本发明涉及一种远程无线检测领域,具体涉及一种用于林业技术种植的远程无线检测装置。
背景技术:
随着工业的飞速发展,环境问题越来越得到重视,绿化对于每个城市来说都是必不可少的,人们对森林爱护的认识逐年提高,对促进国土绿化具有积极的影响力;现在我国有土地沙漠化严重,绿化祖国是我们国家的一项基本国策,大力开展植树造林运动,用绿色植被把我们的国土覆盖起来,植树造林就是从保护和改善生态环境出发,植树造林是项重大而长久的工程;树木不仅能吸收声波,减低噪声,还能吸收有害气体,起到净化空气的目的。
目前树木的移植、栽培初期,树木的根系处十分脆弱,遇到强风或一些强降雨时,树木很容易发生倾倒或歪斜,树木倾倒或歪斜后就会失水萎蔫甚至全棵枯死,而在规模化种植树木中,树木发生倾倒后工作人员很难及时发现倾倒或歪斜的情况,由于工作人员检测困难导致施救不及时,容易使树苗前期枯死,造成经济损失;同时在树木移植、栽培的初期,没有对规模化种植树木中的土壤肥力、湿度进行分区检测,无法针对性的对树苗进行肥力和水分的补充,现有树木种植为了给树苗补充肥力和水分,常采用人工对树苗一一进行浇水和施肥,这样不仅劳动量大,而且作业时间长,喷洒效率低;因此,有必要对其进行改进。
技术实现要素:
本发明的目的是提出一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,解决现有技术中规模化种植树木初期受强风或强降雨影响出现倾倒或歪斜后很难被员工发现而导致树木失水萎蔫枯死和规模化种植树木中土壤的肥力和水分没有进行分区检测,造成工作人员浇水和施肥劳动量大的问题。
本发明采取的技术方案如下:一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,包括固定检测件、通讯管理机、服务基站、移动通讯设备,其特征在于:固定检测件一侧设置有服务基站,服务基站与固定检测件无线连接,服务基站与移动通讯设备无线连接;
固定检测件包括左橡胶板和右橡胶板,左橡胶板和右橡胶板的一端端头铰接连接,左橡胶板和右橡胶板的另一端端头通过锁紧螺栓连接,左橡胶板和右橡胶板的内侧分别设置有防护垫,左橡胶板和右橡胶板的底部设置有蓄电池,蓄电池外侧的左橡胶板和右橡胶上分别装有滴淋件;左橡胶板和右橡胶板上分别对称状铰接有支撑腿,支撑腿的端头上铰接有固定件,固定件上装有土壤检测仪,所述支撑腿之间通过支撑杆装有营养液储存箱,营养液储存箱上设置有出液口,出液口上装有电控球阀,营养液储存箱的出液口通过连接管与滴淋件连通;
所述左橡胶板上设置有通讯管理机,右橡胶板上设置有平衡传感器,所述电控球阀、平衡传感器和土壤检测仪上分别设置有zigbee通信模块,各zigbee通信模块与通讯管理机无线连接,通讯管理机与服务基站无线连接;
所述蓄电池与土壤检测仪、电控球阀、平衡传感器和通讯管理机电连接。
进一步的,所述的滴淋件包括滴淋件本体和滴淋头,滴淋件本体为两头封堵的弯弧状管状体,滴淋件本体上设置有进液口,进液口与滴淋件本体内腔连通,滴淋件本体底部均匀间隔状设置有滴淋头,滴淋头与滴淋件本体内腔连通。
进一步的,所述的电控球阀、平衡传感器和土壤检测仪分别通过sr485与zigbee通信模块电连接,zigbee通信模块通过zigbee数据传输网络与通讯管理机无线连接。
进一步的,所述的通讯管理机通过nb-lot无线通信方式与服务基站无线连接。
进一步的,所述的服务基站通过互联网(4g/5g/wi-fi)与移动通讯设备之间进行信息数据交换。
进一步的,所述的移动通讯设备包括手机/或pda、移动通讯模块,手机/或pda通过移动通讯模块与服务基站进行绑定,手机/或pda能接收到服务基站发送的警报通知。
进一步的,所述的手机/或pda能通过互联网访问服务基站,并能通过服务基站获取各个设备运行状态的数据。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果在于
本发明中,通过固定检测件的左橡胶板、右橡胶板、支撑腿和固定件的配合能对树苗形成支撑,使得树苗保持竖直状态,这样有利于树苗的生长,同时还能避免树苗受强风影响发生倾倒或歪斜的情况,通过平衡传感器能对树苗进行检测,当受强风影响发生倾倒或歪斜的情况后,工作人员能及时精准的检测出来,并对歪斜的树苗进行扶正,有效减少人工逐个检查的工作量,提高检测效率;通过土壤检测仪能对土壤的肥力和水分进行检测,方便工作人员远程了解树苗的生长情况,通过营养液储存箱和滴淋件的相互配合,工作人员能远程控制营养液储存箱将营养液通过滴淋件对缺肥树苗进行浇水作业处理,节省人工劳动量,提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的主视结构示意图;
图2为图1的俯视结构示意图;
图3为图1的仰视结构示意图;
图4为本发明中滴淋件的立体结构示意图。
图例说明:1、左橡胶板;2、右橡胶板;3、通讯管理机;4、锁紧螺栓;5、防护垫;6、滴淋件本体;7、滴淋头;8、进液口;9、支撑腿;10、固定件;11、土壤检测仪;12、支撑杆;13、营养液储存箱;14、端盖;15、出液口;16、电控球阀;17、连接管;18、平衡传感器;19、蓄电池;20、连接杆。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1-4所示,一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,包括固定检测件、通讯管理机3、服务基站、移动通讯设备,固定检测件一侧设置有服务基站,服务基站包括太阳能充电模块、储能电池、服务器以及无线通信单元;服务器与无线通信单元和储能电池电连接,太阳能充电模块与储能电池电连接,太阳能充电模块为储能电池补充电能。
服务基站与固定检测件无线连接,该固定检测件包括左橡胶板1和右橡胶板2,左橡胶板1和右橡胶板2的一端端头相互铰接连接,左橡胶板1和右橡胶板2的另一端端头通过锁紧螺栓4固定连接,左橡胶板1和右橡胶板2的内侧分别设置有防护垫5,防护垫5的作用是避免该固定检测件对树苗的树干部位造成伤害,同时起到防滑作用。
该固定检测件的左橡胶板1和右橡胶板2的底部设置有蓄电池19,蓄电池19外侧的左橡胶板1和右橡胶上分别通过连接杆20固定安装有滴淋件;滴淋件包括滴淋件本体6和滴淋头7,滴淋件本体6为两头封堵的弯弧状管状体,滴淋件本体6与连接杆20固定连接,滴淋件本体6上设置有进液口8,进液口8与滴淋件本体6内腔连通,滴淋件本体6底部均匀间隔状设置有滴淋头7,滴淋头7与滴淋件本体6内腔连通。
该固定检测件的左橡胶板1和右橡胶板2上分别对称状铰接安装有支撑腿9,支撑腿9的端头上铰接安装有固定件10,固定件10呈圆锥状,固定件10上设置有安装槽,固定件10的安装槽内安装有土壤检测仪11。
左橡胶板1和右橡胶板2的支撑腿9之间分别通过支撑杆12装有营养液储存箱13,营养液储存箱13的顶部设置有营养液补充口,补充口上装有端盖14,营养液储存箱13下部一侧上设置有出液口15,出液口15上装有电控球阀16,电控球阀16包括程控器(型号为型号为西门子s87-600)、电磁继电器、转动马达和球阀,程控器通过控制电磁继电器的开关来实现转动马达带动球阀开起或闭合状态。
营养液储存箱13的出液口15通过连接管17与滴淋件的进液口8连通。
该固定检测件的左橡胶板1上设置有通讯管理机3,右橡胶板2上设置有平衡传感器18,电控球阀16、平衡传感器18和土壤检测仪11上分别设置有zigbee通信模块,电控球阀16、平衡传感器18(型号为wt901c)和土壤检测仪11(市面上常用设备,厂家为普锐森社的一款设备)分别通过sr485与zigbee通信模块电连接,各zigbee通信模块通过zigbee数据传输网络与通讯管理机3无线连接,工作中,zigbee通信模块通过协调器和rs232与rs485接口转换器将数据通过zigbee数据传输网络发射给通讯管理机3,zigbee通信模块采用freescale公司zigbee平台的soc芯片mc13213;zigbee数据传输网络具备较小的发送接收电流、支持睡眠模式、功耗较低(有实验证明,两节五号电池能支持zigbee设备长达半年至2年的使用时间,而蓝牙仅能工作数周,wi-fi仅能维持几小时)、成本低廉、时延较短,且采用aes128位密匙,可以保证数据传输的安全性,软硬件开发简单方便,具有大规模的组网能力。
通讯管理机3nb-lot无线通信方式与服务基站的服务器无线连接nb-iot是iot领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(lpwan)。nb-iot支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说nb-iot设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
服务基站的无线通信单元通过互联网(4g/5g/wi-fi)与移动通讯设备之间进行信息数据交换,移动通讯设备包括手机/或pda、移动通讯模块,手机/或pda通过移动通讯模块与服务基站的服务器进行绑定,手机/或pda能接收到服务基站的服务器发送的警报通知;手机/或pda能通过互联网访问服务基站的服务器,并能通过服务基站的服务器获取各个设备运行状态的数据。
该固定检测件的蓄电池19与土壤检测仪11、电控球阀16、平衡传感器18和通讯管理机3电连接。
该用于林业技术种植的远程无线检测装置使用时,首先对栽种完成的树苗要进行固定作业,以防止强风天气对树苗造成倾倒或歪斜影响树苗正常的生长,通过固定检测件的左橡胶板1和右橡胶板2套装在树苗树干的合适位置处,并通过锁紧螺栓4将左橡胶板1和右橡胶板2端头进行锁紧,通过调整支撑腿9的位置,将固定件10插入土壤中,通过固定件10、支撑腿9与左橡胶板1和右橡胶板2的配合,实现了对树苗的竖直稳固,保证了树苗的正常生长。
工作人员再向营养液储存箱13内补充营养液,然后通过移动通讯设备与该区块的服务基站中的服务器进行绑定,通过服务基站的服务器获取各个设备运行状态的数据,并检查各个传感器是否正常运行,即可远程通过移动通讯设备对树苗的生长情况有所了解。
当出现强风或强降雨天气时,树苗受自然灾害影响发生倾倒或歪斜的情况后,平衡传感器18检测到树苗出现倾倒或歪斜的情况后,平衡传感器18将检测到的信号传递给zigbee通信模块,zigbee通信模块通过zigbee数据传输网络传递给通讯管理机3,通讯管理机3通过nb-lot无线通信方式将该信号传递给服务基站的服务器,服务器通过无线通信单元经互联网(4g/5g/wi-fi)传递给移动通讯设备,工作人员的移动通信设备收到信号后,能准确定位出现歪斜情况的树苗,并对其及时施救,有效保护树苗的正常生长,减少经济损失。
该固定检测件的土壤检测仪11检测到树苗出现营养不足时,土壤检测仪11将检测到的信号传递给zigbee通信模块并通过zigbee数据传输网络传递给通讯管理机3,通讯管理机3通过nb-lot无线通信方式将该信号传递给服务基站的服务器,服务器通过无线通信单元经互联网(4g/5g/wi-fi)传递给移动通讯设备,工作人员的移动通信设备收到信号后,工作人员对移动通信设备输入开启电控球阀16的指令,该指令通过服务基站的服务器传递给通讯管理机3,通讯管理机3通过zigbee数据传输网络将信号传递给电控球阀16的程控器,程控器控制转动马达带动球阀开启,此时营养液储存箱13内的营养液在自身重力的作用下,由营养液储存箱13的出液口15通过连接管17进入至滴淋件的进液口8,再由进液口8进入滴淋件本体6的内腔,滴淋件本体6内腔的营养液通过各滴淋头7向外滴淋,滴淋完成后,通过工作人员的通讯移动设备远程遥控程控器控制转动马达带动球阀关闭,此时滴淋营养液结束。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。
1.一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,包括固定检测件、通讯管理机(3)、服务基站、移动通讯设备,其特征在于:固定检测件一侧设置有服务基站,服务基站与固定检测件无线连接,服务基站与移动通讯设备无线连接;
固定检测件包括左橡胶板(1)和右橡胶板(2),左橡胶板(1)的一端和右橡胶板(2)的一端铰接连接,左橡胶板(1)另一端和右橡胶板(2)的另一端通过锁紧螺栓(4)连接;所述左橡胶板(1)与所述右橡胶板(2)围成筒状结构;所述左橡胶板(1)和所述右橡胶板(2)的内侧分别设置有防护垫(5),左橡胶板(1)和右橡胶板(2)的底部设置有蓄电池(19),左橡胶板(1)和右橡胶板(2)上分别通过连接杆(20)装有滴淋件;左橡胶板(1)和右橡胶板(2)围成的筒状结构下端面均匀铰接有四个支撑腿(9),支撑腿(9)的端头上铰接有固定件(10),固定件(10)上装有土壤检测仪(11),所述支撑腿(9)之间通过支撑杆(12)装有营养液储存箱(13),营养液储存箱(13)上设置有出液口(15),出液口(15)上装有电控球阀(16),营养液储存箱(13)的出液口(15)通过连接管(17)与滴淋件连通;
所述左橡胶板(1)上设置有通讯管理机(3),右橡胶板(2)上设置有平衡传感器(18),所述电控球阀(16)、平衡传感器(18)和土壤检测仪(11)上分别设置有zigbee通信模块,各zigbee通信模块与通讯管理机(3)无线连接,通讯管理机(3)与服务基站无线连接;
所述蓄电池(19)与土壤检测仪(11)、电控球阀(16)、平衡传感器(18)和通讯管理机(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,其特征在于:所述的滴淋件包括滴淋件本体(6)和滴淋头(7),滴淋件本体(6)为两头封堵的弯弧状管状体,滴淋件本体(6)上设置有进液口(8),进液口(8)与滴淋件本体(6)内腔连通,滴淋件本体(6)底部均匀间隔状设置有滴淋头(7),滴淋头(7)与滴淋件本体(6)内腔连通。
3.根据权利要求1所述的一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,其特征在于:所述的电控球阀(16)、平衡传感器(18)和土壤检测仪(11)分别通过sr485与zigbee通信模块电连接,zigbee通信模块通过zigbee数据传输网络与通讯管理机(3)无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,其特征在于:所述的通讯管理机(3)通过nb-lot无线通信方式与服务基站无线连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,其特征在于:所述的服务基站通过互联网与移动通讯设备之间进行信息数据交换。
6.根据权利要求1所述的一种用于林业技术种植的远程无线检测装置,其特征在于:所述的移动通讯设备包括手机/或pda,手机/或pda与服务基站无线连接。
技术总结