄可以高效利用相机，达到分时复用、一机多用的效果。由于采用的是分辨率为700TVL的彩色摄像头，照相和摄像的数据比较大，而且考虑传输距离不定等问题，设计考虑采用5.8G、600MW AV图传发射接收器TS832、RC832无线传输模块，该模块是600MW的32个频点影像系统，具有传输距离远，性能稳定等特点。

控制系统为嵌入式处理器，采用ARM内核STM32F103ZET6高性能微处理器，为32位单片机，采用最新的Cortex-M3内核，指令周期短，速度快，具有优先级抢占中断控制器，1M采样速率的AD模式，GPIO刷新速率可设定等功能，适用于工业控制与一些对速度性能比较高的场合，STM32F103ZET6完全能一并承担起众多功能器件的驱动与操控工作，而且也具备低功耗的特点，如果一些功能不使用可以关闭其时钟信号，而且芯片价格低，综合考虑采用STM32F103ZET6控制器。

GPS采用UM220—III N模块，采用USART串口，支持数据传输，输入/输出信号类型为LVTTL电平，波特率为9600bps。GPS可用于记录各类日志的图形化窗口，显示施肥机的准确方位、轨迹点操作等。无线传输机构采用NRF24L01，NRF24L01与上位机之间的通讯采用SPI通信，具有线路简单，通信距离远，速率高，抗干扰好等特点。利用STM32开发板串口接收GPS信号，得到当前位置后再利用NRF24L01无线传输发送到远方监控站，这样就实现了远方监控站对施肥机位置的实时获取和监视。

施肥车还包括车架，车架上安装有料仓1、驱动轮2和转向轮3，其中料仓的底部连有撒播盘4，动力系统包括多个电机，摄像头5采用分辨率为700TVL的彩色摄像头。

控制器控制施肥车前进、倒车、左转和右转；控制位于施肥机施肥车上端的相机适时的旋转，拍摄施肥机周围状况及施肥情况；控制料仓下方电机转速，电机运转带动叶片旋转产生的离心力将从料仓流下的肥料快速的抛撒出去，能比较快速高效的将肥料播撒均匀。

控制施肥车的施肥车遥控机构采用的是PS/2模拟器，运用的是双向串行通信，该类通信协议具有接口简单，兼容性强及传输距离远等特点。通过这种遥控的方式可以代替作业人员直接在车上工作，避免了噪音、寒暑冷热对车上工作人员的危害，舒适安全。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。