一种田间作物表型监控系统及其监控方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112731946A(43)申请公布日2021.04.30(21)申请号202110191885.8(22)申请日2021.02.19(71)申请人河北农业大学地址071000河北省保定市灵雨寺街289号(72)发明人袁洪波赵努东程曼蔡振江(74)专利代理机构北京圣州专利代理事务所(普通合伙)11818代理人王振佳(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种田间作物表型监控系统及其监控方法(57)摘要本发明公开了一种田间作物表型监控系统，包括表型平台，表型平台固定于移动机构上，移动机构包括支撑架、驱动电机以及移动轮，驱动电机还与电机驱动器电连，驱动电机和电机驱动器均与固定于支撑架上的电池电连；电机驱动器与单片机控制终端相连，单片控制终端与云平台相通讯。本发明采用上述结构的田间作物表型监控系统，可通过云平台和手机对平台的运动状态进行远程控制与监测，并对传感器采集的数据进行传输和存储，并能够借助云平台查看设备的延时、丢包率与误差分析，与现有技术相比，该方案在实现平台的远程控制同时，科根据实时监测数据与系统测试能保证网络的安全性、实时性与准确性，进而能保证表型平台的设备性能，增加了测试范围。CN112731946ACN112731946A权利要求书1/2页1.一种田间作物表型监控系统，包括表型平台，其特征在于：所述表型平台固定于移动机构上，所述移动机构包括支撑架、固定于所述支撑架底端的驱动电机以及转动设置于所述支撑架底端且与所述驱动电机输出轴连接的移动轮，所述驱动电机还与电机驱动器电连，所述驱动电机和所述电机驱动器均与固定于所述支撑架上的电池电连；所述电机驱动器与单片机控制终端相连，所述单片控制终端与云平台相通讯。2.根据权利要求1所述的一种田间作物表型监控系统，其特征在于：所述支撑架上对应所述驱动电机输出轴的位置固定有用于检测所述驱动电机转数的霍尔传感器；所述移动轮的轮轴上固定有用于检测所述移动轮角速度和转动角度的加速度传感器；所述霍尔传感器和所述加速度传感器均与所述单片机控制终端相连。3.根据权利要求2所述的一种田间作物表型监控系统，其特征在于：所述加速度传感器的型号为GY61P，所述单片机控制终端为stm32mini单片机。4.根据权利要求1所述的一种田间作物表型监控系统，其特征在于：所述驱动电机为额定电压为24V、额定功率为60W的直角直流减速电机；所述直角直流减速电机经电机支架与所述支撑架固定连接。5.根据权利要求1所述的一种田间作物表型监控系统，其特征在于：所述移动轮为充气轮。6.根据权利要求1所述的一种田间作物表型监控系统，其特征在于：所述电池为输出电压为24V、容量为40AH的锂电池。7.根据权利要求1所述的一种田间作物表型监控系统，其特征在于：所述支撑架包括由上到下依次布置的用于固定所述表型平台的顶端承载平台和用于固定所述电池的中部承载平台，所述顶端承载平台的四角和所述中部承载平台的四角均与支撑杆的一端连接，所述支撑杆的另一端与所述移动轮转动连接。8.一种基于上述权利1‑7任一项所述的田间作物表型监控系统的监控方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、系统测试S11、传输性能监测S111、延迟时间监测云平台向单片机控制终端发送测试指令，单片机接收测试指令后向云平台反馈信号，云平台记录发送测试指令至接收反馈信号之间的时间为延迟时间；S112、丢包率监测云平台向单片机控制终端发送多个测试指令，分析在延迟时间内接收的反馈信号的次数以及正确率；S2、初始化设定；S3、经云平台控制移动平台移动并监控移动平台的状态；S31、云平台向单片机控制终端发送控制指令，单片机控制终端根据控制指令经电机驱动器向驱动电机发送PWM调控信号，用以调控驱动电机的正反转、转速以及转向；S32、霍尔传感器采集驱动电机的转数，同时加速度传感器采集移动轮的角速度和角度，并经单片机控制终端传输至云平台，经云平台计算移动平台的移动距离以及转动角度，从而监控移动平台的状态；2CN112731946A权利要求书2/2页若经霍尔传感器和加速度传感器采集到数据均未变化则证明移动平台未响应，间隔一段时间后继续向单片机控制终端发送控制指令，直至移动平台响应；否则将霍尔传感器和加速度传感器采集到的数据传输至云平台，云平台分析采集的数据和控制指令是否相应，若相应则执行下一步控制指令，否则进行误差分析和报警，同时将采集的数据存储至云平台。3CN112731946A说明书1/4页一种田间作物表型监控系统及其监控方法技术领域[0001]本发明涉及一种植物育种技术，尤其涉及一种田间作物表型监控系统及其监控方法。背景技术[0002]作物表型是指特