CN104938309B - 太阳能电池感应器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种太阳能电池感应器。该太阳能电池感应器包括：太阳能电池板和杆部；杆部与太阳能电池板固定连接，杆部插在土壤中，杆部不同深度位置分别安装有第一湿度传感器，第一湿度传感器用于采集不同深度的土壤湿度；太阳能电池板包括供电模块、红外传感器和收发模块，供电模块用于吸收太阳能并将太阳能转换成电能，红外传感器用于采集植物高度，收发模块用于将植物高度与土壤湿度发送给终端设备。本发明实施例通过太阳能电池板的供电模块将太阳能转换成电能，并为各种传感器持续供电，避免了定期给各种传感器充电的繁琐过程；另外，通过渗水速度、植物高度的变化可判断出植物的生长状况如生长速度、土壤的渗水速度随着植物高度的变化。

Description

太阳能电池感应器

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种太阳能电池感应器。

背景技术

室内花卉养植作为生活的一部分，给养植者带来了观赏性娱乐，但是不同品种的花卉生长需要不同的生长条件，如果生长条件不合适将导致花卉养植的成功率大大减低，特别是对于名贵的花种，将给养植者带来经济损失。

现有技术通过各种传感器采集花卉的生长环境参数如室内温度、室内湿度、土壤湿度、土壤酸碱度等信息，并将采集到的信息发送到后台服务器，后台服务器根据花卉品种，以及花卉培育经验值，判断花卉的生长环境参数是否在花卉培育经验值的范围内，如果超出范围，则后台服务器向用户发出告警信息，从而达到监测花卉的作用。

现有技术中的各种传感器需要定期充电，导致各种传感器无法长久工作；另外，只对花卉的生长环境参数进行监测，无法监测花卉的生长状况。

发明内容

本发明实施例提供一种太阳能电池感应器，以避免传感器定期充电，监测花卉的生长状况。

本发明实施例的一个方面是提供一种太阳能电池感应器，包括：太阳能电池板和杆部；其中，

所述杆部与所述太阳能电池板固定连接，所述杆部插在土壤中，所述杆部不同深度位置分别安装有所述第一湿度传感器，所述第一湿度传感器用于采集不同深度的土壤湿度；

所述太阳能电池板包括依次相连的供电模块、红外传感器和收发模块，所述供电模块与所述第一湿度传感器相连，所述供电模块用于吸收太阳能并将太阳能转换成电能，为所述第一湿度传感器和所述红外传感器持续供电，所述红外传感器用于采集植物高度，所述收发模块用于将所述植物高度与所述土壤湿度发送给终端设备，以使所述终端设备依据所述植物高度的变化监测植物的生长速度，依据所述土壤湿度判断植物是否需要浇水，以及依据所述土壤湿度的变化监测土壤的渗水速度。

本发明实施例提供的太阳能电池感应器，通过太阳能电池板的供电模块将太阳能转换成电能，并为各种传感器持续供电，避免了定期给各种传感器充电的繁琐过程；另外，通过多个湿度传感器采集不同深度的土壤湿度监测土壤的渗水速度，红外传感器采集植物高度，通过植物高度的变化监测植物的生长速度，还可统计出土壤的渗水速度随着植物高度的变化，即植物在生长过程中需水量的变化。

附图说明

图1为本发明实施例提供的太阳能电池感应器的结构图；

图2为本发明另一实施例提供的太阳能电池感应器的结构图；

图3为本发明另一实施例提供的太阳能电池感应器的结构图；

图4为本发明另一实施例提供的太阳能电池感应器的结构图；

图5为本发明另一实施例提供的太阳能电池感应器的结构图。

具体实施方式

图1为本发明实施例提供的太阳能电池感应器的结构图。本发明实施例针对现有技术中的各种传感器需要定期充电，以及只对花卉的生长环境参数进行监测，提供了太阳能电池感应器，如图1所示，太阳能电池感应器10包括太阳能电池板11和杆部12，杆部12与太阳能电池板11固定连接，杆部 12插在土壤中，杆部12不同深度位置分别安装有第一湿度传感器121，第一湿度传感器121用于采集不同深度的土壤湿度；太阳能电池板11包括依次相连的供电模块111、红外传感器112和收发模块113，供电模块111与第一湿度传感器121相连，供电模块111用于吸收太阳能并将太阳能转换成电能，为第一湿度传感器121和红外传感器112持续供电，红外传感器112用于采集植物高度，收发模块113用于将所述植物高度与所述土壤湿度发送给终端设备，以使所述终端设备依据所述植物高度的变化监测植物的生长速度，依据所述土壤湿度判断植物是否需要浇水，以及依据所述土壤湿度的变化监测土壤的渗水速度。

在本发明实施例中，太阳能电池感应器包括相互连接的太阳能电池板和杆部，杆部插在土壤中，优选杆部的顶端、中部、底部分别安装有第一湿度传感器，即通过第一湿度传感器分别采集土壤表层、土壤中部、土壤底层的湿度。太阳能电池板包括供电模块、红外传感器和收发模块，红外传感器根据植物顶部的红外辐射特性确定植物高度，供电模块能够将照射到太阳能电池板的太阳能转换成电能，并为第一湿度传感器和红外传感器持续供电，收发模块将植物高度和土壤湿度发送给终端设备，终端设备具体为移动终端，移动终端依据植物高度的变化监测植物的生长速度，依据土壤湿度判断植物是否需要浇水，由于通过多个第一湿度传感器采集到土壤表层、土壤中部、土壤底层的湿度，则移动终端通过土壤表层、土壤中部、土壤底层的湿度监测出土壤的渗水速度，同时还可通过权衡土壤表层、土壤中部、土壤底层的湿度确定植物是否需要浇水，另外，还可统计出土壤的渗水速度随着植物高度的变化，即植物在生长过程中需水量的变化。

本发明实施例通过太阳能电池板的供电模块将太阳能转换成电能，并为各种传感器持续供电，避免了定期给各种传感器充电的繁琐过程；另外，通过多个湿度传感器采集不同深度的土壤湿度监测土壤的渗水速度，红外传感器采集植物高度，通过植物高度的变化监测植物的生长速度，还可统计出土壤的渗水速度随着植物高度的变化，即植物在生长过程中需水量的变化。

图2为本发明另一实施例提供的太阳能电池感应器的结构图；图3为本发明另一实施例提供的太阳能电池感应器的结构图；图4为本发明另一实施例提供的太阳能电池感应器的结构图；图5为本发明另一实施例提供的太阳能电池感应器的结构图。在上述实施例的基础上，太阳能电池板11中还包括光照传感器114、第一温度传感器115和第二湿度传感器116，所述光照传感器、所述第一温度传感器和所述第二湿度传感器分别与所述供电模块相连，所述光照传感器用于采集光照强度，所述第一温度传感器用于采集室内温度，所述第二湿度传感器用于采集室内湿度。

杆部12还包括第二温度传感器122和p H传感器123，所述第二温度传感器和所述pH传感器分别与所述供电模块相连，所述第二温度传感器用于采集土壤温度，所述p H传感器用于采集土壤p H值。

太阳能电池板11中还包括存储模块117，所述存储模块分别与所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器、所述p H传感器和所述收发模块相连，存储模块117用于存储所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器和所述p H传感器采集的数据。

收发模块113按预设周期将存储模块117中存储的数据发送给所述终端设备，所述终端设备预先存储有植物生长参数数据库，所述植物生长参数数据库包括植物品种与生长参数理论阈值，所述生长参数理论阈值是所述植物正常生长时环境因素的阈值，以使所述终端设备判断所述植物对应的所述环境因素是否超出相应的生长参数理论阈值，若超出，则所述终端设备显示告警信息；其中，所述环境因素包括所述光照强度、所述室内温度、所述室内湿度、所述土壤温度、所述土壤湿度和所述土壤p H值。

如图2所示，太阳能电池感应器10通过收发模块113将所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器和所述p H传感器采集的数据周期性发送给终端设备，终端设备预先存储有植物生长参数数据库，该植物生长参数数据库包括植物学家统计的植物品种以及该植物品种正常生长的环境因素的阈值，终端设备判断收发模块发送的所述光照强度、所述室内温度、所述室内湿度、所述土壤温度、所述土壤湿度和所述土壤p H值是否超出相应的生长参数理论阈值，若超出，则所述终端设备显示告警信息。

如图3所示，收发模块113接收所述终端设备发送的控制指令，所述控制指令包括采集周期和数据发送周期；太阳能电池板11中还包括控制模块 118，控制模块118与收发模块113连接，控制模块118用于依据所述采集周期控制所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器和所述p H传感器采集数据的周期；依据所述数据发送周期控制所述收发模块发送所述采集数据的周期。

收发模块113还用于接收所述终端设备发送的生长参数经验阈值，所述生长参数经验阈值是同种植物生长速度最快时环境因素的阈值；控制模块118 还用于判断所述植物对应的所述光照强度、所述室内温度、所述室内湿度、所述土壤温度、所述土壤湿度和所述土壤p H值是否超出相应的生长参数经验阈值，若超出，则所述控制模块控制所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器和所述p H传感器发出告警信息。

在本发明实施例中合理假设多个用户分别养植同一品种植物，该用户终端接收到其所养植物的环境因素，采用上述实施例的方式判断出植物的生长速度，若每个用户终端将植物的生长速度分享到一个应用平台，该应用平台可判断出生长速度最快的植物养植者，则该植物养植者养植植物的环境因素的值可作为生长参数经验阈值分享给其他的用户，其他用户的终端分别将生长参数经验阈值发送给收发模块113，控制模块118判断所述植物对应的所述光照强度、所述室内温度、所述室内湿度、所述土壤温度、所述土壤湿度和所述土壤p H值是否超出相应的生长参数经验阈值，若超出，则所述控制模块控制所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器和所述p H传感器发出告警信息。收发模块113具体为NFC交换功能模块，即太阳能电池感应器 10与终端设备如手机APP通过NFC协议进行信息交互，具体如太阳能电池感应器10通过NFC协议将植物生长的环境因素发送到手机APP，手机APP通过 NFC协议将手机参数如手机号码、用户信息等发送给太阳能电池感应器10。

如图4所示，太阳能电池板11还包括PM2.5传感器119，所述PM2.5传感器分别与所述存储模块、所述控制模块和所述供电模块相连，所述PM2.5 传感器用于检测空气中的PM2.5含量。

太阳能电池板11中还包括甲醛传感器130，所述甲醛传感器分别与所述存储模块、所述控制模块和所述供电模块相连，所述甲醛传感器用于检测空气中的甲醛含量。

太阳能电池板11中还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块与所述收发模块相连。

太阳能电池板11中还包括雨量传感器131，所述雨量传感器分别与所述存储模块、所述控制模块和所述供电模块相连，所述雨量传感器用于检测所述植物所处位置的降雨量。

控制模块118还用于控制所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器、所述p H传感器、所述PM2.5传感器、所述甲醛传感器和所述雨量传感器开启或关闭。

太阳能电池板11的垂直方向可伸缩。

如图5所示，收发模块113还用于接收所述终端设备发送的浇水指令或停止浇水指令，所述浇水指令是所述终端设备判断出所述土壤湿度低于预设湿度时发送的指令，所述停止浇水指令是所述终端设备判断出所述土壤湿度高于预设湿度时发送的指令；太阳能电池感应器10还包括供水器13，供水器13与控制模块118连接，所述供水器用于依据所述浇水指令开启浇水开关，或依据所述停止浇水指令关闭浇水开关。

本发明实施例通过增加传感器的种类，增加了对植物环境因素的监控；通过生长参数经验阈值可以校正终端设备预先存储的生长参数理论阈值；通过供水器可自动控制植物的浇水操作。

综上所述，本发明实施例通过太阳能电池板的供电模块将太阳能转换成电能，并为各种传感器持续供电，避免了定期给各种传感器充电的繁琐过程；另外，通过多个湿度传感器采集不同深度的土壤湿度监测土壤的渗水速度，红外传感器采集植物高度，通过植物高度的变化监测植物的生长速度，还可统计出土壤的渗水速度随着植物高度的变化，即植物在生长过程中需水量的变化；通过增加传感器的种类，增加了对植物环境因素的监控；通过生长参数经验阈值可以校正终端设备预先存储的生长参数理论阈值；通过供水器可自动控制植物的浇水操作。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等) 或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能电池感应器，其特征在于，包括：太阳能电池板和杆部；其中，

所述杆部与所述太阳能电池板固定连接，所述杆部插在土壤中，所述杆部不同深度位置分别安装有第一湿度传感器，所述第一湿度传感器用于采集不同深度的土壤湿度；

所述太阳能电池板包括依次相连的供电模块、红外传感器和收发模块，所述供电模块与所述第一湿度传感器相连，所述供电模块用于吸收太阳能并将太阳能转换成电能，为所述第一湿度传感器和所述红外传感器持续供电，所述红外传感器用于采集植物高度，所述收发模块用于将所述植物高度与所述土壤湿度发送给终端设备，以使所述终端设备依据所述植物高度的变化监测植物的生长速度，依据所述土壤湿度判断植物是否需要浇水，以及依据所述土壤湿度的变化监测土壤的渗水速度；

所述太阳能电池板中还包括光照传感器、第一温度传感器和第二湿度传感器，所述光照传感器、所述第一温度传感器和所述第二湿度传感器分别与所述供电模块相连，所述光照传感器用于采集光照强度，所述第一温度传感器用于采集室内温度，所述第二湿度传感器用于采集室内湿度；

所述杆部还包括第二温度传感器和p H传感器，所述第二温度传感器和所述p H传感器分别与所述供电模块相连，所述第二温度传感器用于采集土壤温度，所述p H传感器用于采集土壤p H值；

所述太阳能电池板中还包括存储模块，所述存储模块分别与所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器、所述p H传感器和所述收发模块相连，所述存储模块用于存储所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器和所述p H传感器采集的数据；

所述收发模块按预设周期将所述存储模块中存储的数据发送给所述终端设备，所述终端设备预先存储有植物生长参数数据库，所述植物生长参数数据库包括植物品种与生长参数理论阈值，所述生长参数理论阈值是所述植物正常生长时环境因素的阈值，以使所述终端设备判断所述植物对应的所述环境因素是否超出相应的生长参数理论阈值，若超出，则所述终端设备显示告警信息；其中，所述环境因素包括所述光照强度、所述室内温度、所述室内湿度、所述土壤温度、所述土壤湿度和所述土壤p H值。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述收发模块接收所述终端设备发送的控制指令，所述控制指令包括采集周期和数据发送周期；

所述太阳能电池板中还包括控制模块，所述控制模块与所述收发模块连接，所述控制模块用于依据所述采集周期控制所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器和所述p H传感器采集数据的周期；依据所述数据发送周期控制所述收发模块发送所述采集数据的周期。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述收发模块还用于接收所述终端设备发送的生长参数经验阈值，所述生长参数经验阈值是同种植物生长速度最快时环境因素的阈值；

所述控制模块还用于判断所述植物对应的所述光照强度、所述室内温度、所述室内湿度、所述土壤温度、所述土壤湿度和所述土壤p H值是否超出相应的生长参数经验阈值，若超出，则所述控制模块控制所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器和所述p H传感器发出告警信息。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述太阳能电池板中还包括PM2.5传感器，所述PM2.5传感器分别与所述存储模块、所述控制模块和所述供电模块相连，所述PM2.5传感器用于检测空气中的PM2.5含量。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述太阳能电池板中还包括甲醛传感器，所述甲醛传感器分别与所述存储模块、所述控制模块和所述供电模块相连，所述甲醛传感器用于检测空气中的甲醛含量。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述太阳能电池板中还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块与所述收发模块相连。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述太阳能电池板中还包括雨量传感器，所述雨量传感器分别与所述存储模块、所述控制模块和所述供电模块相连，所述雨量传感器用于检测所述植物所处位置的降雨量。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述控制模块还用于控制所述第一湿度传感器、所述红外传感器、所述光照传感器、所述第一温度传感器、所述第二湿度传感器、所述第二温度传感器、所述p H传感器、所述PM2.5传感器、所述甲醛传感器和所述雨量传感器开启或关闭。

9.根据权利要求2-8任一项所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述太阳能电池板的垂直方向可伸缩。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池感应器，其特征在于，所述收发模块还用于接收所述终端设备发送的浇水指令或停止浇水指令，所述浇水指令是所述终端设备判断出所述土壤湿度低于预设湿度时发送的指令，所述停止浇水指令是所述终端设备判断出所述土壤湿度高于预设湿度时发送的指令；

所述太阳能电池感应器还包括供水器，所述供水器与所述控制模块连接，所述供水器用于依据所述浇水指令开启浇水开关，或依据所述停止浇水指令关闭浇水开关。