本实用新型涉及智慧农业设备领域，特别是涉及一种日光诱导叶绿素荧光采集设备。
背景技术：
在智慧农业研究领域以及实际应用中，由于作物的日光诱导叶绿素荧光与其光合作用之间存在着密不可分的联系，因此，精确获取日光诱导叶绿素荧光数据称为越来越多研究人员的目标追求。
传统的日光诱导叶绿素荧光的采集设备需要人工对所需数据进行现场采集后，将采集的数据通过数据线的方式导入到pc机中，然后采用pc机完成计算得到日光诱导叶绿素荧光数据。
基于现有技术提供的采集设备，虽能精确获取日光诱导叶绿素荧光数据，但是需要人工进行现场采集，存在采集效率低和自动化程度低的缺点。
因此，提供一种能够进行自动化采集，且具有采集效率高的特点的日光诱导叶绿素荧光采集设备，是本领域亟待解决的一个技术难题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种能够进行自动化采集，且具有采集效率高特点的日光诱导叶绿素荧光采集设备。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种日光诱导叶绿素荧光采集设备，包括：采集器、光谱仪、主控制器、无线发送模块和上位机；
所述采集器通过光纤与所述光谱仪连接；所述光谱仪和所述无线发送模块均与所述主控制器电连接；所述无线发送模块与所述上位机进行无线通信；
所述采集器用于采集日光辐射数据；所述日光辐射数据包括上行辐射数据和下行辐射数据；
所述光谱仪用于测量所述日光辐射数据，得到测量数据；所述主控制器用于生成控制信号，以控制所述采集器和所述无线发送模块的开闭；
所述无线发送模块用于发送所述测量数据；所述上位机用于根据所述测量数据确定日光诱导叶绿素荧光的值。
优选的，所述采集器包括：第一余弦校正器、第二余弦校正器和光路切换开关；
所述第一余弦校正器和所述第二余弦校正器均通过光纤与所述光路切换开关连接；
所述第一余弦校正器用于采集所述上行辐射数据；所述第二余弦校正器用于采集所述下行辐射数据；所述光路切换开关用于根据所述主控制器生成的控制信号控制所述第一余弦校正器和所述第二余弦校正器的开闭。
优选的，还包括：设备箱和供电系统；
所述光谱仪、所述主控制器、所述无线发送模块和所述光路切换开关均安装在所述设备箱中；所述供电系统分别与所述光谱仪和所述主控制器电连接。
优选的，所述供电系统包括太阳能发电装置和电能存储转换装置；
所述太阳能发电装置与所述电能存储转换装置连接；所述电能存储转换装置分别与所述光谱仪和所述主控制器电连接；
所述电能存储转换装置用于将所述太阳能发电装置产生的电能进行存储和转换，以为所述日光诱导叶绿素荧光采集设备提供设定电压的工作电能。
优选的，还包括：设备支架；
所述第一余弦校正器和所述第二余弦校正器均固定安装在所述设备支架的顶端；所述设备支架的底端固定在地面上；
所述太阳能发电装置和所述设备箱均按距地面的设定距离安装在所述设备支架上。
优选的，所述设备支架为中空结构；
所述中空结构用于放置所述光纤和所述日光诱导叶绿素荧光采集设备的各部件间的连接导线。
优选的，还包括地埋箱；
所述地埋箱埋设在地面下；所述电能存储转换装置置于所述地埋箱中。
优选的，所述光路切换开关为双通道光路切换开关。
优选的，所述无线发送模块为4g上网模块。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备，通过采用无线发送模块可以实现数据的自动传输，以提高数据采集效率，摒弃人工进行数据采集的弊端。并且，本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备仅通过采用采集器、光谱仪、主控制器、无线发送模块和上位机就可以确定日光诱导叶绿素荧光值，在具有较高工作效率的同时，还具有结构简单的特点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备的结构示意图；
图2为本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备的实物示意图。
符号说明：
1-第一余弦校正器，2-第二余弦校正器，3-太阳能发电装置，4-设备支架，5-地面，6-设备箱，7-主控制器，8-光路切换开关，9-无线发送模块，10-光谱仪，11-地埋箱，12-供电系统，13-上位机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种能够进行自动化采集，且具有采集效率高特点的日光诱导叶绿素荧光采集设备。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备的结构示意图，如图1所示，一种日光诱导叶绿素荧光采集设备，包括：采集器、光谱仪10、主控制器7、无线发送模块9和上位机13。其中，无线发送模块9优选为4g上网模块。
采集器通过光纤与光谱仪10连接。光谱仪10和无线发送模块9均与主控制器7电连接。无线发送模块9与上位机13进行无线通信。
采集器用于采集日光辐射数据。日光辐射数据包括上行辐射数据和下行辐射数据。
光谱仪10用于测量日光辐射数据，得到测量数据。主控制器7用于生成控制信号，以控制采集器和无线发送模块9的开闭。
无线发送模块9用于发送测量数据。上位机13用于根据测量数据确定日光诱导叶绿素荧光的值。
优选的，本实用新型中提供的采集器包括：第一余弦校正器1、第二余弦校正器2和光路切换开关8。
第一余弦校正器1和第二余弦校正器2均通过光纤与光路切换开关8连接。
第一余弦校正器1用于采集上行辐射数据。第二余弦校正器2用于采集下行辐射数据。光路切换开关8用于根据主控制器7生成的控制信号控制第一余弦校正器1和第二余弦校正器2的开闭。
其中，光路切换开关8优选为双通道光路切换开关，但不限于于此，本领域技术人员可以根据实际需要进行通道选择。
为了避免环境变化对采集数据精确性和设备的使用寿命造成影响，如图2所示，在本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备中，还可以包括有具有工业化防水防尘性能的设备箱6。上述光谱仪10、主控制器7、无线发送模块9和光路切换开关8均安装在该设备箱6中。
因本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备需要进行野外作业，因此，该采集设备所需的电能是由包括有太阳能发电装置3和电能存储转换装置的供电系统12提供。
该供电系统12分别与光谱仪10和主控制器7电连接。太阳能发电装置3与电能存储转换装置连接。电能存储转换装置分别与光谱仪10和主控制器7电连接。电能存储转换装置用于将太阳能发电装置3产生的电能进行存储和转换，以为日光诱导叶绿素荧光采集设备提供设定电压的工作电能。该设定电压根据所采用器件的额定电压进行设置。
为了提高整个日光诱导叶绿素荧光采集设备的稳定性，在本实用新型中采用设备支架4对相关部件进行固定。
其中，如图2所示，第一余弦校正器1和第二余弦校正器2均固定安装(垂直固定)在设备支架4的顶端。设备支架4的底端固定在地面5上。
太阳能发电装置3和设备箱6均按距地面5的设定距离安装在设备支架4上。优选的，太阳能发电装置3固定在设备支架4的中部，且与水平面呈一定角度。设备箱6与地面5的设定距离可以依据安装地域的不同进行人为选择。
上述设备支架4的内部设置为中空结构，以放置光纤和日光诱导叶绿素荧光采集设备的各部件间的连接导线，进而可以避免导线、光纤老化等问题，提高采集设备的使用寿命。也可以为，设备支架4的中部留有开孔，供电系统12通过内部走线与太阳能发电装置3相连，并给光谱仪10和主控制器7提供电力能源。
此外，如图2所示，本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备还可以包括地埋箱11。地埋箱11埋设在地面5下。电能存储转换装置置于地埋箱11中。将电能存储转换装置放置于地埋箱11中的目的也是为了提高采集设备的使用寿命。
本实用新型提供的日光诱导叶绿素荧光采集设备的工作过程如下：
通过光路切换开关8使光谱仪10分别接受来自第一余弦校正器1采集的上行辐射数据和第二余弦校正采集的下行辐射数据后，生成测量数据。然后，光谱仪10通过串口将测量数据传输至主控制器7中，而后无线发送模块9根据主控制器7的控制信号将测量数据发送至上位机13的云服务器中。云服务器通过特定的算法确定得到日光诱导叶绿素荧光值，并将所确定的日光诱导叶绿素荧光值存储到上位机13的数据库中，供用户查看和下载。
并且，依据安装日光诱导叶绿素荧光采集设备地域的不同，可以在主控制器7中设置具体的采集时间，以通过主控制器7生成的控制信号控制采集器的开闭。也可以通过主控制器7生成的控制信号控制无线发送模块9发送数据的时间。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
1.一种日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，包括：采集器、光谱仪、主控制器、无线发送模块和上位机；
所述采集器通过光纤与所述光谱仪连接；所述光谱仪和所述无线发送模块均与所述主控制器电连接；所述无线发送模块与所述上位机进行无线通信；
所述采集器用于采集日光辐射数据；所述日光辐射数据包括上行辐射数据和下行辐射数据；
所述光谱仪用于测量所述日光辐射数据，得到测量数据；所述主控制器用于生成控制信号，以控制所述采集器和所述无线发送模块的开闭；
所述无线发送模块用于发送所述测量数据；所述上位机用于根据所述测量数据确定日光诱导叶绿素荧光的值。
2.根据权利要求1所述的日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，所述采集器包括：第一余弦校正器、第二余弦校正器和光路切换开关；
所述第一余弦校正器和所述第二余弦校正器均通过光纤与所述光路切换开关连接；
所述第一余弦校正器用于采集所述上行辐射数据；所述第二余弦校正器用于采集所述下行辐射数据；所述光路切换开关用于根据所述主控制器生成的控制信号控制所述第一余弦校正器和所述第二余弦校正器的开闭。
3.根据权利要求2所述的日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，还包括：设备箱和供电系统；
所述光谱仪、所述主控制器、所述无线发送模块和所述光路切换开关均安装在所述设备箱中；所述供电系统分别与所述光谱仪和所述主控制器电连接。
4.根据权利要求3所述的日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，所述供电系统包括太阳能发电装置和电能存储转换装置；
所述太阳能发电装置与所述电能存储转换装置连接；所述电能存储转换装置分别与所述光谱仪和所述主控制器电连接；
所述电能存储转换装置用于将所述太阳能发电装置产生的电能进行存储和转换，以为所述日光诱导叶绿素荧光采集设备提供设定电压的工作电能。
5.根据权利要求4所述的日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，还包括：设备支架；
所述第一余弦校正器和所述第二余弦校正器均固定安装在所述设备支架的顶端；所述设备支架的底端固定在地面上；
所述太阳能发电装置和所述设备箱均按距地面的设定距离安装在所述设备支架上。
6.根据权利要求5所述的日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，所述设备支架为中空结构；
所述中空结构用于放置所述光纤和所述日光诱导叶绿素荧光采集设备的各部件间的连接导线。
7.根据权利要求4所述的日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，还包括地埋箱；
所述地埋箱埋设在地面下；所述电能存储转换装置置于所述地埋箱中。
8.根据权利要求2所述的日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，所述光路切换开关为双通道光路切换开关。
9.根据权利要求1所述的日光诱导叶绿素荧光采集设备，其特征在于，所述无线发送模块为4g上网模块。
技术总结