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宁波驾校[无人驾驶农用拖拉机行驶状态信息远程采集系统]

2022-10-25 00:24:53

核心词：宁波驾校 无人驾驶拖拉机状态信息采集系统 农用拖拉机状态信息采集系统 拖拉机状态信息采集系统 行驶状态信息采集系统 状态信息采集系统 信息采集系统 远程采集系统 采集系统 
目录：
1、无人驾驶拖拉机机组在行走作业过程中遇到恶劣条件和突发情况的概率较大
2、由全球移动通信系统网络发展而来的通用分组无线服务数据传输技术具有覆盖范围广
3、G20开发板具有通信接口电平切换
4、首先校准机载系统和远程数据中心的时间
5、倾角上限预设为25
6、该系统软硬件设计合理
　　拖拉机是重要的农业机械之一,能显着提高田间作业的自动化程度和工作效率,其应用越来越广泛,智能化程度也越来越高,已有不少无人驾驶农用拖拉机试验及实际应用的报道。

　　

无人驾驶拖拉机机组在行走作业过程中遇到恶劣条件和突发情况的概率较大

　　无人驾驶拖拉机机组在行走作业过程中遇到恶劣条件和突发情况的概率较大,作业方向和行距难以保证应有的精度,易造成错误作业甚至损伤大片农作物和土地。

因此,研制信号覆盖范围广、成本低廉且具有一定实用价值的远程多信息监测系统对于实现农用拖拉机全自动作业具有一定的现实意义。

目前,状态信息采集系统行驶状态信息采集系统我国农用拖拉机监测系统的数量还很少,大部分监测系统还是以传统的方法采集数据。

在拖拉机作业监测领域,采集数据大多是通过传感器,采集精度可以根据选取的传感器而定,而通信是监测过程中的重要环节。

　　

由全球移动通信系统网络发展而来的通用分组无线服务数据传输技术具有覆盖范围广

　　由全球移动通信系统网络发展而来的通用分组无线服务数据传输技术具有覆盖范围广、实时在线、费用低廉等特点,已广泛应用于农业生产。

本试验拟研制无人驾驶农用拖拉机行驶状态信息远程采集系统,利用GPRS网络的数据承载能力,通过相关传感器采集振动、倾斜和遇障情况信息并发送至远程数据中心,实现对拖拉机行驶状态的监测。

处理器模块以AT89S52单片机为核心,通过异步串行口与GPRS模块连接,行驶状态信息采集系统拖拉机状态信息采集系统实现远程数据通信,通过相应的输入输出口与其他模块进行通信,远程采集系统实现系统的全部软硬件功能。

拖拉机的行驶状态信息被传感器实时采集后,通过GPRS分组数据包进行协议转换,然后把这些分组数据包传送到远端的传输控制协议/因特网互联协议网络。GPRS服务支持节点和网关GPRS支持节点利用GPRS隧道协议对网络协议分组进行封装,并以端到端方式实现数据分组的发送和数据接收。系统使用摩托罗拉公司生产的G20模块实现基于GPRS网络的数据传输,单片机以自带的三线形式异步串行口与G20模块进行数据双向全双工通信,发送指令,使G20模块完成联网挂接、注册登录和短消息收发等相应操作,同时监听接口,接收来自G20的回传数据。由于AT89S52与G20模块的I/O电平不一致,须通过转换电路进行电平转换后方可进行电气连接,信息采集系统实现数据交换,该部分电路如图2所示。电路的核心是夏普公司生产的PC817高速光耦,实现两端电气隔离与信息耦合传输。AT89S52的发送数据口电流输出能力较弱,须经过7404同相驱动器才能正常点亮光耦中的发光二极管。
　　

G20开发板具有通信接口电平切换

　　G20开发板具有通信接口电平切换、通信接口选择、来电显示和信号显示等功能,TXD口通过1个9011三极管实现逻辑反相和驱动电流增强。系统通过AT89S52单片机的T0口接收由LM393组成的电压比较器的输出信号采集振动的频率信息,无人驾驶拖拉机状态信息采集系统宁波驾校接口如图3所示。振动传感电路以RZ801S机械弹性感应器件为核心,拖拉的方式实现,通过单片机向G20发送以ASC字符代码组成的标准格式的AT指令实现,首先建立GPRS连接,然后打开1个通信端口,接着将数据压入发送栈以用户数据报协议进行发送,采集系统程序流程如图10所示。在广州市从化区街口镇的从化华隆果菜保鲜有限公司的试验田进行测试,远程数据中心放置在该公司连接了Internet的办公楼内。
　　

首先校准机载系统和远程数据中心的时间

　　测试时,首先校准机载系统和远程数据中心的时间,宁波驾校然后让拖拉机沿直线路径以2m/s的速度行驶约500m,其间随机统计了12个数据收发时间间隔。结果表明,发送接收时间间隔最大值为19.3s,最小值为15.7s,平均发送接收时间间隔17.4s(表。
　　

倾角上限预设为25

　　倾角上限预设为25,遇障距离设为70cm,随机记录了数据中心保存的15组监测数据(表。无人驾驶农用拖拉机行驶状态信息远程采集系统实现了对田间作业拖拉机的振动、倾角和遇障情况的无线远程监测,克服了传统有线传输方式和普通射频电台数传方式的传输距离局限性。
　　

该系统软硬件设计合理

　　结果表明,该系统软硬件设计合理,具有良好的扩展性,在此基础上可以挂接更多的传感器模块,实现对农用拖拉机更多参数的检测,农用拖拉机状态信息采集系统能较好地满足行驶过程中拖拉机多参数监测的需要。该系统使用灵活、安装简便、成本较低,不仅能应用在农用拖拉机远程监测领域,还可以推广到其他田间作业设备的运行状态检测领域,为实现无人驾驶农用拖拉机的远程监控提供了技术参考。