監(jiān)測(cè)農(nóng)機(jī)油箱油位的系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光譜檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種監(jiān)測(cè)農(nóng)機(jī)油箱油位的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著我國(guó)在土地適度規(guī)模經(jīng)營(yíng)模式和農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)體制上的創(chuàng)新，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械的總動(dòng)力水平的不斷提升，截至2014年底，我國(guó)大中型拖拉機(jī)和收割機(jī)保有量達(dá)到300萬(wàn)臺(tái)左右，且以每年40多萬(wàn)臺(tái)的速度增長(zhǎng)。農(nóng)機(jī)燃油量是農(nóng)機(jī)作業(yè)與管理中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，是農(nóng)業(yè)機(jī)械耗能中的主要要素，在大型農(nóng)場(chǎng)及農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社中，農(nóng)機(jī)的作業(yè)方式主要是農(nóng)機(jī)集群作業(yè)和跨區(qū)作業(yè)，由于農(nóng)機(jī)車輛數(shù)量多、分散作業(yè)，難以推行有效的計(jì)劃管理與核算，特別是一人多機(jī)、一機(jī)多人的輪班作業(yè)制，使針對(duì)每臺(tái)農(nóng)機(jī)或每個(gè)農(nóng)機(jī)手的油耗更是難于核算，在柴油的使用上無(wú)法全面有效的進(jìn)行監(jiān)管，因此，在農(nóng)機(jī)油量的使用上，出現(xiàn)了油料保管員與農(nóng)機(jī)手合作偷油、農(nóng)機(jī)手用集體用油干私活、農(nóng)機(jī)手私自賣油、騙取燃油補(bǔ)貼等現(xiàn)象的發(fā)生，當(dāng)前油耗基礎(chǔ)管理仍依賴于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，缺少有效的技術(shù)手段的支撐，使用效果很不理想。
[0003]傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)油箱油位的測(cè)量方式在動(dòng)態(tài)復(fù)雜環(huán)境下，存在分辨率低、精度弱、測(cè)量盲區(qū)大等缺陷，并且無(wú)法進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，只能在農(nóng)機(jī)的駕駛室內(nèi)進(jìn)行查看。目前農(nóng)機(jī)油箱油位的測(cè)量方式主要有電容式、電阻式、流量計(jì)式、舌簧管式、浮子式等油位測(cè)量方式。電阻式:容易受油污影響產(chǎn)生誤差、不能產(chǎn)生電打火、安裝時(shí)須將油箱打孔；電阻式:機(jī)械式測(cè)量，誤差大、存在滯后性、傳感器長(zhǎng)期與油料接觸，容易被腐蝕、污染，影響測(cè)量精度、安裝時(shí)須將油箱打孔；流量計(jì)式:需要截?cái)嘤凸?、不能測(cè)量加油量，只能測(cè)量使用量，不方便計(jì)量管理；舌簧管式:測(cè)輸出精度低，受測(cè)量介質(zhì)及電源電壓波動(dòng)的溫度影響大、元器件易磁化、測(cè)量數(shù)據(jù)受油面波動(dòng)及油污影響較大、不能根據(jù)油箱的高度現(xiàn)場(chǎng)安裝制作；浮子式:僅可用于油量的模糊指示、不可用于油量的計(jì)量使用、薄膜電阻受燃油污染程度、供電電壓、機(jī)械結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑性等產(chǎn)品本身原因，對(duì)輸出值的長(zhǎng)期穩(wěn)定性影響較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種具有安裝方便、監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確、測(cè)量精度高、不受腐蝕、污染等功能特點(diǎn)，能夠遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)農(nóng)機(jī)油箱油位的智能裝置，為規(guī)?；r(nóng)場(chǎng)或農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社提供一種有效的燃油量管理辦法。
[0005]為此目的，本實(shí)用新型提出一種監(jiān)測(cè)農(nóng)機(jī)油箱油位的系統(tǒng)，包括:
[0006]超聲波油位監(jiān)測(cè)模塊和通信模塊；其中，
[0007]所述超聲波油位監(jiān)測(cè)模塊用于采集農(nóng)機(jī)油箱的油位高度信號(hào)，包括安裝于農(nóng)機(jī)油箱的底部的超聲波探頭，
[0008]所述通信模塊連接所述超聲波油位監(jiān)測(cè)模塊，用于將所述超聲波油位監(jiān)測(cè)模塊采集到的農(nóng)機(jī)油箱的油位高度信號(hào)傳輸給遠(yuǎn)程服務(wù)器。
[0009]優(yōu)選地，所述超聲波油位監(jiān)測(cè)模塊，還包括:
[0010]高壓脈沖發(fā)射電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、比較電路、溫度傳感器和單片機(jī)；其中，
[0011]所述超聲波探頭安裝于農(nóng)機(jī)油箱的底部，所述超聲波探頭連接所述高壓脈沖發(fā)射電路和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述高壓脈沖發(fā)射電路由所述單片機(jī)控制發(fā)射高壓脈沖信號(hào)，所述高壓脈沖信號(hào)傳輸至所述超聲波探頭，驅(qū)動(dòng)所述超聲波探頭發(fā)出超聲波，所述超聲波經(jīng)過(guò)反射產(chǎn)生的反射波驅(qū)動(dòng)所述超聲波探頭發(fā)出回波信號(hào)，所述回波信號(hào)傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，由所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將所述回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，所述比較電路連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于將所述數(shù)字信號(hào)與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，所述溫度傳感器，用于采集環(huán)境溫度信號(hào)，所述單片機(jī)連接所述比較電路和所述溫度傳感器，用于統(tǒng)計(jì)所述高壓脈沖信號(hào)從開(kāi)始傳輸至所述比較電路確定出所述數(shù)字信號(hào)大于所述閾值的時(shí)長(zhǎng)，對(duì)所述溫度傳感器采集的環(huán)境溫度信號(hào)進(jìn)行解析，得到溫度數(shù)字信號(hào)，利用所述溫度數(shù)字信號(hào)對(duì)超聲波的聲速進(jìn)行補(bǔ)償，得到補(bǔ)償后的聲速，通過(guò)將所述時(shí)長(zhǎng)與所述補(bǔ)償后的聲速進(jìn)行乘法運(yùn)算，并將所述乘法運(yùn)算的結(jié)果除以2，得到農(nóng)機(jī)油箱的油位高度數(shù)字信號(hào)。
[0012]優(yōu)選地，所述超聲波油位監(jiān)測(cè)模塊，還包括:
[0013]發(fā)射電路、高壓電路和繼電器；其中，
[0014]所述發(fā)射電路由所述單片機(jī)控制發(fā)射脈沖信號(hào)，所述高壓電路，用于將所述發(fā)射電路發(fā)射的脈沖信號(hào)進(jìn)行處理，得到高壓脈沖信號(hào)，所述高壓電路得到的高壓脈沖信號(hào)經(jīng)所述繼電器的第一通路傳輸至所述超聲波探頭，所述超聲波探頭發(fā)出的回波信號(hào)經(jīng)所述繼電器的第二通路傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，
[0015]所述單片機(jī)，還包括:端口，
[0016]所述端口連接所述繼電器，用于控制打開(kāi)所述繼電器的第一通路或者打開(kāi)所述繼電器的第二通路。
[0017]優(yōu)選地，所述超聲波油位監(jiān)測(cè)模塊，還包括:
[0018]信號(hào)處理電路；其中，
[0019]所述信號(hào)處理電路連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于在所述回波信號(hào)經(jīng)所述繼電器的第二通路傳輸至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路之前，對(duì)所述回波信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，
[0020]所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于將進(jìn)行濾波和放大處理后的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。
[0021]優(yōu)選地，所述單片機(jī)，還包括:
[0022]自動(dòng)增益調(diào)整電路；其中，
[0023]所述自動(dòng)增益調(diào)整電路連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和比較電路，用于對(duì)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，使其幅值穩(wěn)定在預(yù)設(shè)的閾值范圍內(nèi)，
[0024]所述比較電路，用于將經(jīng)所述自動(dòng)增益調(diào)整電路調(diào)整后的數(shù)字信號(hào)與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較。
[0025]優(yōu)選地，所述單片機(jī)，還包括:
[0026]波形分析電路；其中，
[0027]所述波形分析電路連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，用于將所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字信號(hào)中的雜波信號(hào)進(jìn)行濾除。
[0028]優(yōu)選地，所述單片機(jī)還包括:
[0029]閾值調(diào)整電路、數(shù)據(jù)濾波電路和串口 ；其中，
[0030]所述閾值調(diào)整電路連接所述比較電路，用于對(duì)所述閾值進(jìn)行調(diào)整；
[0031]所述串口連接所述數(shù)據(jù)濾波電路和通信模塊，用于對(duì)所述農(nóng)機(jī)油箱的油位高度數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波，并通過(guò)所述串口將進(jìn)行濾波后的農(nóng)機(jī)油箱的油位高度數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述通信模塊。
[0032]優(yōu)選地，所述通信模塊包括:
[0033]微處理器、GPS定位子模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊和傳輸子模塊，所述微處理器連接所述單片機(jī)的串口、所述GPS定位子模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊和傳輸子模塊，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊，用于存儲(chǔ)農(nóng)機(jī)標(biāo)識(shí)，所述GPS定位子模塊，用于對(duì)農(nóng)機(jī)進(jìn)行定位，得到農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)的位置信息，所述微處理器利用所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子模塊存儲(chǔ)的農(nóng)機(jī)標(biāo)識(shí)對(duì)所述單片機(jī)發(fā)送的油位高度數(shù)字信號(hào)和所述GPS定位子模塊定位得到的農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)的位置信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)，得到標(biāo)識(shí)后的油位高度數(shù)字信號(hào)和對(duì)應(yīng)的農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)的位置信息，并通過(guò)所述傳輸子模塊將所述標(biāo)識(shí)后的油位高度數(shù)字信號(hào)和對(duì)應(yīng)的農(nóng)機(jī)作業(yè)時(shí)的位置信息發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。
[0034]優(yōu)選地，所述通信模塊還包括:
[0035]故障報(bào)警子模塊、數(shù)據(jù)輸出調(diào)試子模塊和程序下載子模塊；其中，
[0036]所述故障報(bào)警子模塊連接所述微處理器，用于在所述微處理