一种甘蔗单芽精量播种机的制作方法

本发明涉及农业机械技术领域，特别是一种甘蔗单芽精量播种机。

背景技术：

在我国的甘蔗种植生产中，由于受蔗区地形、耕作规模和专业化等多种因素的影响，使我国在甘蔗机械化播种方面的程度还很低，很多蔗区的甘蔗播种，还几乎是手工进行：蔗田的深耕和开沟由拖拉机完成，人工将整条甘蔗的茎杆先切成一段甘蔗种，甘蔗种一般含有双芽或单芽，再放进开好的沟里，并在蔗种边施放底肥，再覆土后盖上地膜，特别干旱的土地还要浇水。

随着科技的发展，慢慢开始使用起一体化的甘蔗种植机，国内使用的甘蔗种植机由拖拉机作为动力，包括主机架、开沟器、种植机架及覆膜覆土机构，主机架上设置有调节孔架，种植机架可以沿着调节孔架在主机架上左右滑动和固定连接，主机架上还设置蔗种箱架、施肥器等，主机架与拖拉机连接，运转起来即：开沟，排种，覆土，盖膜。

但是，一般的种植机在播种过程中没有监测播种设备的行走及播种数目等状况，难于对播种过程进行智能化控制。

技术实现要素：

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种甘蔗单芽精量播种机，实现对甘蔗播种过程的监测及智能控制。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种甘蔗单芽精量播种机，包括机头、主机架、地轮、开沟器、下种器、覆土器、洒水机构及覆膜器，机头安装于主机架前端以拖拉主机架，主机架两侧均安装有地轮，主机架上由前至后依次安装有开沟器、下种器、覆土器、洒水机构及覆膜器，下种器包括配置成套的动力机构、下种斗、下种链头及动力轮，下种斗内置有甘蔗种，动力机构配置有传动轮，动力机构传动轮通过链带连接至下种器的动力轮，传动轮带动动力轮转动，动力轮带动下种链头转动，下种链头转动带着甘蔗种从下种斗出料口排出，以在开沟器开出的沟道内播下甘蔗种，然后，覆土器、洒水机构及覆膜器依次对沟道进行覆土、洒水及覆膜操作；其中，洒水机构配置有水箱及同步水泵，以进行洒水操作，浇灌清水或水肥；

还包括播种监控系统，播种监控系统包括中心控制器及与中心控制器连接的行走检测单元和下种监控单元，监控系统配置有供电电源；

行走检测单元包括速度传感器及行程传感器，以检测播种机的行走速度及行程信息，并将行走速度及行程信息传输至中心控制器，中心控制器处理后得到播种机的行走速度及行程数据；

下种监控单元包括计数器、喂料检测器、动力控制模块及供水控制模块，计数器及喂料检测器设置于下种斗内，以检测甘蔗种的下种数量信息及余量信息，并分别将下种数量信息及余量信息传输至中心控制器，中心控制器处理下种数量信息后得到下种数量，且中心控制器处理余量信息后判断甘蔗种余量是否低于阈值，在甘蔗种余量低于阈值时输出报警信号，以发出警报提示补充甘蔗种；中心控制器预置有行走速度与动力机构转速的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至动力控制模块，通过动力控制模块控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀；中心控制器预置有行走速度与同步水泵排量的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至供水控制模块，通过供水控制模块控制同步水泵的排量，以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作。

作为一选项，下种监控单元还包括摄像头，摄像头设置下种斗内，以摄取下种链头上抓取甘蔗种的图像信息，并将该图像信息传输至中心控制器，中心控制器处理图像信息得到甘蔗种抓取数据，当甘蔗种抓取数据低于预设值且甘蔗种余量高于阈值时判断为出现故障输出停机信号至动力控制模块，停止播种操作。

作为一选项，还包括后端服务平台，播种监控系统还包括与中心控制器连接的3g/4g模块，中心控制器通过3g/4g模块连接互联网与后端服务平台通信连接，中心控制器定时将该播种监控系统播种相关数据传输至后端服务平台。

作为一选项，动力机构为液压马达。

作为一选项，洒水机构与覆膜器之间设置有喷药机构，喷药机构配置有药箱及同步药泵，同步药泵受到中心控制器控制，根据行走速度以对沟道各个行程单元均匀喷洒定量的药液。

作为一选项，开沟器通过支架设置于主机架下方，且开沟器配置有限深轮。作为一选项，支架侧壁设置有限深板，限深板上设置有螺纹孔，以螺栓连接有限深轮。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

本发明的一种甘蔗单芽精量播种机，在主机架上由前至后依次安装有开沟器、下种器、覆土器、洒水机构、喷药机构及覆膜器，并在机头拖拉下运行，依次进行开沟、下种、覆土、浇水、喷药及盖膜操作，完成甘蔗种植；而且，播种监控系统行走检测单元用于检测及记录设备的行走信息，获取行走速度及行程数据，下种监控单元用于检测及记录下种器下种信息，并根据下种信息在甘蔗种数量不足时发出警报，且根据速度及行程数据控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀，同时可以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作，实现对甘蔗播种过程的监测及智能控制。

附图说明

图1是本发明的局部结构示意图。

图2是本发明的开沟器结构示意图。

附图中，1-开沟器、2-地轮、3-传动链轮、4-下种器、5-下种斗、6-覆土器、7-洒水机构、8-覆膜器、9-主机架、10-机头连接座、11-动力机构、12-限深轮。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

实施例1

参见图1，本实施例1的一种甘蔗单芽精量播种机，包括机头、主机架9、地轮2、开沟器1、下种器4、覆土器6、洒水机构7及覆膜器8，机头安装于主机架前端以拖拉主机架，主机架两侧均安装有地轮，主机架9上由前至后依次安装有开沟器1、下种器4、覆土器6、洒水机构7及覆膜器8，下种器4包括配置成套的动力机构11、下种斗5、下种链头53及动力轮，下种斗5内置有甘蔗种，动力机构11配置有传动轮，动力机构11传动轮通过链带连接至下种器4的动力轮，传动轮带动动力轮转动，动力轮带动下种链头53转动，下种链头53转动带着甘蔗种从下种斗5出料口排出，以在开沟器开出的沟道内播下甘蔗种，然后，覆土器6、洒水机构7及覆膜器8依次对沟道进行覆土、洒水及覆膜操作；其中，洒水机构7配置有水箱71及同步水泵，以进行洒水操作，浇灌清水或水肥；

还包括播种监控系统，播种监控系统包括中心控制器及与中心控制器连接的行走检测单元3和下种监控单元，监控系统配置有供电电源；

行走检测单元包括速度传感器及行程传感器，以检测播种机的行走速度及行程信息，并将行走速度及行程信息传输至中心控制器，中心控制器处理后得到播种机的行走速度及行程数据；

下种监控单元包括计数器52、喂料检测器51、动力控制模块及供水控制模块，计数器52设置于下种斗5出料口，喂料检测器51设置于下种斗5内，分别检测甘蔗种的下种数量信息及余量信息，并分别将下种数量信息及余量信息传输至中心控制器，中心控制器处理下种数量信息后得到下种数量，且中心控制器处理余量信息后判断甘蔗种余量是否低于阈值，在甘蔗种余量低于阈值时输出报警信号，以发出警报提示补充甘蔗种；中心控制器预置有行走速度与动力机构转速的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至动力控制模块，通过动力控制模块控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀；中心控制器预置有行走速度与同步水泵排量的配比关系，其根据播种机行走速度及行程数据输出控制信号至供水控制模块，通过供水控制模块控制同步水泵的排量，以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作。

其中，机头为以柴油机为动力的拖拉机机头，其连接至主机架机构连接座10，以拖拉主机架，从而使得地轮转动，使得播种机以一定速度水平行走。当然，还可以针对机头配置运行控制模块，以在下种器出现故障不下种或甘蔗种余量为零时控制机头使其停止运行，避免未下播甘蔗种还进行播种覆土及盖膜等程序，出现不下播甘蔗种事故。

开沟器1、下种器4、覆土器6及覆膜器8等种植单元为两行并排设置，使得两行甘蔗种间距或行距为30cm左右。当然，覆土器及覆膜器也可以直接采用一行覆土及覆膜。

参见图2，开沟器1典型为外侧端呈v字形状转轮，以开出v字形状沟道。

动力机构典型为液压马达，其转速受中心控制器控制；中心控制器基于甘蔗种由下种器下落至沟道时间、甘蔗种长度以及甘蔗种行距，结合播种机水平行走速度，控制液压马达转速，进而控制下种器的下种速度。典型如，单芽甘蔗种长度典型为3-5cm，播种机匀速行进，行走速度典型为0.5-1.5m/s，配合定值的下种速度，可使得每行甘蔗种株距保持均匀，株距典型为15-35cm。

中心控制器典型为51系列单片机或plc等。

参见图1，为了洒水或洒水肥，在覆土器6与覆膜器8之间设置有洒水机构7，洒水机构配置有水箱71和同步水泵，水箱可设置于两行种植单元之间，水箱容量典型为300或500升，同步水泵为固定排量，典型如行走1m排量1或2升，使其在每个行程单元内足量且均匀喷洒，以均匀浇灌土层。

为了喷药，在洒水机构7与覆膜器8之间设置有喷药机构，喷药机构也配置有药箱、同步药泵及电源等，药箱可设置于拖拉机前端配重块区域，同步药泵受到中心控制器控制，根据行走速度以对沟道各个行程单元均匀喷洒定量的药液，在设备行走时，根据行程速度调节喷洒速度，使其在每个行程单元内足量喷洒，且均匀洒在地表。其中，各零部件及其连接关系均采用现有技术。

参见图1，为了开设深浅均匀的沟道，开沟器1通过支架向后倾斜铰接于主机架9下方，且支架底端通过弹簧件连接至主机架，且开沟器1配置有限深轮12。如此，使其间距具备一定弹性期间，在较低地面时利用弹簧件使得开沟器下伸，在较高地面时利用限深轮限位使得开沟器上缩，从而使得开沟器保持一定的伸入地面深度，如此开出的沟道深浅基本一致。参见图2，支架底端侧壁设置有限深板，限深板上设置有螺纹孔，以螺栓连接有限深轮12。

如上述，在主机架9上由前至后依次安装有开沟器1、下种器4、覆土器6、洒水机构7、喷药机构及覆膜器8，并在机头拖拉下运行，依次进行开沟、下种、覆土、浇水、喷药及盖膜操作，完成甘蔗种植；而且，播种监控系统行走检测单元用于检测及记录设备的行走信息，获取行走速度及行程数据，下种监控单元用于检测及记录下种器下种信息，并根据下种信息在甘蔗种数量不足时发出警报，且根据速度及行程数据控制动力机构的转速，以调节下种器的下种速度，使得沟道内各个甘蔗种株距均匀，同时可以对沟道各个行程单元进行均匀的定量的洒水操作，实现对甘蔗播种过程的监测及智能控制；而且，存储的各个数据，利于在后期进行数据统计分析。

实施例2

在实施例1基础上，本实施例2还具备由甘蔗种下种图像监控功能。具体如下：

下种监控单元还包括摄像头54，摄像头54设置下种斗5内，以摄取下种链头53上抓取甘蔗种的图像信息，并将该图像信息传输至中心控制器，中心控制器处理图像信息得到甘蔗种抓取数据，当甘蔗种抓取数据低于预设值且甘蔗种余量高于阈值时判断为出现故障输出停机信号至动力控制模块，停止播种操作。

例如，下种斗配置有4条下种链头，若下种斗有甘蔗种但只有低于2条的下种链头能抓取甘蔗种，则判定为下种链头出现故障，需要维护，此时，通过控制器控制动力机构及机头、水泵、药泵等，使得设备停止运行。

如此，经过对图像进行处理，进一步对下种过程进行监控，与计数及喂料器形成多重监控，利于及时发现故障避免大面积漏播；同时，还可将图像信息甚至是视频信息保存下来，以便后期翻看，核实下种状况及漏播状况，提前准备补种工作。

实施例3

在实施例1或实施例2的播种机的基础上，本实施例3还具备由远程监控功能。具体如下：

还包括一后端服务平台，其通过互联网连接有多个播种机，每个播种机配置有一播种监控系统，如此形成一大的服务系统。每个播种机均采用同样方式连接至后端服务平台：

播种监控系统还包括与中心控制器连接的3g/4g模块，中心控制器通过3g/4g模块连接互联网与后端服务平台通信连接，中心控制器定时将该播种监控系统的行走速度及行程数据、下种器下种信息、动力机构的转速以及漏播处行程等播种相关数据传输至后端服务平台。还设置有gps模块，gps模块与中心控制器连接，基于3g/4g模块联网，以对播种机进行定位。

后端服务平台配置由供电用电源，其还可具备双向通信，将控制指令传输至播种机的控制器，典型如更新动力机构转速、甘蔗种株距等。

如上述，各个播种机均实时监测并上传材料数据，包括甘蔗种的物料数据，及包括水肥、药液及地膜的农资数据，以及设备位置及可用状态信息等，如此，后端服务平台可统计各个区域需求及供应量，统一对各个区域甚至是各个播种机的甘蔗种供应、农资供应、采购量及仓储量进行调配，根据播种机分布状况及各个材料使用量及实时余量等仓储条件，及设备故障、维护进度等设备条件，分析预期使用量，结合配送时长等物流条件，进行统筹安排，利于将材料及时输送到位，保持高效率播种。

需要说明的是，上述机头、主机架、地轮、开沟器、下种器、覆土器、覆膜器等零部件结构及连接关系均为现有技术，在此不再赘述。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。