本發(fā)明主要涉及農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種水田平整度檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國是世界農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是我國的傳統(tǒng)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但同時我國也是水資源貧乏的國家。我國南方地區(qū)水田較多，水田的種植對平整度要求很高，精細(xì)平整的水田能大幅地節(jié)約灌溉用水，提高肥料的利用率，達(dá)到低成本高收益的目的。

隨著我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的規(guī)?；⒕?xì)化和機(jī)械化，都離不開土地平整技術(shù)，而水田平整度的檢測技術(shù)是提高水田平整度的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。平整度是一種無量綱指標(biāo)，它所表征的是單位長度內(nèi)最大凸起或凹陷的程度，水田平整度的測量與評價可為水田平整作業(yè)提供一個質(zhì)量評定的客觀指標(biāo)，也為農(nóng)耕作業(yè)提供重要的信息，能使種植管理者為田間的灌溉、施肥及除蟲等做出優(yōu)化決策。

中國專利CN201410542062公開了一種基于激光測距的動態(tài)水田平整度檢測裝置及方法，研究的也是水田平整度的檢測。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，可能存在如下問題：1、測量需要將水放干凈，無法在水田正常蓄水時測量水田水面下泥面的平整度情況；2、無法為行進(jìn)中的水田平整機(jī)的平整執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供平整度即時數(shù)據(jù)，進(jìn)而不能根據(jù)平整度數(shù)據(jù)做出平整機(jī)構(gòu)的適應(yīng)性調(diào)整。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明目的在于提供一種水田平整度檢測系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種水田平整度檢測系統(tǒng)，包括浮子板、主導(dǎo)向桿、托板和測距裝置，所述浮子板漂浮于水田水面上，所述主導(dǎo)向桿穿過所述浮子板并能沿所述浮子板上下移動，所述主導(dǎo)向桿底端連接所述托板，所述測距裝置位于所述浮子板的上空并與所述主導(dǎo)向桿固定，通過該裝置，可實(shí)現(xiàn)水田蓄水情況下，簡單、便捷地對水田水面下的泥面的平整度的檢測。

進(jìn)一步的，所述測距裝置包括測距傳感器、分析處理器、上限位板和防雨罩，所述上限位板與所述主導(dǎo)向桿固定連接并與防雨罩連接形成一容腔，所述測距傳感器和分析處理器設(shè)置于容腔內(nèi)，所述上限位板開有第一通孔，所述測距傳感器發(fā)出的測量信號能穿過所述第一通孔到達(dá)所述浮子板，通過測距裝置將不同位置相對于浮子板這一基準(zhǔn)平面的距離變化值，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)處的高度變化值，進(jìn)而得到平整度信息。

進(jìn)一步的，所述測距傳感器為激光測距傳感器，所述分析處理器為單片機(jī)模塊，所述測距傳感器將測距信號發(fā)送至所述分析處理器，生成水田平整度數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步的，還包括套接在所述主導(dǎo)向桿上并設(shè)置于所述浮子板和所述測距裝置之間的貼緊力調(diào)節(jié)裝置，所述貼緊力調(diào)節(jié)裝置相對于所述主導(dǎo)向桿左右對稱，使與主導(dǎo)向桿連接的托板對泥面的貼緊力大小可調(diào)節(jié)，對稱式設(shè)置使測量系統(tǒng)不會偏斜。

進(jìn)一步的，所述貼緊力調(diào)節(jié)裝置包括位于上部的支撐板、位于下部的下限位板以及連接所述支撐板和所述下限位板的預(yù)緊調(diào)節(jié)部件，所述下限位板固定套接在所述主導(dǎo)向桿上，所述支撐板通過其上設(shè)有的主導(dǎo)向孔活動套接在所述主導(dǎo)向桿上，所述支撐板和所述下限位板上分別設(shè)置有第二通孔和第三通孔，所述測距傳感器發(fā)出的測量信號能同時通過所述第二通孔和第三通孔到達(dá)所述浮子板，所述支撐板為固定施力端，所述預(yù)緊調(diào)節(jié)部件通過調(diào)節(jié)所述支撐板和所述下限位板之間的作用力的大小使所述托板緊貼水田泥面。

進(jìn)一步的，還包括所述主導(dǎo)向桿上端設(shè)置有外徑減小的階梯部以及套接在所述階梯部的導(dǎo)向護(hù)管，所述導(dǎo)向護(hù)管上端連接所述上限位板，下端與所述下限位板貼合固定，所述支撐板活動套接在所述導(dǎo)向護(hù)管上，該設(shè)置使下限位板固定于主導(dǎo)向桿上。

進(jìn)一步的，所述預(yù)緊調(diào)節(jié)部件包括預(yù)緊彈簧、預(yù)緊螺母和輔助導(dǎo)向桿，所述輔助導(dǎo)向桿包括連接有預(yù)緊螺母的螺紋部和連接有輔助直線軸承的光滑部，所述輔助導(dǎo)向桿靠近螺紋部的端部固定在所述下限位板上，另一端穿過所述預(yù)緊彈簧和設(shè)置在所述支撐板上的輔助導(dǎo)向孔，所述預(yù)緊彈簧套接在所述輔助導(dǎo)向桿上并設(shè)置在所述支撐板和所述預(yù)緊螺母之間，通過預(yù)緊調(diào)節(jié)部件的調(diào)節(jié)作用，使托板與泥面的貼合力大小可調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述支撐板上的主導(dǎo)向孔和輔助導(dǎo)向孔內(nèi)套接有直線軸承，所述輔助導(dǎo)向桿和所述導(dǎo)向護(hù)管均從相應(yīng)直線軸承中穿過，采用直線軸承，減小配合之間的摩擦力，使導(dǎo)向更加平順。

進(jìn)一步的，所述托板呈開口朝向所述浮子板的碟形結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)設(shè)置在水田平整機(jī)上時，能更好的在水田泥面上行進(jìn)。

進(jìn)一步的，所述托板上開有多個托板通孔，能防止托板被泥面吸住以及能更好的排掉托板上的泥。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、能夠簡單、低成本、方便地在水田蓄水情況下檢測出水田的平整度數(shù)據(jù)，易于水田耕作的精細(xì)化管理；

2、能與行進(jìn)中的水田平整機(jī)聯(lián)動，為平整執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供平整度即時數(shù)據(jù)，進(jìn)而能根據(jù)平整度數(shù)據(jù)做出平整機(jī)構(gòu)的適應(yīng)性調(diào)整。

下面將參照附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一公開的水田平整度檢測系統(tǒng)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二公開的水田平整度檢測系統(tǒng)示意圖；

圖例說明：

1、托板；11、托板通孔；2、主導(dǎo)向桿；21、階梯部；22、導(dǎo)向護(hù)管；3、浮子板；4、測距裝置；41、測距傳感器；42、分析處理器；43、防雨罩；44、上限位板；45、第一通孔；5、貼緊力調(diào)節(jié)裝置；51、支撐板；511、第二通孔；512、直線軸承；52、下限位板；521、第三通孔；53、預(yù)緊調(diào)節(jié)部件；531、預(yù)緊螺母；532、預(yù)緊彈簧；533、輔助導(dǎo)向桿；6、水田水面；7、水田泥面。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種水田平整度檢測系統(tǒng)，如圖1所示，包括浮子板3、主導(dǎo)向桿2、托板1和測距裝置4，浮子板3能漂浮于水田水面6上，中心開有一通孔，主導(dǎo)向桿2穿過浮子板3的中心通孔并能沿浮子板3上下移動。主導(dǎo)向桿2為一塑料桿件，兩端均設(shè)有螺紋部，主導(dǎo)向桿2底端通過螺紋連接托板1，托板1由工程塑料制成碟形結(jié)構(gòu)，其開口朝向浮子板3，其中，浮子板3與水田泥面7接觸的面光滑處理，便于在使用時減小與水田泥面的摩擦力，同時，浮子板3上設(shè)置有多個托板通孔11，能防止托板1被泥面吸住以及能更好的排掉托板1上的泥。測距裝置4位于浮子板3的上空并與主導(dǎo)向桿2螺紋固定。其中，測距裝置4包括測距傳感器41、分析處理器42、上限位板44和防雨罩43，上限位板44與主導(dǎo)向桿2螺紋固定連接并與防雨罩43連接形成一容腔，其中上限位板44和防雨罩43均可采用工程塑料注塑制成，并通過螺釘連接在一起。測距傳感器41和分析處理器42設(shè)置于容腔內(nèi)，上限位板44上開有第一通孔45，測距傳感器41發(fā)出的測量信號能穿過第一通孔45到達(dá)浮子板3。在本實(shí)施例中，測距傳感器41為脈沖式激光測距傳感器，分析處理器42為單片機(jī)模塊，測距傳感器41將測距信號發(fā)送至分析處理器42，生成水田平整度數(shù)據(jù)。

其中，上述水田平整度測量的工作原理是：浮子板3相對水田水面6保持位置高度不變化，即以浮子板3為測量基準(zhǔn)平面，托板1感應(yīng)水田泥面7的高低變化，通過主導(dǎo)向桿2在直線軸承512內(nèi)相對支撐板51上下垂直移動。安裝于測距裝置4內(nèi)的測距傳感器41通過第一通孔45、第二通孔511和第三通孔521測量相對于浮子板3的高程變化，并傳輸?shù)椒治鎏幚砥?2，分析處理器42采集位置傳感器的定位數(shù)據(jù)，進(jìn)行位置-高程變化組合，轉(zhuǎn)化為平整度數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)被檢測田地的平整度檢測。

在使用時，只需要將該裝置放置于水田的不同位置，即可以采集測量到不同位置的高度變化，其中數(shù)據(jù)的采集處理過程如下：

S1：測量前初始化，分析處理器42獲取當(dāng)前定位坐標(biāo)。

S2：激光測距傳感器通過浮子板3的反射測距，即以水平面的浮子板3為絕對水平參考，產(chǎn)生該位置的距離數(shù)據(jù)。

S3：分析處理器42結(jié)合距離數(shù)據(jù)與不同位置的定位坐標(biāo)，生成水田的平整度發(fā)布點(diǎn)圖。

在實(shí)際應(yīng)用中，上述分析處理器42得到的水田平整度點(diǎn)圖數(shù)據(jù)，可以用于后續(xù)的分析，也可以用于將點(diǎn)圖數(shù)據(jù)輸入水田平整機(jī)的控制中心，便于水田平整機(jī)根據(jù)水田不同位置的高低起伏調(diào)整平整機(jī)構(gòu)的工作方式。

實(shí)施例二

由于在實(shí)際的應(yīng)用于水田平整機(jī)作業(yè)時，由于機(jī)器在水田作業(yè)時激起水波以及水的浮力等原因，導(dǎo)致本發(fā)明的托板1不能很好的貼合在水田泥面7上；同時，為了使該裝置能夠與水田平整機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動作業(yè)，即水田平整機(jī)在平整作業(yè)時能夠?qū)崟r得到即將平整區(qū)域的平整度數(shù)據(jù)而做出平整機(jī)構(gòu)的適應(yīng)性調(diào)整，因此在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，為了使托板1與水田泥面7之間的貼合力大小可調(diào)，進(jìn)一步提高水田平整度測量的準(zhǔn)確性，同時實(shí)現(xiàn)聯(lián)動作業(yè)，還在本發(fā)明實(shí)施例一的基礎(chǔ)上設(shè)置一貼緊力調(diào)節(jié)裝置5，如圖2所示，該貼緊力調(diào)節(jié)裝置5設(shè)置在主導(dǎo)向桿2上并位于浮子板3和測距裝置4之間，貼緊力調(diào)節(jié)裝置5相對于主導(dǎo)向桿2左右對稱。其中，貼緊力調(diào)節(jié)裝置5包括位于上部的支撐板51、位于下部的下限位板52以及連接支撐板51和下限位板52的預(yù)緊調(diào)節(jié)部件53，下限位板52固定套接在主導(dǎo)向桿2上，支撐板51通過其上設(shè)有的主導(dǎo)向孔活動套接在主導(dǎo)向桿2上，支撐板51和下限位板52上分別設(shè)置有第二通孔511和第三通孔521，測距傳感器41發(fā)出的測量信號能同時通過第二通孔511和第三通孔521到達(dá)浮子板3，支撐板51為固定施力端，固定設(shè)置于水田平整機(jī)的平整機(jī)構(gòu)上，支撐板為塑料件，可以采用螺紋等常規(guī)方式與水田平整機(jī)連接。預(yù)緊調(diào)節(jié)部件53通過調(diào)節(jié)支撐板51和下限位板52之間的作用力的大小使托板1緊貼水田泥面7。本實(shí)施例中，主導(dǎo)向桿2上端設(shè)置有外徑減小的階梯部21以及套接在階梯部21的導(dǎo)向護(hù)管22，導(dǎo)向護(hù)管22上端連接上限位板44，下端與下限位板52貼合固定，支撐板51活動套接在導(dǎo)向護(hù)管22上。預(yù)緊調(diào)節(jié)部件53包括預(yù)緊彈簧532、預(yù)緊螺母531和輔助導(dǎo)向桿533，輔助導(dǎo)向桿533包括連接有預(yù)緊螺母531的螺紋部和連接有輔助直線軸承512的光滑部，輔助導(dǎo)向桿533靠近螺紋部的端部固定在下限位板52上，另一端穿過預(yù)緊彈簧532和設(shè)置在支撐板51上的輔助導(dǎo)向孔，預(yù)緊彈簧532套接在輔助導(dǎo)向桿533上并設(shè)置在支撐板51和預(yù)緊螺母531之間。其中，支撐板51上的主導(dǎo)向孔和輔助導(dǎo)向孔內(nèi)套接有直線軸承512，輔助導(dǎo)向桿533和導(dǎo)向護(hù)管22均從相應(yīng)直線軸承512中穿過，通過直線軸承，不僅實(shí)現(xiàn)了其導(dǎo)向作用，同時降低了配合過程的摩擦力。貼緊力調(diào)節(jié)裝置5不僅實(shí)現(xiàn)了托板1對水田泥面7的貼緊力大小可調(diào)節(jié)，同時能巧妙地通過套接的支撐板51將該檢測系統(tǒng)固定于水田平整機(jī)上，實(shí)現(xiàn)測量與水田平整機(jī)在作業(yè)時的聯(lián)動。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。