稻麥聯(lián)合收獲機(jī)械總線化監(jiān)控系統(tǒng)研究

熊思華，李彥明，焦中元，劉成良

(1.上海交通大學(xué) 機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院，上海 200240；2.雷沃重工股份有限公司，山東 濰坊 261206)

0 引言

在農(nóng)機(jī)智能化要求越來越高、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)需求越來越迫切的背景下，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、農(nóng)機(jī)智能化、信息化技術(shù)的應(yīng)用成為趨勢(shì)[1]。監(jiān)控系統(tǒng)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的信息集成中心，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、參數(shù)信息顯示、故障報(bào)警與診斷等功能。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展中，監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)不可或缺。

美國JOHN DEERE公司、德國CLAAS公司、美國Case IH公司等國外的一些收割機(jī)的監(jiān)測(cè)技術(shù)較為成熟，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一些工作參數(shù)的監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量的記錄與分析及定位系統(tǒng)等的應(yīng)用，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、作業(yè)面積及損失率等[2-4]。目前，國外技術(shù)積累較為成熟，占據(jù)全球市場(chǎng)的絕大部分，國內(nèi)起步較晚，與國外差距較大。我國收割機(jī)械作業(yè)時(shí)主要靠人為判斷機(jī)器性能的優(yōu)劣，狀態(tài)監(jiān)測(cè)的手段處于大力研發(fā)階段。近年來，國內(nèi)研究主要體現(xiàn)在監(jiān)測(cè)過程中對(duì)行走速度、喂入量、損失率、割臺(tái)高度及GPS等基于ARM和CAN總線的軟硬件研究實(shí)現(xiàn)[5-9]，尚處于研發(fā)階段，并未實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。因此，國內(nèi)進(jìn)行相關(guān)研究很有必要。參考SAE J1939通信協(xié)議及ISO11783農(nóng)機(jī)總線通信協(xié)議作為收割機(jī)械總線標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)[10-11]，總線化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是本文的研究重點(diǎn)。

1 整體框架

收割機(jī)械總線化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括對(duì)各傳感器、ECU節(jié)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)之間進(jìn)行總線標(biāo)準(zhǔn)化的柔性組態(tài)，包括用戶登錄、參數(shù)分類顯示、多線程CAN總線數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及用戶幫助等功能。收割機(jī)械監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)如圖1所示(圖中箭頭表示數(shù)據(jù)傳輸方向)。……