基于物聯網的智能農業機械控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于物聯網的智能農業機械控制方法，包括以下步驟：農機控制系統上電，農機控制系統啟動故障自檢程序；故障自檢程序檢測農機的發動機和農機的作業部件相關傳感器是否正常工作；農機控制系統開始運行，所述主控芯片將發動機參數采集信息、作業部件相關傳感器的采集信息、環境參數采集傳感器的采集信息統一制成數據包發送至上位機，所述主控芯片每1～10分鐘向上位機發送一次數據包；上位機接收到農機控制系統上傳的數據之后，發送至遠程服務器。本發明通過實時跟蹤農業機械的播種、收割、農藥、施肥等作業參數以及環境參數，并跟蹤農機的運行軌跡，消耗流量少，監控準確，人機交互性強。
【專利說明】
基于物聯網的智能農業機械控制方法
技術領域
[0001] 本發明設及農業機械技術領域，特別是設及一種基于物聯網的智能農業機械控制 方法。
【背景技術】
[0002] 我國是農業大國，但是多數農業生產基本靠人力勞動完成，如多數鄉村中播種，施 月己，灌概及收割等操作，主要依靠純人力勞動，運樣不但效率低，而且影響農作物的生長和 收成。即使有些地方實現了機械化播種和收割，通常也需要人力配合，而播種和收割等機械 化操作彼此獨立，沒有合理的聯系在一起，也影響了農業機械作業的效率和生產周期。另外 農業灌概的時機與誘水量基本靠人的經驗進行判斷，并不能準確的判斷出農作物的灌概時 間與灌概量，灌概不當將導致農作物減產、浪費水資源等嚴重后果。
[0003] 隨著物聯網技術的發展和對建設現代農業的需求，將物聯網與農業機械作業有機 的結合起來，對于提高農業機械作業的效率與產量具有重要意義。但是我國農業生產環境 多變，農業生產過程分散，生產主體復雜，需求千變萬化等困難。
[0004] 現有技術主要對單個農業機械作業中某一方面進行物聯網監控，（例如發動機參 數、環境參數、作業信息參數、絞龍參數等)提供機械化的智能服務，而多組傳感信息分別傳 輸，運樣加大了物聯網對統一區域內所有農機數據整合云計算的難度。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是提供一種基于物聯網的智能農業機械控制方法，第 一，通過實時跟蹤農業機械的播種、收割、農藥、施肥等作業參數W及環境參數，并跟蹤農機 的運行軌跡，通過上位機的云計算完成區域內的物聯網農業作業監控，保證了農業作業的 大范圍、智能化、低故障率、高效率的作業，避免大片區域內的農業機械在聯合作業的過程 中，單個或者一組農業機械發生故障時，會影響到后續的農業機械作業，導致整個農業生產 周期延長的問題，本發明可W對一個農場區域甚至某市、某省全部農場區域內所有的農業 機械作業進行統一物聯網監視和控制，給出具體采集農業機械的發動機柴油儲量、柴油壓 力、發動機轉速、發動機溫度、啟動電機電壓、農業機械行走軌跡、農業機械實時位置、農業 機械裝載量、絞龍控制、環境溫濕度等數據信息的方案。第二，數據信息通訊方案W及云服 務器整合某區域內的農業機械實時信息W及優化調度控制方案，使某區域內的所有農業機 械在最短的作業周期內，工作效率化、作業標準化、人機交互人性化。第=，本發明控制方法 帶有故障自檢功能，降低了傳感參數錯誤給云計算帶來的誤差。第四，本發明的各項檢測參 數采集時間間距更短，參數的變化量檢測更精確，采集信息與GPS定位一一對應可W減小中 間數據丟失而導致的參數數據與GI^定位不對應的誤差，減小上位機指令發出的錯誤概率。 第五，本發明系統更新消耗流量少，系統更新帶有回復出廠設定的備用系統版本，減小了農 機因為系統錯誤導致系統崩潰的情況。第六，本發明農機控制系統具有備用系統區，備用系 統區與農機上次運行系統一致，版本更新時，系統可W繼續運行。
[0006] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0007] 基于物聯網的智能農業機械控制方法，包括W下步驟：
[0008] SOl:農機控制系統上電，農機控制系統啟動故障自檢程序；
[0009] S02:故障自檢程序檢測農機的發動機和農機的作業部件相關傳感器是否正常工 作、農機本地參數顯示驅動是否正常、環境參數采集傳感器是否正常工作中的一種或幾種；
[0010] S03:若S02中各項傳感器可正常工作，則進入步驟S04;若S02中出現有傳感器不能 正常運行，則本地標記故障傳感器，再進入步驟S04;
[0011] S04:農機控制系統的主控忍片通過通訊模塊發送包含該農機識別信息的注冊帖 至上位機，若接收到上位機的確認報文之后，進入下一步驟；
[0012] S05:農機控制系統開始運行，農機的發動機參數采集信息郵CU控制單元通過CAN 總線傳輸給主控忍片，農機的作業部件相關傳感器的采集參數和環境參數采集傳感器的采 集參數均傳輸給主控忍片；
[0013] S06:所述主控忍片將發動機參數采集信息、作業部件相關傳感器的采集信息、環 境參數采集傳感器的采集信息統一制成數據包發送至上位機，所述主控忍片每1~30分鐘 向上位機發送一次數據包；
[0014] S07:在步驟S05發生的同時，若作業部件相關傳感器中的車速傳感器檢測到農機 在運行，則主控忍片控制農機控制系統的GI^定位模塊采集農機的GI^定位信息，并間隔1~ 10秒將該位置信息由通訊模塊發送至上位機;若作業部件相關傳感器中的車速傳感器檢測 到農機停止運行，則主控忍片停止向上位機發送位置信息；
[0015] S08:上位機接收到步驟S06和步驟S07中農機控制系統上傳的數據之后，發送至遠 程服務器。
[0016] 進一步地，步驟S08中，上位機在接收到步驟S06和步驟S07中農機控制系統上傳的 數據之后，會對步驟S06中的數據和步驟S07中的數據進行時間配對，步驟S06中的數據時間 間隔較長，步驟S07中的數據時間間隔較短，上位機可W通過數據處理得出隨著農機運行軌 跡變化，發動機參數采集信息、作業部件相關傳感器的采集信息、環境參數采集傳感器的采 集信息的變化情況，時間配對后的步驟S06中的數據和S07中的數據會統一發送至遠程服務 器，優選地，時間配對過程中，上位機還會對數據包含的時間進行校準。
[0017] 進一步地，當上位機間隔預定時間沒有收到已注冊農機控制系統上傳的數據包 時，上位機對該農機控制系統發送訪問請求采集信息。
[0018] 進一步地，當上位機接收到某農機控制系統的注冊帖中包含的農機識別信息與其 他農機控制系統的農機識別信息重疊時，上位機向后發送注冊帖的農機控制系統發送修改 配置信息，該修改配置信息中包含上位機重新生成的該農機控制系統的識別碼，農機控制 系統接收到該修改配置信息之后，由主控忍片修改存儲的自身識別信息。
[0019] 進一步地，所述步驟S06中的發送數據包中的各個傳感器采集信息均攜帶了對應 該采集信息的時間值。
[0020] 進一步地，所述步驟S02之前還包括故障自檢程序先檢測網絡連接是否正常、再檢 測農機控制程序版本是否需要更新的步驟;若網絡連接正常，農機控制程序不需要更新，貝U 直接進入下一步步驟;若網絡連接正常，農機控制程序需要更新，則先在擴展存儲模塊的備 用系統區下載更新版本，下載完成后，啟動備用系統區進行控制，系統區作為系統更新后的 備用系統區;若網絡連接不正常，則使用原程序執行下一步步驟。
[0021] 進一步地，所述步驟S06中，還包括主控忍片將發動機參數采集信息、作業部件相 關傳感器的采集信息、環境參數采集傳感器的采集信息通過儀表總裝本地顯示的步驟。
[0022] 進一步地，所述步驟S03中，若S02中出現有傳感器不能正常運行，則本地標記故障 傳感器之后還包括將傳感器故障信息文本傳輸給上位機的步驟。
[0023] 進一步地，所述步驟S06中，當網絡連接異常時，主控忍片按照發動機計時器的計 時信息映射發動機參數信息，并存儲至農機控制系統的擴展存儲器中，所述農機的作業部 件采集信息和環境參數采集信息由各個傳感器傳輸給主控忍片，主控忍片按照自身計時器 的計時信息映射各個傳感器的參數信息，并存儲至農機控制系統的擴展存儲器中；該儲存 信息保存至網絡連接正常時，由主控忍片發送至上位機。
[0024] 進一步地，在步驟S06中，所述農機控制系統和上位機發送的數據包中，相同功能 的數據帖使用相同的結構。
[0025] 進一步地，在步驟S06中，所述農機控制系統和上位機之間的通訊協議使用的字節 序為小端字節序:Little-Endian。
[0026] Little-Endian就是指低位字節排放在內存的低地址端，高位字節排放在內存的 高地址端。比如int 3 = 0x05060708。
[0027] 進一步地，所述注冊帖的結構為長度、版本、設備ID、協議ID、協議內容W及校驗 和。
[00%]進一步地，在步驟S06中，若農機的發動機、農機的作業部件相關傳感器W及環境 參數采集傳感器的采集參數中有一個參數或者多個參數的數據是無效的，當參數中不含有 負號時，取該參數的最大值轉換為16進制表示法表示無效；當參數中含有負號時，將該參數 的中間值作為零點，轉換為16進制的表示，取該16進制的數值的最大值表示無效。
[0029] -種基于物聯網的智能農業機械控制系統，包括上位機、遠程服務器和農機控制 系統，
[0030] 所述農機控制系統包括電子控制單元、測量傳感模塊、儀表總裝；
[0031] 所述電子控制單元包括主控忍片、故障自檢模塊、通訊模塊、ECU控制單元、CAN總 線模塊、GPS定位模塊，所述主控忍片包括擴展存儲模塊，所述擴展存儲模塊中包含系統區 和備用系統區；
[0032] 所述測量傳感模塊包括發動機柴油儲量傳感器、柴油壓力傳感器、發動機轉速傳 感器、備用轉速傳感器、發動機溫度傳感器、預熱溫度傳感器、蓄電池電壓檢測模塊、蓄電池 電量檢測模塊、車速傳感器、絞龍轉速檢測模塊、絞龍故障報警模塊、環境溫度傳感器、環境 濕度傳感器、海撥高度傳感器、雨量傳感器中的一種或幾種；
[0033] 所述儀表總裝包括發動機參數顯示模塊顯示、蓄電池參數顯示模塊顯示、環境參 數顯示模塊顯示、絞龍參數采集模塊顯示W及程序更新顯示。
[0034] 有益效果
[0035] 由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有W下的優點和積極效 果：
[0036] 第一，通過實時跟蹤農業機械的播種、收割、農藥、施肥等作業參數W及環境參數， 并跟蹤農機的運行軌跡，通過上位機的云計算完成區域內的物聯網農業作業監控，保證了 農業作業的大范圍、智能化、低故障率、高效率的作業，避免大片區域內的農業機械在聯合 作業的過程中，單個或者一組農業機械發生故障時，會影響到后續的農業機械作業，導致整 個農業生產周期延長的問題，本發明可W對一個農場區域甚至某市、某省全部農場區域內 所有的農業機械作業進行統一物聯網監視和控制，給出具體采集農業機械的發動機柴油儲 量、柴油壓力、發動機轉速、發動機溫度、啟動電機電壓、農業機械行走軌跡、農業機械實時 位置、農業機械裝載量、絞龍控制、環境溫濕度等數據信息的方案。第二，數據信息通訊方案 W及云服務器整合某區域內的農業機械實時信息W及優化調度控制方案，使某區域內的所 有農業機械在最短的作業周期內，工作效率化、作業標準化、人機交互人性化。第=，本發明 控制方法帶有故障自檢功能，降低了傳感參數錯誤給云計算帶來的誤差。第四，本發明的各 項檢測參數采集時間間距更短，參數的變化量檢測更精確，采集信息與GI^定位一一對應可 W減小中間數據丟失而導致的參數數據與GPS定位不對應的誤差，減小上位機指令發出的 錯誤概率。第五，本發明系統更新消耗流量少，系統更新帶有回復出廠設定的備用系統版 本，減小了農機因為系統錯誤導致系統崩潰的情況。第六，本發明農機控制系統具有備用系 統，備用系統區與農機上次運行系統一致，版本更新時，系統可W繼續運行。
【附圖說明】
[0037] 圖1是本發明的農機控制系統和上位機發送的帖使用的結構圖。
[0038] 圖2是本發明協議使用的字節序結構示意圖。
[0039] 圖3是本發明注冊帖的結構框圖。
[0040] 圖4是本發明的初始化程序流程圖。
[0041 ]圖5是本發明內存地址映射圖。
[0042] 圖6是本發明的系統升級流程圖。
【具體實施方式】
[0043] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，運些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人 員可W對本發明作各種改動或修改，運些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。
[0044] 本發明的實施方式：
[0045] 農機控制系統一上電，就發注冊帖。如果沒有應答，則每隔半小時發一次。只有收 到上位機確認信息或上位機修改配置信息應答后才會將內部的一個標志置為IdW后每隔 半小時就改發農機采集數據信息包了（即使掉電后重新上電也如此）。在收到注冊帖后，上 位機如果回復確認信息，則表明上位機不想修改下位機發上來的配置信息，W后下位機就 發發農機采集數據信息.此時上位機也可選擇回修改配置信息.則下位機還會回復更新后 的注冊帖信息包.上位機可W檢查一下發下去的與回上來的運個包是否數據一致.但是此 時如果發現不一致，也晚了，通訊過程也結束了 .如果上位機還有未了之事，可W在每次(下 一次)收到農機采集數據信息包之后，回復修改配置信息包進行。
[0046] 常規數據傳輸:平時，農機控制系統發了采集數據信息包后，等上位機的應答，如 果上位機應答確認，則下位機收到后就休眠去了，平常一般都是運樣工作的---大多數時間 里就是運個正常流程。但如果上位機回修改配置信息包，則表示要修改農機控制系統的配 置。W后農機控制系統就會按新的配置進行回送采集數據信息包。農機控制系統在收到上 位機的確認信息后，發送農機控制系統的確認操作成功信息包即可。所W上位機實際上可 W檢查一下，看農機控制系統是不是按要求改了。如果改了注冊帖信息就可W 了，如果沒按 要求改，則表示程序出錯了，也許要跳出對話框之類日志等來遠程服務器出報告(一般是不 會出現運種異常的）.在運種情況下，下位機回發了剛才的運個更新注冊帖后，不會再接收 上位機的任何應答，直接休眠去了 .換句話說，要想繼續做點別的，話還沒說完的話，等半小 時之后才行。發注冊帖時，農機控制系統內部有一個標志位F，此位為O，發送此帖，農機控制 系統會等待3秒接收上位機的回復，收到上位機0x2001帖后才把標記職位1。運是一個注冊 帖，如果沒有回復，就一直發此帖。收到回復后，W后不再發此帖，除非上位機主動請求。
[0047] 參見圖1~圖3,在一個實施例中，所述農機控制系統的注冊帖的Pro toco 1 Content結構如下：
[00481
[0
[0050]參見圖1~圖3,在另一個實施例中，所述農機控制系統的注冊帖信息如下：
[0化2]
[0053] 在一實施例中，上位機的確認報文的數據包結構如下：
[0054] 為了減小通訊時間，降低通訊流量，此包中的協議內容為空，即不含任何字節。僅 僅是收到應答的標志。 「AACC1
[0056]農機控制系統開始運行，農機的發動機參數采集信息由ECU控制單元通過CAN總線 傳輸給主控忍片，農機的作業部件相關傳感器的采集參數和環境參數采集傳感器的采集參 數均傳輸給主控忍片;主控忍片將發動機參數采集信息、作業部件相關傳感器的采集信息、 環境參數采集傳感器的采集信息統一制成數據包發送至上位機，所述主控忍片每1~30分 鐘向上位機發送一次數據包；
[0057] 在一實施例中，所述主控忍片每1~30分鐘，優選地，每1分鐘向上位機發送一次數 據包，在另一實施例中，每5分鐘向上位機發送一次，在另一優選實施例中，每30分鐘發送一 次，的Protocol Content結構如下：
[0化引
[n059l
[0060] 在另一實施例中，所述主控忍片每I~30分鐘向上位機發送一次數據包的例子如 下：
[0061] 唐 值I亦畳姑 巧:陽
[n0Ml
[0065] S07:在步驟S05發生的同時，若作業部件相關傳感器中的車速傳感器檢測到農機 在運行，則主控忍片控制農機控制系統的GI^定位模塊采集農機的GI^定位信息，并間隔1~ 10秒將該位置信息由通訊模塊發送至上位機;若作業部件相關傳感器中的車速傳感器檢測 到農機停止運行，則主控忍片停止向上位機發送位置信息；S08:上位機接收到步驟S06和步 驟S07中農機控制系統上傳的數據之后，發送至遠程服務器。
[0066] 在另一實施例中，GPS定位信息的Protocol Content結構如下：
[0067]
[0068] 此GI^定位信息包獨立于采集農機參數的數據包，GPS定位信息包發5組數據時，采 集農機參數的數據包還是自帶gps數據不變;GPS定位信息包僅在車輛移動過程中1~10秒 發送一次甜S數據，優選地，為5秒發一次，車輛停止時，不再發送GPS定位信息包。
[0069] 進一步地，步驟S08中，上位機在接收到步驟S06和步驟S07中農機控制系統上傳的 數據之后，會對步驟S06中的數據和步驟S07中的數據進行時間配對，步驟S06中的數據時間 間隔較長，步驟S07中的數據時間間隔較短，上位機可W通過數據處理得出隨著農機運行軌 跡變化，發動機參數采集信息、作業部件相關傳感器的采集信息、環境參數采集傳感器的采 集信息的變化情況，時間配對后的步驟S06中的數據和S07中的數據會統一發送至遠程服務 器，優選地，時間配對過程中，上位機還會對數據包含的時間進行校準。當上位機間隔預定 時間沒有收到已注冊農機控制系統上傳的數據包時，上位機對該農機控制系統發送訪問請 求義集f目息。
[0070] 在一實施例中，上位機對該農機控制系統發送訪問請求采集信息的Protocol Content 結構：
[0071] 為了減小通訊時間，降低通訊流量，2003包中的協議內容為空，即不含任何字節。 僅僅是收到應答的標志：
[00771
r0073I
[0074] 進一步地，當上位機接收到某農機控制系統的注冊帖中包含的農機識別信息與其 他農機控制系統的農機識別信息重疊時，上位機向后發送注冊帖的農機控制系統發送修改 配置信息，該修改配置信息中包含上位機重新生成的該農機控制系統的識別碼，農機控制 系統接收到該修改配置信息之后，由主控忍片修改存儲的自身識別信息。
[0075] 參見圖1~圖3,在一實施例中，上位機向后發送注冊帖的農機控制系統發送修改 配置信息的Protocol Content結構如下：
[0076]
[00771
[(
[(
[0081]
[0082] 參見圖I~3,進一步地，所述步驟S02之前還包括故障自檢程序先檢測網絡連接是 否正常、再檢測農機控制程序版本是否需要更新的步驟;若網絡連接正常，農機控制程序不 需要更新，則直接進入下一步步驟;若網絡連接正常，農機控制程序需要更新，則先在擴展 存儲模塊的備用系統區下載更新版本，下載完成后，啟動備用系統區進行控制，系統區作為 系統更新后的備用系統區；若網絡連接不正常，則使用原程序執行下一步步驟。設備信息更 新的方式有兩種:一，農機控制系統上報;二，上位機設置。考慮到實際運營時的場景，故規 定W上位機設置優先。設備信息表里面應包含標志標識設備信息來源(農機控制系統或上 位機）。當下位機上報設備信息時，如果數據庫里標志為農機控制系統，則比較兩者，當不同 時就更新;反之，如果數據庫里標志為上位機，則忽略農機控制系統上報信息。
[0083] 參見圖4~圖6，網絡連接狀態下的BootLoader詳細設計包括相關子函數：
[0084] 1)初始化時鐘static void F*LL_Init(uint8syn;r ,uintSrefdv ,uintSpostdiv)。 2)初始化flash void Init_PFlash(UintSprescaIer)從flash中拷貝代碼到RAM中Copy_ Code_To_RAM();重置sci 中斷向量地址Inte;r;rupt_Vecto;r_Setup()。3)初始化sci Init_ SCIO。
[0085] 命令總共有兩種，分別是：I)更新下載程序2)執行應用。I)更新下載程序的相關子 函數：一、擦除FlashErase _Flash();其中包含：l、uint8PFlash_Erase_Sector (uin1:32ad化ess)，//擦除扇區2、uint8PFlash_Erase_Block(uin1:32a(Mress)//二、擦除塊 下載程序寫入 flash P;rogram_Flash()。其中包含：1、uint8Receive_SRecord (5尺6。0日1日1?6。巧1?6。0日1日）//獲取程序2、11；[]118?。1日311_?1'〇邑拘111(11；[]1132日(1化63 3,11；[]11：16* ptr)//寫f lasha2)運行應用程序Application_Execute()。
[0086] 參見圖5，S12XEP100內存地址映射圖詳解如下：
[0087] 本程序代碼總共兩部分，一部分運行時要在RAM中運行，運部分代碼放在上圖 OxFDOO-Ox陽FF中，放在RAM中運行是為了程序能擦除、寫入本程序所在flash塊(blockO)其 他空閑區域，運是由于flash不能擦除、寫入程序所在運行塊運一特性導致的，所W要把代 碼放到RAM運行。其余代碼放在默認ROM中0x2000-0x3CFF位默認RAM,程序運行時的堆找，堆 等數據、初始化都在此運行。
[0088] 0x4000-0x3EFF中存放從Ox抑OO-Ox陽FF中拷貝來的代碼。此為應用程序中斷向量 表，原來的OxFFlO-OxFFFF為BootLoader所用，主要用了 vectorO、vector 1、vector2 運些復 位不可屏蔽的中斷。Ox邸陽-OxEFFF放應用程序執行起始地址。讓bootloader下載應用程序 后，跳轉到此地址執行。關于應用程序下載文件Project.abs.sl9,由于原應用程序sl9文件 因每行長度不等，不便于協議傳輸，故用工具SRecCvt-GUI. exe進行轉化。
[0089] 應用程序運行中，上位機通過發送更新升級程序命令后，應用程序將在flash或 EEPROM中置一升級標志位，然后應用程序復位重啟。重啟時首先運行的是bootloader (本程 序）。通信方式為下位機(農機控制系統Kbootloader)主動發送請求來向上位機索取下載 程序到備用系統區每條記錄，通過序列號來記錄備用系統區下載的位置，W便突發情況(斷 電或通信失敗）后，接著下載。下載完成后，備用系統區和系統區更換，即使出現故障，下載 程序失敗，還可W啟動系統區正常運行。
【主權項】
1. 基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，包括以下步驟： SO 1:農機控制系統上電，農機控制系統啟動故障自檢程序； S02:故障自檢程序檢測農機的發動機和農機的作業部件相關傳感器是否正常工作、農 機本地參數顯示驅動是否正常、環境參數采集傳感器是否正常工作中的一種或幾種； S03:若S02中各項傳感器可正常工作，則進入步驟S04;若S02中出現有傳感器不能正常 運行，則本地標記故障傳感器，再進入步驟S04; S04:農機控制系統的主控芯片通過通訊模塊發送包含該農機識別信息的注冊幀至上 位機，若接收到上位機的確認報文之后，進入下一步驟； S05:農機控制系統開始運行，農機的發動機參數采集信息由ECU控制單元通過CAN總線 傳輸給主控芯片，農機的作業部件相關傳感器的采集參數和環境參數采集傳感器的采集參 數均傳輸給主控芯片； S06:所述主控芯片將發動機參數采集信息、作業部件相關傳感器的采集信息、環境參 數采集傳感器的采集信息統一制成數據包發送至上位機，所述主控芯片每1~30分鐘向上 位機發送一次數據包； S07:在步驟S05發生的同時，若作業部件相關傳感器中的車速傳感器檢測到農機在運 行，則主控芯片控制農機控制系統的GPS定位模塊采集農機的GPS定位信息，并間隔1~10秒 將該位置信息由通訊模塊發送至上位機;若作業部件相關傳感器中的車速傳感器檢測到農 機停止運行，則主控芯片停止向上位機發送位置信息； S08:上位機接收到步驟S06和步驟S07中農機控制系統上傳的數據之后，發送至遠程服 務器。2. 根據權利要求1所述的基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，所述步驟 S02之前還包括故障自檢程序先檢測網絡連接是否正常、再檢測農機控制程序版本是否需 要更新的步驟;若網絡連接正常，農機控制程序不需要更新，則直接進入下一步步驟;若網 絡連接正常，農機控制程序需要更新，則先下載更新版本;若網絡連接不正常，則使用原程 序執行下一步步驟。3. 根據權利要求1所述的基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，所述步驟 S04中，當上位機接收到某農機控制系統的注冊幀中包含的農機識別信息與其他農機控制 系統的農機識別信息重疊時，上位機向后發送注冊幀的農機控制系統發送修改配置信息， 該修改配置信息中包含上位機重新生成的該農機控制系統的識別碼，農機控制系統接收到 該修改配置信息之后，由主控芯片修改存儲的自身識別信息。4. 根據權利要求1所述的基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，所述步驟 S04中，當上位機間隔預定時間沒有收到已注冊農機控制系統上傳的數據包時，上位機對該 農機控制系統發送訪問請求采集信息。5. 根據權利要求1所述的基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，所述步驟 S08中，上位機在接收到步驟S06和步驟S07中農機控制系統上傳的數據之后，會對步驟S06 中的數據和步驟S07中的數據進行時間配對，步驟S06中的數據時間間隔較長，步驟S07中的 數據時間間隔較短，上位機可以通過數據處理得出隨著農機運行軌跡變化，發動機參數采 集信息、作業部件相關傳感器的采集信息、環境參數采集傳感器的采集信息的變化情況，時 間配對后的步驟S06中的數據和S07中的數據會統一發送至遠程服務器，優選地，時間配對 過程中，上位機還會對數據包含的時間進行校準。6. 根據權利要求1所述的基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，所述步驟 S02之前還包括故障自檢程序先檢測網絡連接是否正常、再檢測農機控制程序版本是否需 要更新的步驟;若網絡連接正常，農機控制程序不需要更新，則直接進入下一步步驟;若網 絡連接正常，農機控制程序需要更新，則先在擴展存儲模塊的備用系統區下載更新版本，下 載完成后，啟動備用系統區進行控制，系統區作為系統更新后的備用系統區;若網絡連接不 正常，則使用原程序執行下一步步驟。7. 根據權利要求1所述的基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，所述步驟 S06中，還包括主控芯片將發動機參數采集信息、作業部件相關傳感器的采集信息、環境參 數采集傳感器的采集信息通過儀表總裝本地顯示的步驟。8. 根據權利要求1所述的基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，所述步驟 S06中，當網絡連接異常時，主控芯片按照發動機計時器的計時信息映射發動機參數信息， 并存儲至農機控制系統的擴展存儲器中，所述農機的作業部件采集信息和環境參數采集信 息由各個傳感器傳輸給主控芯片，主控芯片按照自身計時器的計時信息映射各個傳感器的 參數信息，并存儲至農機控制系統的擴展存儲器中；該儲存信息保存至網絡連接正常時，由 主控芯片發送至上位機。9. 根據權利要求1所述的基于物聯網的智能農業機械控制方法，其特征在于，在步驟 S06中，所述農機控制系統和上位機發送的數據包中，相同功能的數據幀使用相同的結構， 所述農機控制系統和上位機之間的通訊協議使用的字節序為小端字節序，所述注冊幀的結 構為長度、版本、設備ID、協議ID、協議內容以及校驗和，在步驟S06中，若農機的發動機、農 機的作業部件相關傳感器以及環境參數采集傳感器的采集參數中有一個參數或者多個參 數的數據是無效的，當參數中不含有負號時，取該參數的最大值轉換為16進制表示法表示 無效；當參數中含有負號時，將該參數的中間值作為零點，轉換為16進制的表示，取該16進 制的數值的最大值表示無效。10. -種基于物聯網的智能農業機械控制系統，其特征在于，包括上位機、遠程服務器 和農機控制系統； 所述農機控制系統包括電子控制單元、測量傳感模塊、儀表總裝； 所述電子控制單元包括主控芯片、故障自檢模塊、通訊模塊、E⑶控制單元、CAN總線模 塊、GPS定位模塊，所述主控芯片包括擴展存儲模塊，所述擴展存儲模塊中包含系統區和備 用系統區； 所述測量傳感模塊包括發動機柴油儲量傳感器、柴油壓力傳感器、發動機轉速傳感器、 備用轉速傳感器、發動機溫度傳感器、預熱溫度傳感器、蓄電池電壓檢測模塊、蓄電池電量 檢測模塊、車速傳感器、絞龍轉速檢測模塊、絞龍故障報警模塊、環境溫度傳感器、環境濕度 傳感器、海撥高度傳感器、雨量傳感器中的一種或幾種； 所述儀表總裝包括發動機參數顯示模塊顯示、蓄電池參數顯示模塊顯示、環境參數顯 示模塊顯示、絞龍參數采集模塊顯示以及程序更新顯示。
【文檔編號】G05B19/042GK106020029SQ201610443226
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】張偉, 張磊
【申請人】上海雷尼威爾技術有限公司