一种基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统的制作方法

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统。

背景技术：

随着我国牧草产业的不断发展，对配套使用的农业机械的要求也越来越高，提高牧草收获装备的工作稳定性和装备的可靠性是牧草机械发展的主要问题。但是，现有的牧草收获机械装备的工作可靠性难以得到保障，导致牧草机械的工作效率较低，针对上述问题，研制出一种运行稳定可靠，工作效率高的牧草收获机械装备尤为必要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统，结构简单、自动化监测和控制水平高，能够准确控制打捆机开关仓，提高现代化牧草收获机械装备的工作稳定性、可靠性以及工作效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统，包括：打捆机本体以及设置在打捆机本体上的打捆仓和plc控制器，所述打捆仓包括上部安装板、下部安装板以及液压伸缩装置，所述液压伸缩装置包括液压伸缩杆和液压伸缩机，所述液压伸缩杆的两端分别固定连接于所述上部安装板、下部安装板的侧壁上；所述上部安装板和下部安装板之间设置有压力传感器，所述压力传感器用于监测所述所述上部安装板、下部安装板之间的压力；所述打捆仓上设置有驱动电机以及与驱动电机驱动连接的主动齿轮和多个从动齿轮，所述主动齿轮通过链条与各个从动齿轮传动连接，所述从动齿轮套设在从动滚轴上，多个所述从动滚轴分别可旋转设置在所述上部安装板、下部安装板上；所述从动滚轴设置有转速传感器，用于监测所述从动滚轴的转速；所述打捆仓底部设置有重量传感器；

所述压力传感器、转速传感器、重量传感器、液压伸缩机、驱动电机分别与所述plc控制器电性连接。

可选的，所述基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统还包括设置在所述打捆机本体上的gprs无线数据通信模块，所述gprs无线数据通信模块与所述plc控制器电性连接，所述plc控制器电性通过所述gprs无线数据通信模块与远程监测控制中心通信连接。

可选的，所述上部安装板、下部安装板上开设有固定孔，所述从动滚轴穿设在所述固定孔内。

可选的，所述从动滚轴采用304不锈耐酸钢，所述从动滚轴的表面通过刨洗工艺设有横向纹路。

可选的，所述plc控制器采用西门子plc。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统，第一，设置转速传感器能够监测从动滚轴转速，压力传感器能够监测打捆机上下两部分间的压力，重量传感器能够监测草料重量，上述监测到的数据均传输到plc控制器，运用多传感器数据融合技术将各个传感器采集到的数据进行处理分析，实现对打捆机仓室的精准控制；第二，通过主动齿轮的带动，打捆仓上下部安装板所安装的从动滚轴会实现同转速转动，保证了打捆仓内草捆不停的转动，确保了草捆的紧实度，执行开仓命令时，下部仓室的滚轴会继续转动，可以将草捆推至仓外，避免出现卡顿情况；第三，从动滚轴采用304不锈耐酸钢，确保打捆机运行过程中滚轴不被腐蚀酸化，通过刨洗工艺在滚轴曲面上设有横向的纹路，可以保证在滚轴转动时带动草捆转动，降低草捆与滚轴间发生打滑的可能性，提高现代化牧草收获机械装备的工作稳定性、可靠性以及工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统的控制原理框图；

图2为本发明实施例打捆仓开仓状态下的结构示意图；

图3为本发明实施例打捆仓闭仓状态下的结构示意图。

附图标记：1-上部安装板，2-下部安装板，3-从动滚轴，4-从动齿轮，5-主动齿轮，6-液压伸缩杆，7-转速传感器安装架，8-压力传感器固定夹，9-压力传感器触发螺栓，10-液压伸缩机，11-gprs无线数据通信模块，12-plc控制器，13-重量传感器，14-压力传感器、15-转速传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统，结构简单、自动化监测和控制水平高，能够准确控制打捆机开关仓，提高现代化牧草收获机械装备的工作稳定性、可靠性以及工作效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图3所示，本发明实施例提供的基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统，包括：打捆机本体以及设置在打捆机本体上的打捆仓和plc控制器，所述打捆仓包括上部安装板1、下部安装板2以及液压伸缩装置，所述液压伸缩装置包括液压伸缩杆6和液压伸缩机10，所述液压伸缩杆6的两端分别固定连接于所述上部安装板1、下部安装板2的侧壁上；所述上部安装板1和下部安装板2之间设置有压力传感器14，所述压力传感器14用于监测所述所述上部安装板1、下部安装板2之间的压力，压力传感器固定夹8固定安装压力传感器14，上部安装板1与下部安装板2间的压力会随着仓室内的草料的增多而发生改变，通过压力传感器触发螺栓9触发压力传感器14运行；所述打捆仓上设置有驱动电机以及与驱动电机驱动连接的主动齿轮5和多个从动齿轮4，所述主动齿轮5通过链条与各个从动齿轮4传动连接，所述从动齿轮4套设在从动滚轴3上，多个所述从动滚轴3分别可旋转设置在所述上部安装板1、下部安装板2上；所述从动滚轴3设置有转速传感器15，通过转速传感器安装架7固定安装，用于监测所述从动滚轴3的转速；所述打捆仓底部设置有重量传感器13，重量传感器13安装于下部安装板2与打捆机车身主体间，不断进仓的草料会导致打捆仓重量发生改变，通过重量传感器可以监测打捆仓重量的实时变化；

所述压力传感器14、转速传感器15、重量传感器13、液压伸缩机6、驱动电机分别与所述plc控制器电性连接。

其中，所述基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统还包括设置在所述打捆机本体上的gprs无线数据通信模块11，所述gprs无线数据通信模块11与所述plc控制器12电性连接，所述plc控制器12电性通过所述gprs无线数据通信模块11与远程监测控制中心通信连接。

本申请运用多传感器数据融合技术对传感器采集的信息进行处理分析，随着打捆仓内草料的增加，仓室内草捆的密度会逐渐增大，草捆的重量也随着草料的不断增加而加重，打捆仓受到来自草捆的压力也会逐渐增大，从动滚轴会随着仓室内草捆的旋转而转动，传感器采集的转速、压力、重力等信息随着仓室内草料的增加发生改变，根据数据实时变化实现对仓室内草捆的监测，采用自适应加权融合算法，确定各个传感器对应的最优加权因子，使结果达到最优，实现打捆机开关仓的精准控制。

数据传输使用gprs无线数据通信模块实现数据采集部分与监测控制中心的通讯，经远程监测控制中心对采集的数据进行分析处理，完成对打捆机仓室开仓关仓命令的发布。采用gprs无线数据传输模块实现数据采集部分与远程监测控制中心的数据通讯任务。该传输方式无通讯距离的限制，且该数据传输模块的数据传输稳定，抗干扰能力强。

所述上部安装板1、下部安装板2上开设有固定孔，所述从动滚轴3穿设在所述固定孔内。所述从动滚轴3采用304不锈耐酸钢，所述从动滚轴3的表面通过刨洗工艺设有横向纹路。所述plc控制器采用西门子plc，该控制器工作稳定、性能可靠，能够完成对打捆机的控制任务。

液压伸缩杆6在自动工作时可由plc控制器实现对液压伸缩杆控制伸缩动作，同时通过引线连接至打捆机操作台，在紧急情况下可由操作台操作按钮操控液压伸缩杆6的动作。

本发明提供的基于多传感器数据融合技术的打捆机控制系统，第一，设置转速传感器能够监测从动滚轴转速，压力传感器能够监测打捆机上下两部分间的压力，重量传感器能够监测草料重量，上述监测到的数据均传输到plc控制器，运用多传感器数据融合技术将各个传感器采集到的数据进行处理分析，实现对打捆机仓室的精准控制；第二，通过主动齿轮的带动，打捆仓上下部安装板所安装的从动滚轴会实现同转速转动，保证了打捆仓内草捆不停的转动，确保了草捆的紧实度，执行开仓命令时，下部仓室的滚轴会继续转动，可以将草捆推至仓外，避免出现卡顿情况；第三，从动滚轴采用304不锈耐酸钢，确保打捆机运行过程中滚轴不被腐蚀酸化，通过刨洗工艺在滚轴曲面上设有横向的纹路，可以保证在滚轴转动时带动草捆转动，降低草捆与滚轴间发生打滑的可能性，提高现代化牧草收获机械装备的工作稳定性、可靠性以及工作效率。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。