一种温室大棚监测装置的制作方法

    专利2022-07-11  100


    本公开一般涉及温室大棚数据监测技术领域,具体涉及一种温室大棚监测装置。



    背景技术:

    目前,温室大棚在全国已经得到大面积推广,在反季节蔬菜尤其是高价值作物的培育、种植中起到了举足轻重的作用。在温室大棚中,光照强度,环境的温、湿度,土壤的温、湿度等是影响作物种植的重要因素。

    但是,现有的农业方面的传感技术应用主要在一些高校和研究所的试验田,而且传感数据相对单一(比如只是对温度和湿度进行采集),且对获取的数据还需进行手工统计和分析;此外,传感装置的安装位置固定,无法对大棚不同位置监测;因此,我们提出一种温室大棚监测装置,用以解决上述的监测数据单一,手工统计和分析,无法对大棚不同位置监测的问题。



    技术实现要素:

    鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种能够多个参数同步监测,简单易操作,监测装置可移动,结构简单且易于实现的温室大棚监测装置。

    第一方面,本申请提供一种温室大棚监测装置,包括:数据采集模块、远程控制模块、无线传输模块、数据显示模块以及主控制单元;

    当所述远程控制模块控制所述数据采集模块采集大棚内的各个数据时,

    所述远程控制模块,与所述无线传输模块信号连接,用于发出无线信号;

    所述无线传输模块,与所述主控制单元电连接,用于接收所述无线信号,并将所述无线信号发送至所述主控制单元;

    所述主控制单元,与所述数据采集模块信号连接,用于接收所述无线信号,并对所述数据采集模块发出采集数据指令;

    所述数据采集模块,与所述数据显示模块电连接,用于接收所述采集数据指令,并对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块;

    所述数据显示模块,用于实时显示采集的数据。

    根据本申请实施例提供的技术方案,当所述主控制单元控制所述数据采集模块采集大棚内的各个数据时,

    所述主控制单元直接对所述数据采集模块发出采集数据指令,所述数据采集模块接收到采集数据指令,并对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块,进行实时显示采集的数据。

    根据本申请实施例提供的技术方案,所述数据采集模块包括:光照强度采集模块、二氧化碳浓度采集模块、土壤温、湿度采集模块和环境温、湿度采集模块;

    所述光照强度采集模块,用于采集大棚内光照强度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块;

    所述二氧化碳浓度采集模块,用于采集大棚内二氧化碳浓度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块;

    所述土壤温、湿度采集模块,用于采集大棚内土壤温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块;

    所述环境温、湿度采集模块,用于采集大棚内环境温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块。

    根据本申请实施例提供的技术方案,所述土壤温、湿度采集模块包括:第一土壤温、湿度采集模块、第二土壤温、湿度采集模块和第三土壤温、湿度采集模块;

    所述第一土壤温、湿度采集模块,用于采集大棚内第一层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块;

    所述第二土壤温、湿度采集模块,用于采集大棚内第二层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块;

    所述第三土壤温、湿度采集模块,用于采集大棚内第三层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块。

    根据本申请实施例提供的技术方案,所述数据采集模块设置有开关模块,用于控制所述数据采集模块。

    根据本申请实施例提供的技术方案,还包括:电源模块;所述电源模块与所述数据采集模块连接,用于为所述数据采集模块提供电能。

    根据本申请实施例提供的技术方案,还包括:设置在本装置外部的防护套。

    根据本申请实施例提供的技术方案,所述防护套包括:外罩和设置在所述外罩表面的防水透气膜;所述外罩表面开设有均匀分布的透孔。

    根据本申请实施例提供的技术方案,还包括:用于移动本装置的移动机构;

    所述移动机构包括:在滑槽上能够自由移动的安装部和用于驱动所述安装部移动的驱动组件;所述安装部上开设有卡槽,用于安装本装置;

    所述驱动组件包括:安装在所述滑槽底部的齿条和设置在所述安装部侧壁的电机;所述电机的输出轴固接有传动齿轮,且所述传动齿轮与所述齿条啮合设置。

    根据本申请实施例提供的技术方案,所述安装部底部还设有升降组件;所述升降组件包括:竖直设置在所述安装部底部的导向部和套设在所述导向部上的滑动部;所述安装部的底部设有气缸,且所述气缸的活塞杆与所述滑动部顶部固接;所述滑动部的侧壁设置有夹持部,且所述夹持部的自由端竖直设置。

    综上所述,本技术方案具体地公开了一种温室大棚监测装置的具体结构。本申请具体地利用远程控制模块与无线传输模块信号连接,主控制单元与无线传输模块电连接,数据采集模块与主控制单元信号连接,数据显示模块与数据采集模块电连接,以监测大棚内的各项数据,实现多项参数同步监测的目的;

    当远程控制模块控制数据采集模块采集大棚内的各个数据时,远程控制模块发出无线信号,无线传输模块接收无线信号,并将此无线信号发送至主控制单元,并对数据采集模块发出采集数据指令,数据采集模块对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块,进行实时显示采集的数据;当所述主控制单元控制数据采集模块采集大棚内的各个数据时,主控制单元直接对数据采集模块发出采集数据指令,数据采集模块接收到采集数据指令,并对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至数据显示模块,进行实时显示采集的数据。

    本技术方案进一步地设计防护套,利用外罩包覆在监测装置外部,其上设有与外部环境连通的透孔,并在外罩表面设置防水透气膜,防止大棚内的水分进入外罩内,对监测设备产生影响同时,在大棚内温度出现昼夜的温差时,监测装置内不会形成结露。

    本技术方案进一步地设计移动机构,利用滑槽对安装部进行支撑与导向,通过在安装部上开设卡槽,将监测装置固定;通过在滑槽底部设置齿条,使得安装部侧壁的电机驱动传动齿轮转动,进而在齿条上移动,以带动监测装置移动至所需位置,实现监测大棚内不同位置的数据的目的。

    附图说明

    通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

    图1、图2为一种温室大棚监测装置的结构原理图。

    图3为数据采集模块的结构原理图。

    图4、图5为移动机构的结构示意图。

    图中标号:1、数据采集模块;2、远程控制模块;3、无线传输模块;4、数据显示模块;5、光照强度采集模块;6、二氧化碳采集模块;7、土壤温、湿度采集模块;8、环境温、湿度采集模块;9、第一土壤温、湿度采集模块;10、第二土壤温、湿度采集模块;11、第三土壤温、湿度采集模块;12、开关模块;13、电源模块;14、主控制单元;15、滑槽;16、安装部;17、齿条;18、电机;19、传动齿轮;20、气缸;21、导向部;22、滑动部;23、夹持部。

    具体实施方式

    下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。

    需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

    实施例一

    请参考图1所示的本申请提供的一种温室大棚监测装置的第一种实施例的结构原理图,包括:数据采集模块1、远程控制模块2、无线传输模块3、数据显示模块4以及主控制单元14;

    当所述远程控制模块2控制所述数据采集模块1采集大棚内的各个数据时,

    所述远程控制模块2,与所述无线传输模块3信号连接,用于发出无线信号;

    所述无线传输模块3,与所述主控制单元14电连接,用于接收所述无线信号,并将所述无线信号发送至所述主控制单元14;

    所述主控制单元14,与所述数据采集模块1信号连接,用于接收所述无线信号,并对所述数据采集模块1发出采集数据指令;

    所述数据采集模块1,与所述数据显示模块4电连接,用于接收所述采集数据指令,并对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块4;

    所述数据显示模块4,用于实时显示采集的数据。

    在本实施例中,设计数据采集模块1、远程控制模块2、无线传输模块3、数据显示模块4以及主控制单元14,以监测大棚内的各项数据,实现多项参数同步监测的目的;

    所述远程控制模块2,与所述无线传输模块3信号连接,用于发出无线信号;此处,远程控制模块2的类型,可选地,例如为计算机或手机等;

    所述无线传输模块3,与所述主控制单元14电连接,用于接收所述无线信号,并将所述无线信号发送至所述主控制单元14;此处,无线传输模块3的类型,可选地,例如为无线天线,其型号,例如为tp-linktl-wdr7500;

    所述主控制单元14,与所述数据采集模块1信号连接,用于接收所述无线信号,并对所述数据采集模块1发出采集数据指令;此处,主控制单元14的类型,可选地,例如为单片机主控电路,其型号,例如为意法半导体stm32;

    所述数据采集模块1,与所述数据显示模块4电连接,用于接收所述采集数据指令,并对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块4;

    所述数据显示模块4,用于实时显示采集的数据;此处,数据显示模块4的类型,可选地,例如为显示屏,其型号,例如河北冀雅,jyg-16016017g(r)-fs6l2-vj(08c10a-vj);

    如图1所示,当所述远程控制模块2控制所述数据采集模块1采集大棚内的各个数据时,

    远程控制模块2发出无线信号,无线传输模块3接收无线信号,并将此无线信号发送至主控制单元14,并对数据采集模块1发出采集数据指令,数据采集模块1对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块4,进行实时显示采集的数据;

    如图2所示,当所述主控制单元14控制所述数据采集模块1采集大棚内的各个数据时,

    所述主控制单元14直接对所述数据采集模块1发出采集数据指令,所述数据采集模块1接收到采集数据指令,并对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块4,进行实时显示采集的数据。

    在任一优选的实施例中,所述数据采集模块1包括:光照强度采集模块5、二氧化碳浓度采集模块6、土壤温、湿度采集模块7和环境温、湿度采集模块8;

    所述光照强度采集模块5,用于采集大棚内光照强度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;

    所述二氧化碳浓度采集模块6,用于采集大棚内二氧化碳浓度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;

    所述土壤温、湿度采集模块7,用于采集大棚内土壤温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;

    所述环境温、湿度采集模块8,用于采集大棚内环境温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4。

    在本实施例中,如图3所示,所述光照强度采集模块5,用于采集大棚内光照强度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;

    所述二氧化碳浓度采集模块6,用于采集大棚内二氧化碳浓度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;

    所述土壤温、湿度采集模块7,用于采集大棚内土壤温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;此处,土壤温、湿度采集模块7的类型,可选地,例如为土壤温、湿度传感器,其型号,例如为沃尔德弗wf-t01;

    其中,所述土壤温、湿度采集模块7包括:第一土壤温、湿度采集模块9、第二土壤温、湿度采集模块10以及第三土壤温、湿度采集模块11;

    所述第一土壤温、湿度采集模块9,用于采集大棚内第一层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;

    所述第二土壤温、湿度采集模块10,用于采集大棚内第二层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;

    所述第三土壤温、湿度采集模块11,用于采集大棚内第三层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;

    第一层土壤为浅层土壤,第二层土壤为中层土壤,第三层土壤为深层土壤;三层土壤之间的间隔至少为10厘米;例如,浅层土壤的深度为5厘米,中层土壤的深度为15厘米;深层土壤的深度为25厘米;三者深度可根据实际需要进行设置;

    所述环境温、湿度采集模块8,用于采集大棚内环境温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块4;此处,环境温、湿度采集模块8的类型,可选地,例如为环境温、湿度传感器,其型号,例如为盛思瑞sht21。

    在任一优选的实施例中,所述数据采集模块1设置有开关模块12,用于控制所述数据采集模块1。

    在本实施例中,开关模块12,设置在所述数据采集模块1,用于控制所述数据采集模块1;当开关模块12闭合时,数据采集模块1能够正常工作;当开关模块12断开时,数据采集模块1停止监测;此处,开关模块12的类型,可选地,例如为开关插孔,其型号,例如为lb12b2-g10f/n(l)。

    在任一优选的实施例中,还包括:电源模块13;所述电源模块13与所述数据采集模块1连接,用于为所述数据采集模块1提供电能。

    在本实施例中,电源模块13,与所述数据采集模块1连接,用于为所述数据采集模块1提供电能;此处,电源模块13的类型,可选地,例如为电源插孔,其型号,例如为dc022bdc5.5*2.5铜质。

    在任一优选的实施例中,还包括:设置在本装置外部的防护套。

    在本实施例中,设计防护套,以避免监测装置在大棚内部与水分接触,对其内部的监测设备产生影响,且不会影响监测设备的正常监测,同时,在大棚内温度出现昼夜的温差时,监测装置内不会形成结露。

    在任一优选的实施例中,所述防护套包括:外罩和设置在所述外罩表面的防水透气膜;所述外罩表面开设有均匀分布的透孔。

    在本实施例中,外罩,包覆在本监测装置的外部,形成壳体,其表面设有均匀排布的透孔,利用透孔与外部环境连通;此处,外罩的材质,可选地,例如为金属材质;

    防水透气膜,设置在所述外罩表面,用于防止大棚内的水分进入外罩内,对监测设备产生影响;此处,防水透气膜的材质,可选地,例如为聚四氟乙烯。

    在任一优选的实施例中,还包括:用于移动本装置的移动机构;

    所述移动机构包括:在滑槽15上能够自由移动的安装部16和用于驱动所述安装部16移动的驱动组件;所述安装部16上开设有卡槽,用于安装本装置;

    所述驱动组件包括:安装在所述滑槽15底部的齿条17和设置在所述安装部16侧壁的电机18;所述电机18的输出轴固接有传动齿轮19,且所述传动齿轮19与所述齿条17啮合设置。

    在本实施例中,如图4所示,设计移动机构,以带动监测装置移动,使其能够在大棚内移动,进而能够监测不同位置的数据;

    滑槽15,对安装部16的移动起到支撑与导向的作用,其形状可根据大棚内的环境和实际所需进行设置,还可以是相邻大棚之间共用本监测装置,起到节约成本的效果;

    安装部16,设置在所述滑槽15内,其上开设有卡槽,能够将监测装置固定住,以实现移动监测装置的目的;此处,卡槽固定住监测装置时,卡槽不影响监测装置的正常监测工作;

    齿条17,设置在所述滑槽15底部,与传动齿轮19啮合设置,作为传动齿轮19移动的路径;

    电机18,设置在所述安装部16侧壁,为安装部16的移动提供驱动力;此处,电机18的型号,可选地,例如为tcg台创小型调速电机m515-001;

    传动齿轮19,与电机19的输出轴固接,在电机19的驱动下转动,能够在齿条17上移动,从而带动安装部16移动。

    在任一优选的实施例中,所述安装部16底部还设有升降组件;所述升降组件包括:竖直设置在所述安装部16底部的导向部21和套设在所述导向部21上的滑动部22;所述安装部16的底部设有气缸20,且所述气缸20的活塞杆与所述滑动部22顶部固接;所述滑动部22的侧壁设置有夹持部23,且所述夹持部23的自由端竖直设置。

    在本实施例中,如图5所示,导向部21,竖直设置在所述安装部16底部,起到导向的作用;并且,其自由端设置有限位件,避免滑动部22完全脱离导向部21,影响正常的升降过程;

    滑动部22,设置在所述导向部21上,用于带动夹持部上下移动,从而带动土壤温、湿度监测模块7移动;

    气缸20,设置在所述安装部16的底部,且其活塞杆与所述滑动部22顶部固接,为滑动部22的移动提供驱动力;此处,气缸20的型号,可选地,例如为亚德客气缸sc-32*75;

    夹持部23,设置在所述滑动部22的侧壁,且其自由端竖直设置,用于夹持土壤温、湿度监测模块7的端部;且夹持部23的形状根据土壤温、湿度监测模块7的端部的形状设定,使得夹持部23与土壤温、湿度监测模块7的端部完全贴合;当监测装置移动至所需位置时,夹持部23能够带动土壤温、湿度监测模块7的端部插入土壤中。

    以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。


    技术特征:

    1.一种温室大棚监测装置,其特征在于,包括:数据采集模块(1)、远程控制模块(2)、无线传输模块(3)、数据显示模块(4)以及主控制单元(14);

    当所述远程控制模块(2)控制所述数据采集模块(1)采集大棚内的各个数据时,

    所述远程控制模块(2),与所述无线传输模块(3)信号连接,用于发出无线信号;

    所述无线传输模块(3),与所述主控制单元(14)电连接,用于接收所述无线信号,并将所述无线信号发送至所述主控制单元(14);

    所述主控制单元(14),与所述数据采集模块(1)信号连接,用于接收所述无线信号,并对所述数据采集模块(1)发出采集数据指令;

    所述数据采集模块(1),与所述数据显示模块(4)电连接,用于接收所述采集数据指令,并对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块(4);

    所述数据显示模块(4),用于实时显示采集的数据。

    2.根据权利要求1所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,当所述主控制单元(14)控制所述数据采集模块(1)采集大棚内的各个数据时,

    所述主控制单元(14)直接对所述数据采集模块(1)发出采集数据指令,所述数据采集模块(1)接收到采集数据指令,并对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至所述数据显示模块(4),进行实时显示采集的数据。

    3.根据权利要求1所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,所述数据采集模块(1)包括:光照强度采集模块(5)、二氧化碳浓度采集模块(6)、土壤温、湿度采集模块(7)和环境温、湿度采集模块(8);

    所述光照强度采集模块(5),用于采集大棚内光照强度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块(4);

    所述二氧化碳浓度采集模块(6),用于采集大棚内二氧化碳浓度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块(4);

    所述土壤温、湿度采集模块(7),用于采集大棚内土壤温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块(4);

    所述环境温、湿度采集模块(8),用于采集大棚内环境温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块(4)。

    4.根据权利要求3所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,所述土壤温、湿度采集模块(7)包括:第一土壤温、湿度采集模块(9)、第二土壤温、湿度采集模块(10)和第三土壤温、湿度采集模块(11);

    所述第一土壤温、湿度采集模块(9),用于采集大棚内第一层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块(4);

    所述第二土壤温、湿度采集模块(10),用于采集大棚内第二层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块(4);

    所述第三土壤温、湿度采集模块(11),用于采集大棚内第三层土壤的温、湿度的数据,并将此数据发送至所述数据显示模块(4)。

    5.根据权利要求1所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,所述数据采集模块(1)设置有开关模块(12),用于控制所述数据采集模块(1)。

    6.根据权利要求1所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,还包括:电源模块(13);所述电源模块(13)与所述数据采集模块(1)连接,用于为所述数据采集模块(1)提供电能。

    7.根据权利要求1所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,还包括:设置在本装置外部的防护套。

    8.根据权利要求7所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,所述防护套包括:外罩和设置在所述外罩表面的防水透气膜;所述外罩表面开设有均匀分布的透孔。

    9.根据权利要求1所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,还包括:用于移动本装置的移动机构;

    所述移动机构包括:在滑槽(15)上能够自由移动的安装部(16)和用于驱动所述安装部(16)移动的驱动组件;所述安装部(16)上开设有卡槽,用于安装本装置;

    所述驱动组件包括:安装在所述滑槽(15)底部的齿条(17)和设置在所述安装部(16)侧壁的电机(18);所述电机(18)的输出轴固接有传动齿轮(19),且所述传动齿轮(19)与所述齿条(17)啮合设置。

    10.根据权利要求9所述的一种温室大棚监测装置,其特征在于,所述安装部(16)底部还设有升降组件;所述升降组件包括:竖直设置在所述安装部(16)底部的导向部(21)和套设在所述导向部(21)上的滑动部(22);所述安装部(16)的底部设有气缸(20),且所述气缸(20)的活塞杆与所述滑动部(22)顶部固接;所述滑动部(22)的侧壁设置有夹持部(23),且所述夹持部(23)的自由端竖直设置。

    技术总结
    本申请公开了一种温室大棚监测装置。包括:数据采集模块、远程控制模块、无线传输模块、数据显示模块以及主控制单元;本申请利用依次连接的远程控制模块、无线传输模块、主控制单元、数据采集模块和数据显示模块,同步监测多项数据;当远程控制模块控制采集数据时,无线传输模块接收远程控制模块发出的无线信号,并发送至主控制单元,再对数据采集模块发出采集数据指令,数据采集模块对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至数据显示模块,进行实时显示数据;当主控制单元控制采集数据时,主控制单元直接对数据采集模块发出采集数据指令,数据采集模块对大棚内的各个数据进行采集,再将采集数据传输至数据显示模块,进行实时显示数据。

    技术研发人员:鲍晨光
    受保护的技术使用者:沃尔德弗河北仪表科技有限公司
    技术研发日:2020.08.11
    技术公布日:2021.03.12

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