技术领域本发明涉及农业机械领域，特别是涉及一种移栽机试验台性能检测系统。
背景技术：
移栽机试验台是移栽机研发所使用的必要手段，是快速产生新一代高性能移栽机必不可少的实验设备。移栽机试验台应能完成对新型移栽机取苗、送苗、栽植可靠性进行测试和优化的试验任务。目前的移栽机试验台，由于自动化程度低，检测方法不完善、数据处理方法落后，需要人工参与移栽试验、人工记录处理数据，耗费大量人力和时间，而且实验准确度、效率低。移栽机性能试验台，采用以ARM7位内核的LPC2138单片机作为控制核心，电机转速测量使用高精度增量式转速编码器；以LPC2138为控制核心的控制器可以外接显示器，允许实时显示各项测量数据。其不足之处在于，此系统只能应用于一种移栽机试验台，应用范围窄。随着控制器与测控技术的发展，配合移栽机结构研究及性能实验要求，需要一种检测速度快、精度高、自动化程度高的移栽机试验台性能检测系统，用来测试试验台最佳工作参数。满足不同移栽机的试验要求。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种结构简单、工作可靠、可以实现快速检测的检测系统。特别是提供一种移栽机试验台性能检测系统。为达到上述目的，本发明提出一种移栽机试验台性能检测系统，控制器，用于控制移栽机试验台及移栽机试验台检测系统的运行；电机速度监控单元，与所述控制器通信，用于测量和控制电机速度；图像采集单元，与所述控制器进行数据通信，用于检测取苗手是否将穴盘苗放入鸭嘴中；位移精度测量单元，与所述控制器进行数据通信，用于检测苗盘每一次移动的距离是否正常；栽植检测单元，与所述控制器进行数据通信，用于检测每次栽植是否成功。其中，所述转换器是将RS-232串口转换成RS-485串口。其中，所述速度监控单元包括：转换器，与所述控制器连接，用于所述控制器串口与电机变频器和速度传感器串口之间的接口转换；电机变频器，与所述转换器连接，用于控制变频调速电机；变频调速电机，与所述变频调速器连接，用于控制电机转速；速度传感器，与所述转换器连接，用于采集速度传感器信号。其中，所述图像采集单元包括：镜头组，用于采集图像信号；CCD传感器，与所述镜头组相连，用于将镜头采集到的图像信号转换为电平信号；图像采集卡，与所述控制器连接，用于采集CCD传感器内部的电平信号。其中，所述位移精度测量单元包括：光电式距离传感器，用于测量每次苗盘位移距离，并将距离信息转换为电平信号；数据采集卡，与所述控制器连接，用于采集距离传感器内部的电平信号。其中，所述栽植检测单元包括：对射式光敏传感器，用于检测鸭嘴中穴盘苗是否被栽植；数据采集卡，与所述控制器相连，采集对射式光敏式传感器中的电平信号。其中，所述移栽机试验台性能检测系统还包括与所述控制器连接的用于显示数据信息的显示器。为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种利用移栽机试验台性能检测系统进行实验的方法，包括以下步骤：根据试验条件设定试验参数；根据所述试验参数对移栽机试验台电机进行速度监控并记录数据；根据所述试验参数对移栽机试验台取苗过程进行监控，进行图像采集和数据处理；根据所述试验参数对移栽机试验台苗盘移动过程进行监控，采集苗盘移动数据并进行数据处理；根据所述试验参数对移栽机试验台栽植过程进行监控，采集鸭嘴栽植数据并进行数据处理。最终通过对数据的分析处理得到最优的移栽机工作参数。其中，设定试验参数具体包括：设定移栽机名称和型号、移栽作物品种、移栽速度、作业速度、株距等。其中，对移栽机试验台电机进行速度监控具体包括：检测传送带电机的速度，并对传送带电机进行速度调整。其中，对移栽机试验台进行图像采集具体包括：通过对影像的处理判断取苗手是否将穴盘苗取出。其中，对移栽机试验台苗盘运动精度进行监测具体包括：通过红外式距离传感器检测每次苗盘位移距离，并与设计参数进行对比，得出工作稳定性数据，然后将数据记录在控制器中并显示在显示器中。其中，对移栽机试验台栽植机构是否堵苗进行检测具体包括：通过对射式红外传感器检测鸭嘴中是否有未播出的穴盘苗。上述技术方案仅是本发明的一个优选方案，具有如下优点：通过控制器控制电机转速，可以精确控制电机转速为试验需要的转速，从而由移栽效果得到最优转速；利用图像采集系统对取苗过程进行监控，利用红外式距离传感器对苗盘位移进行监控，利用对射式红外传感器对栽植过程进行监控，将控制器的功能延伸至控制领域，实现了对移栽机试验台的自动化监控和移栽的精确测量。并且本系统具有结构简单，操作方便的特点。附图说明图1是本发明实施例的一种移栽机试验台性能检测系统总体结构示意图。图2是本发明实施例的一种移栽机试验台性能检测系统图像采集单元示意图。图3是本发明实施例的一种移栽机试验台性能检测系统速度监控单元示意图。图4是本发明实施例的一种移栽机试验台性能检测系统栽植检测单元示意图。图5是本发明实施例的一种移栽机试验台性能检测系统苗盘位移精度测量单元示意图。图6是本发明实施例的一种移栽机试验台性能检测系统具体实施流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。用于移栽机试验台的移栽机试验台性能检测系统安装在移栽机试验台的控制器上，由硬件设备和装入控制器的软件设备组成，实现对移栽机试验台的自动化控制和对移栽机性能的智能检测。移栽机试验台性能检测系统总体结构图如图1所示，主要包括控制器1、图像采集单元2、速度的监控单元3、栽植检测单元4、位移精度检测单元5，其中速度监控单元3中的转换器为串口转换器。控制器1采用以ARM7为内核的LPC2138芯片作为核心，控制器内软件使用c语言编写，使用程序控制电机速度和其他装置，并且记录处理所有采集到的数据之后显示在显示器上。控制器1内软件流程主要包括实验条件设定、图像采集、速度监控、位移精度监控、栽植监控，结果输出七个部分。具体流程图如图6所示,首先进入“实验条件设定”单元，设定整个实验过程的所有数据，包括总条件设定（设定：名称和型号、株距、作物品种）、实验速度设定（设定电机转速）、图像采集数据设定（设定采集时间间隔时间、采集帧数、采集区间长度）、位移精度数据设定（设定每一次苗盘位移的标准长度）、栽植单元数据设定（设定数据采集间隔时间），以上数据设定根据穴盘苗品种不同以及实验要求进行改变，根据具体情况进行设定，设定的数据已文件形式存储在控制器中，供后续试验读取。移栽机试验台速度测控部分开启后，从设定文件中读取试验速度设定数据，写入对应变频器，变频器控制电机以设定速度开始转动，速度传感器安装在电动机的输出轴上，输出轴实时速度按照时间序列储存控制器中并且显示在与控制器所连接的显示器上。待电机平稳运行后，开始采集图像数据。图像采集部分开启后，开始采集取苗手取苗图像，后经过处理器分析，判断是否有穴盘苗从取苗手漏出，之后将数据记录在控制器中并显示在与控制器相连的显示器上。取苗后，栽植检测单元开启，以设置的时间间隔发送光信号，判断鸭嘴中的穴盘苗是否被栽植进入土地中，之后将数据记录在控制器中并显示在与控制器相连的显示器上。栽植后，苗盘位移精度检测单元开启，按照设置间隔采集苗盘距离数据，与设置的标准间隔进行比较，之后将精度数据记录在控制器中并显示在与控制器相连的显示器上，整个试验台一次顺序循环动作到实验结束。最后进行实验结果处理和输出，从控制器中找到试验总条件的设定数据（移栽机名称和型号、株距、作物品种、电机转速、图像采集时间间隔、采集帧数、采集区间长度、每一次苗盘位移的标准长度、栽植数据采集间隔时间）作为试验报表的表头部分，按照国家标准生成实验报表。图像采集单元2的工作过程如图2所示，选用m42口50mmf1.7镜头组，配合TLS1401CL型CCD传感器，FUSIONBT878A图像采集卡安装在控制器上，控制器指令通过GPIO口发送给CCD传感器，控制图像采集单元进行拍摄；图像取得后通过数据采集卡传回控制器并且进行储存和处理。速度监控单元3工作过程如图3所示，其中，指令通过控制器GPIO口发送至转换器，转换器为RS-232/RS-485转换器，转换后接至RS485总线，消除共地噪声和共模干扰；由正控ZK1000g型矢量型变频器控制变频调速电机；由Y3144型霍尔传感器和磁体组成速度测量模块对轴承进行速度测量；PCI总线多功能数据采集卡安装在控制器的PCI插槽内。控制器指令经过串口转换后，通过向量变频器控制电机速度，试验台实际速度由传感器获得，通过数据采集卡传回控制器保存，并显示。栽植监控单元3如图4所示采用0733型光对射式光敏传感器，与数据采集卡连接，取得的数据通过数据采集卡发送至控制器，存储在控制器中，并且在显示其中实时显示。位移精度检测单元4如图5所示采用EJ-D100N1型光电式距离传感器，按照按照设定的时间间隔测量苗盘与传感器的距离，并将数据通过数据采集卡发送至控制器，由控制器处理后存储在控制器中，并在显示器中显示。移栽机试验台性能检测系统程序流程图如图6所示，使用开始运行后，首先设定实验条件，设定试移栽机名称及型号、株距、作物品种、电机速度、图像采集时间间隔、栽植检测时间间隔、位移精度检测时间间隔。试验条件设定完成后，存储数据，然后“速度监控”开始，此时速度监控单元中硬件开始工作，串口转换、数据采集卡、变频器、电机都启动，速度传感器实时监控速度信息并显示在显示器中。在图像采集步骤中，图像采集单元按照设置的条件进行图像采集，采集后的图像经过数据采集卡记录到控制器中，控制器对图像进行实时分析处理，判断穴盘苗是否被放如鸭嘴中，之后将数据存储在控制器中并在显示器上实时显示。位移精度采集单元步骤中，距离传感器按照设置的时间间隔将苗盘的位移数据发送到控制器中，经过控制器处理后存储数据并且实时显示在显示器中。栽植检测单元中，对射式光电传感器按照设置的条件进行数据采集，采集到的数据经过数据采集卡发送至控制器中，并实时显示在显示器上。上述意见设备的控制，均通过控制器内软件系统进行控制，在控制器上得到实现。使用keil软件和c语言编写程序让软件与硬件充分结合，将控制器的功能延伸至自动控制领域，实现了对移栽机试验台的自动化监控与移栽数据的精确测量。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。