一种田间作业考试系统的制作方法

一种田间作业考试系统，属于拖拉机考试技术领域。

背景技术：

随着科技和社会的发展，农业的机械化程度也越来越高，许多田间作业已由机械操作代替了过去的人力操作，如小麦的播种和收割。在各种各样的田间作业中存在不少需要控制操作间隙和平行偏差的作业，如玉米的播种。这就要求操作者在控制机械进行作业的时候，有娴熟的技术，以达到理想的种植间隙和密度。目前的田间作业考试中，主要是依靠考官的主观判断来确定考生的操作水平，常常会因为视觉误差等原因导致考生的考试成绩不合格，缺少一定的说服力。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置桩杆以及距离检测挡板，并通过与上位机无线通讯的桩杆控制电路以及测距控制电路实现了农机车自动完成考试的田间作业考试系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该田间作业考试系统，包括一个考试区域，农机车在考试区域进行考试，在考试区域内设置有有效区，其特征在于：所述的考试区域由多支桩杆包围形成，在每个桩杆上设置有桩杆控制电路，桩杆控制电路包括微处理器以及与微处理器连接的红外对射装置以及三轴加速度传感器；

在所述有效区四角处桩杆的外侧分别设置有距离检测挡板，距离检测挡板包括竖直设置的挡板，挡板的竖向中心线与相应的桩杆前后对应，在农机车上还设置有与距离检测挡板中挡板配合测量的测距控制电路；

还设置有上位机，桩杆控制电路以及测距控制电路同时与上位机无线连接。

优选的，所述的桩杆包括桩杆底座，在桩杆底座的上表面树立有支撑杆，在支撑杆的顶部固定有控制盒，所述的桩杆控制电路设置在控制盒内。

优选的，在所述控制盒的顶部树立有天线，天线接入控制盒的控制电路内。

优选的，在所述桩杆底座底部的两侧向外延伸形成桩杆底板，在每一块桩杆底板的两端分别设置有一个桩杆调节螺丝。

优选的，所述的桩杆控制电路还包括无线传输模块，微处理器的信号输出端与无线通讯模块的信号输出端相连，微处理器通过无线传输模块与上位机实现无线通讯。

优选的，所述的距离检测挡板还包括竖直设置在挡板两侧并同时与挡板固定的挡板立柱。

优选的，所述的挡板立柱包括圆盘状的挡板底座，在挡板底座的中心处树立有与挡板固定的立杆，在挡板底座的周圈均匀设置有三颗挡板调节螺丝。

优选的，所述的挡板横向长度为1m。

优选的，所述的测距控制电路至少包括微处理器、无线通讯模块以及两组超声波距离传感器，超声波距离传感器的输出端同时连接微处理器的信号输入端，微处理器的信号输出端与无线通讯模块的输入端相连，无线通讯模块与上位机实现通讯。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1、在本田间作业考试系统中，通过设置桩杆以及距离检测挡板，并通过与上位机无线通讯的桩杆控制电路以及测距控制电路实现了农机车自动完成考试。

2、由于考试区域一般要求大于30m，因此红外对射装置中的发射端和接收端很难处于同一条直线，通过旋转桩杆调节螺丝可以对桩杆底板的整体以及某一点的位置高度进行调节，从而保证红外对射装置可以可靠工作。

3、在挡板底座的周圈均匀设置有三颗挡板调节螺丝，通过旋转三颗挡板调节螺丝，可以实现对每一个立杆的调节，使得挡板放置更为平稳。

4、两组超声波距离传感器，其中一组用于检测农机车与地面的距离，以便对农机车是否进行升降操作进行判断，另外一组用于检测挂接农机具是否在桩杆的前后50cm范围内，从而满足了考试要求。

附图说明

图1为田间作业考试系统考试区域示意图。

图2为田间作业考试系统桩杆结构示意图。

图3为田间作业考试系统桩杆控制电路原理方框图。

图4为田间作业考试系统距离检测挡板结构示意图。

图5为田间作业考试系统距离检测原理示意图。

其中：1、桩杆 2、有效区 3、终止区 4、起始区 5、农机车 6、天线 7、控制盒 8、支撑杆 9、桩杆底板 10、桩杆底座 11、桩杆调节螺丝 12、挡板 13、立杆 14、挡板调节螺丝 15、挡板底座 16、测距控制器。

具体实施方式

图1~5是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~5对本实用新型做进一步说明。

本田间作业考试系统，在如图1所示的考试区域内完成考试，考试区域的具体设置以及具体考试步骤如下所述：考试区域由三行三列共九支竖直设置的桩杆1包围形成，驾驶员驾驶农机车5在考试区域内按照考试要求完成考试。在考试区域内分为并列的两个行驶区段，其中一个行驶区段内沿农机车5行驶的方向分为起始区4和有效区2，在另外一个行驶区段内沿农机车5行驶的方向分为有效区2和终止区3 ，在两个行驶区段内农机车5的行驶方向相反，因此两个行驶区段内的有效区2并排设置。

在考试时，农机车5自其中一个行驶区段的起始区4开始行驶，进入有效区2内，在有效区2内按照考试要求完成农机具的升降操作后驶出该行驶区段，然后掉头进入另一个行驶区段的有效区2内，并在该有效区2中完成考试要求的农机具升降操作后自起始区4驶出，完成考试流程。

农机车5在考试区域内进行考试时，由桩杆1对农机车5的“碰杆”失误进行检测。同时由相对应的一组桩杆1对农机车5的“压线”失误进行检测。在有效区2四角处桩杆1的外侧设置有距离检测挡板，通过距离检测挡板对农机车5在进行升降测试过程进行检测，辅助农机车5完成考试。

如图2所示，桩杆1包括桩杆底座10，在桩杆底座10的上表面树立有支撑杆8，在支撑杆8的顶部固定有控制盒7，在控制盒7内设置有桩杆控制电路，在控制盒7的顶部树立有天线6，天线6接入控制盒7的桩杆控制电路内。

在底座5底部的两侧向外延伸形成桩杆底板9，在每一块桩杆底板9的两端分别设置有一个桩杆调节螺丝11，通过旋转桩杆调节螺丝11可以对桩杆底板9的整体以及某一点的位置高度进行调节。

如图3所示，设置在控制盒7内的桩杆控制电路包括红外传输模块、微处理器、无线传输模块以及三轴加速度传感器，其中红外传输模块的信号输出端与微处理器的信号输入端相连，微处理器的信号输出端与无线通讯模块的信号输出端相连，上述的天线6连接的无线通讯模块的输出端，微处理器通过无线传输模块与上位机实现无线通讯。还设置有三轴加速度传感器，三轴加速度传感的信号输出端与微处理器的信号输入端相连。

红外传输模块采用市售常见的红外对射装置实现，包括发射端和接收端，接收端的信号输出端与微处理器的信号输入端连接，发射端和接收端分别安装在每一支桩杆1中，通过调节桩杆底板9上的桩杆调节螺丝11使相对应的两个桩杆1中的发射端和接收端实现红外线对接。

当农机车5在考试的过程中，当车身移动至相对应的两个桩杆1之间时，会将两个桩杆1中的红外线进行遮挡，此时接收端无法接收到发射端发出的红外线信号，则表示农机车5在考试中出现“压线”失误。当农机车5碰触到任意一个桩杆1并将桩杆1碰倒后，设置在桩杆控制电路中的三轴加速度传感器会检测到相应的加速度，当加速度数值超过预设定的数值之后表示桩杆1被碰倒，表示农机车5在考试中出现“碰杆”失误。当考试过程中桩杆1监测到农机车5出现上述的失误时，则其桩杆控制电路中的微处理器会通过无线传输模块将相应信息通过无线通讯的方式发送至上位机内，由上位机对考试结果作出最后评判。

如图4所示，上述的距离检测挡板包括竖直设置的挡板12，在挡板12的两侧分别树立有一个用于固定挡板12的挡板立柱。挡板立柱包括圆盘状的挡板底座15，在挡板底座15的中心处树立有立杆13，立杆13为高度可调设计，上述的挡板12固定在两条挡板立柱的立杆13之间。在挡板底座15的周圈均匀设置有三颗挡板调节螺丝14，通过旋转三颗挡板调节螺丝14，可以实现对每一个立杆13的调节，使得挡板12放置更为平稳。距离检测挡板设置在相应桩杆1的外侧。

依据《拖拉机和联合收割机驾驶证管理规定》中拖拉机和联合收割机驾驶证考试内容与合格标准，需要对农机车5连接的挂接农机具进行升降操作，在进行升降操作时，挂接农机具的位置需要在桩杆1前后的50cm范围内方为合格，因此如图5所示，在本田间作业考试系统中，在农机车5的挂接农机具上同样安装有测距控制器16，在测距控制器16内设置有测距控制电路，测距控制电路至少包括微处理器、无线通讯模块以及两组超声波距离传感器，超声波距离传感器的输出端同时连接微处理器的信号输入端，微处理器的信号输出端与无线通讯模块的输入端相连，无线通讯模块与上位机实现通讯。

而为了实现农机车5在升降时挂接农机具需要在桩杆1前后的50cm范围的要求，挡板12横向长度为1m，且其竖向中心线与相对应的桩杆1对应，测距控制器16内的两组超声波距离传感器，其中一组用于检测农机车5的挂接农机具与地面的距离，以便对农机车5是否进行升降操作进行判断，另外一组用于检测挂接农机具是否在桩杆1的前后50cm范围内。两组超声波距离传感器监测到的距离数据分别经过微处理器以及无线通讯模块实现上传。

具体工作过程及工作原理如下：

开始进行考试时，考试人员驾驶农机车5在考试区域内进行考试，农机车5自其中一个行驶区段的起始区4开始行驶，进入有效区2内，在有效区2的前端桩杆1处进行挂接农机具的下降操作，然后直线行驶至有效区2的后端桩杆1处进行挂接农机具的上升操作。在该行驶区段内完成操作之后，农机车5在考试区域外掉头并驶入另一个行驶区段内，并在另一个行驶区段有效区2的后端桩杆1处进行挂接农机具的下降操作，然后直线行驶至该行驶区段有效区2前端桩杆1处进行挂接农机具的上升操作，最后驶出有效区2进入终止区3，完成考试。

在农机车5在考试的过程中，当车身移动至每一组桩杆1的两个桩杆1之间时，会将两个桩杆1中的红外线进行遮挡，此时接收端无法接收到发射端发出的红外线信号，则表示农机车5在考试中出现“压线”失误。当农机车5碰触到任意一个桩杆1并将桩杆1碰倒后，设置在桩杆控制电路中的三轴加速度传感器会检测到相应的加速度，当加速度数值超过预设定的数值之后表示桩杆1被碰倒，表示农机车5在考试中出现“碰杆”失误。当考试过程中桩杆1监测到农机车5出现上述的失误时，则其桩杆控制电路中的微处理器会通过无线传输模块将相应信息通过无线通讯的方式发送至上位机内，由上位机对考试结果作出最后评判。

在考试过程中还有升降测试，在升降测试时，考试人员将农机车5行驶至桩杆1处，安装在挂接农机具上的测距控制器16内的两组超声波距离传感器，其中一组用于检测农机车5与地面的距离，以便对农机车5是否进行升降操作进行判断，另外一组用于检测挂接农机具是否在桩杆1的前后50cm范围内。两组超声波距离传感器监测到的距离数据分别经过微处理器以及无线通讯模块实现上传，当挂接农机具在桩杆1要求的范围之外或者未进行升降操作时，由上位机对考试结果作出最后评判。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。