CN106643912A - 植物监测仪及具有其的植物监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种植物监测仪及具有其的植物监测系统，植物监测仪包括：监测主体，主控芯片、第一无线通信芯片以及若干个传感单元；传感单元至少其中之一为养分监测传感单元；养分监测传感单元包括：与第一无线通信芯片电性连接的养分监测传感器，以及与养分监测传感器相适配的探针组件；探针组件包括具有第一长度的第一探针组以及具有第二长度的第二探针组；养分监测传感器择一与第一探针组或第二探针组适配，以更改养分监测传感器的探测深度。本发明的植物监测仪通过设置具有相同或不同长度的多组探针组，可以根据用户需要自动配置具有不同长度的探针组进行监测，更加精准的监测植物生长环境不同深度下的生长参数。
Description
技术领域
本发明属于电子设备领域，具体涉及一种植物监测仪及具有其的植物监测系统。
背景技术
植物可以净化空气、放松神经、对生活环境的净化以及人们的健康均具有极好的促进作用；随之生活水平的提高，人们在日常生活中，逐渐形成养护植物的喜好；植物的生长环境中，不同植物对光照、土壤和/或水分等外部条件的需求均有所不同，如此，随着养殖的植物品种的多样化，用户很难在不了解植物的生活习性下，将植物养殖到较好的状态。
相应的，申请公布号为：CN106104218的中国专利申请，揭示了一种植物监测仪、信息生成方法、转置及植物监测系统；其植物监测仪由一体形成的主控芯片以及若干个监测传感器形成；其主控芯片用于采集各个监测传感器采集到的生长环境数据，并将其发送至移动终端；其中，其植物监测仪包括插入土壤、其结构为PCB结构的插臂，监测土壤相关参数的传感器设置在所述插臂上；同时，对于一个植物监测仪，其插臂长度固定。
然而，上述公开的专利申请，由于网络传输的局限性以及植物监测仪大小的限制，导致该监测参数仅能在较小的范围内传递，当植物监测仪与移动终端的距离超出监测范围时，便无法继续通信；另外，其监测土壤相关参数的传感器设置在所述插臂上，且其插臂采用PCB结构，如此，当土质较硬时，不方便插入土壤；同时，其采用固定长度的插臂，难以满足不同植物对土壤探测深度的不同要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植物监测仪。
为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种植物监测仪，包括：
监测主体，设置于所述监测主体上的主控芯片、第一无线通信芯片以及用于监测植物生长环境的若干个传感单元；
所述主控芯片用于接收所述传感单元传递的监测数据，以及控制所述第一无线通信芯片向外部发送接收到的监测数据；
所述传感单元至少其中之一为养分监测传感单元；
所述养分监测传感单元包括：与所述第一无线通信芯片电性连接的养分监测传感器，以及与所述养分监测传感器相适配的探针组件；
所述探针组件包括具有第一长度的第一探针组以及具有第二长度的第二探针组；
所述养分监测传感器择一与所述第一探针组或第二探针组适配，以更改所述养分监测传感器的探测深度。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述探针组件的材质为不锈钢或合金钢中的一种。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述传感器还包括：环境温度传感器、光照传感器中的至少一种；
所述养分监测传感器包括：湿度传感器、养分传感器、PH传感器中的至少一种。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述探针组件中的任一种长度的探针组均包括结构相同的至少两根探针；
所述探针包括探针主体，所述探针主体为圆柱型。
作为本发明一实施方式的进一步改进，任一个所述探针主体靠近所述养分监测传感器的端部与所述养分监测传感器通过螺纹螺柱的结构可拆卸地连接。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述探针还包括：
从所述探针主体远离所述养分监测传感器一端部延伸出的探头，所述探头为圆锥体，所述探头具有截面直径较大的一端靠近所述探头主体设置。
为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供的另一种植物监测仪，包括：监测主体，设置于所述监测主体上的主控芯片、第一无线通信芯片以及用于监测植物生长环境的若干个传感单元；
所述主控芯片用于接收所述传感单元传递的监测数据，以及控制所述第一无线通信芯片向外部发送接收到的监测数据；
所述传感单元至少其中之一为养分监测传感单元；
所述养分监测传感单元包括：与所述第一无线通信芯片电性连接的养分监测传感器，以及与所述养分监测传感器相适配的探针组件；
所述探针组件包括至少两组探针组，各组探针组之间选择性的可拆卸地连接；
所述养分监测传感器选择性与数量不同的探针组相适配，以更改所述养分监测传感器的探测深度。
作为本发明一实施方式的进一步改进，每组探针组件均包括结构相同的至少两根探针；
所述探针包括：探针主体，所述探针主体为圆柱型；
所述探针主体包括两个端部，分别为靠近所述养分监测传感器一侧设置的第一端，以及相对所述第一端设置的第二端；
其中，任一组探针组中探针的第一端，与其它探针组中探针的第二端可拆卸地连接。
作为本发明一实施方式的进一步改进，
任一个所述探针主体的第一端或第二端开设有容置槽，所述容置槽的内壁上设置螺纹；
任一个所述探针主体的第二端或第一端设置为螺柱结构；
任一组探针组中探针的第一端，与其它探针组中探针的第二端通过螺纹和螺柱可拆卸地连接。
为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种植物监系统，包括：中控器，以及至少一个如上所述的植物监测仪；
所述中控器包括：第二无线通信芯片；
所述第二无线通信芯片与所述第一无线通信芯片无线通讯连接，用于接收所述第一无线通信芯片传递的监测数据和/或通过第一无线通信芯片发送监测指令至所述植物监测仪。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述植物监测系统还包括：远程通信终端；
所述远程通信终端与所述中控器之间通过有线或无线的方式进行连接，以接收中控器通过所述第二无线通信芯片接收到的数据。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述中控器还包括：第三无线通信芯片，以及配置一通信网口；
所述第三无线通信芯片用于将所述中控器通过所述第二无线通信芯片接收到的数据通过无线的方式发送至所述远程通信终端；
通过所述通信网口，以有线连接的方式将所述中控器通过所述第二无线通信芯片接收到的数据发送至所述远程通信终端。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的植物监测仪及具有该其的植物监测系统，植物监测仪中通过设置具有相同或不同长度的多组探针组，可以根据用户需要自动配置具有不同长度的探针组进行监测，如此，可以更加精准的监测植物生长环境不同深度下的生长参数；另外，采用主体为圆柱型的探针插入土壤，探针强度高，便于插入不同干燥程度的土壤；本发明的植物监测系统，植物监测仪采用低功耗的无线方式与独立设置的中控器进行数据交换，降低植物监测仪的功耗；进一步的，通过中控器将多个植物监测仪组成近距离的局域网后，再连接至远程通信终端，可以在任意具有网络的地方进行监测数据的传递，同时，可以增加植物监测仪同时工作的数量。
附图说明
图1是本发明一实施方式的植物监测仪的结构示意图；
图2是本发明另一实施方式的植物监测仪的结构示意图；
图3是本发明一实施方式中植物监测系统的模块示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
本发明内所描述的表达位置与方向的词，均是以器械操作者作为参照，靠近操作者的一端为近端，远离操作者的一端为远端。
在本发明的实施方式中，以植物监测仪为示例对本发明做具体的阐释，但应当说明的是，在下述的实施方式中所涉及的技艺精神可以被替换地利用到其它形式的吻合器上。
本发明提供一种植物监测仪所述植物监测仪用于对植物的生长环境数据进行监测，并将监测到的生长环境数据发送至外部，进行数据的传递和/或呼唤，以下内容中将会详细说明。
如图1所示，本发明一实施方式中，所述植物监测仪10包括：监测主体11，设置于所述监测主体11上的主控芯片13、第一无线通信芯片15以及用于监测植物生长环境的若干个传感单元(未图示)；所述主控芯片13用于接收所述传感单元传递的监测数据，以及控制所述第一无线通信芯片15向外部发送接收到的监测数据；所述传感单元至少其中之一为养分监测传感单元171；所述养分监测传感单元171包括：与所述第一无线通信芯片15电性连接的养分监测传感器1711，以及与所述养分监测传感器相适配的探针组件1713；所述探针组件1713包括具有第一长度的第一探针组1713a以及具有第二长度的第二探针组1713b；所述养分监测传感器1711择一与所述第一探针组1713a或第二探针组1713b适配，以更改所述养分监测传感器1711的探测深度。
当然，在本发明的具体实施方式中，所述植物监测仪还包括供电单元19，其用于为所述植物监测仪提供电源，其可以为纽扣电池、干电池、可充电电池等中的一种，在此不做详细赘述。
在本发明的具体实施方式中，所述养分监测传感器1711可包括：湿度传感器、养分传感器、PH传感器等中的至少一种，如此，通过所述养分监测传感器1711获得的监测数据可为：植物生长环境的湿度、养分、PH值等；
在本发明的其他实施方式中，所述传感器17还包括：环境温度传感器173、光照传感器175等，以用于获取植物生长环境中的其他监测数据；例如：环境温度传感器173用于获取植物生长环境的温度；光照传感器175用于获取植物生长环境的光照指数。
优选的，所述探针组件1713为导体，通过其监测植物生长环境的电信号，并传导至养分监测传感器1711；本发明具体示例中，所述探针组件1713的材质为导电金属材质，优选为不锈钢或合金钢中的一种，如此，使其强度好，耐腐蚀性能较佳。
优选的，所述探针组件1713中的任一种长度的探针组均包括结构相同的至少两根探针（未图示），例如：2根、3根等，本发明优选实施方式中，所述探针组件1713中的任一种长度的探针组均包括结构相同的两根探针；所述探针包括探针主体17131，所述探针主体17131为圆柱型，强度高、在所述探针组件1713插入土壤过程中，减小其与土壤之间的摩擦力，使植物监测仪易于插入不同湿度的土壤中。
任一个所述探针主体17131的靠近所述养分监测传感器1711的端部与所述养分监测传感器1711通过螺纹螺柱的结构可拆卸地连接，以实现所述养分监测传感器适配具有不同长度的探针组。
例如：所述探针主体17131的靠近所述养分监测传感器1711的端部上开设有容置槽（未图示），所述容置槽的内壁上设置螺纹（未图示）；所述监测主体11上设置与所述螺纹配合连接的螺柱结构（未图示），以将所述探针组件1713与所述养分监测传感器1711可拆卸地相适配；当然也可将所述探针主体17131的靠近所述养分监测传感器1711的端部设置为螺柱结构，在所述监测主体11上设置与其匹配的螺纹结构，在此不做详细赘述。在本发明的其他实施方式中，还可以采用多种方式将所述探针组件可拆卸地连接于所述养分监测传感器1711，例如：卡扣、锁扣等方式，在此不做详细赘述。
优选的，所述探针还包括：从所述探针主体17131远离所述养分监测传感器1711一端部延伸出的探头17133，所述探头17133为圆锥体，所述探头17133具有截面直径较大的一端靠近所述探头主体17131设置；如此，使植物监测仪更易于插入不同湿度的土壤中。
当然，在本发明的其他实施方式中，所述植物监测仪还可以包括显示单元（未图示），其可以用于显示各个传感器的当前工作状态，例如：电量、故障、信号质量、监测数据等，在此不做详细赘述。
另外，需要说明的是，在本发明的具体实施方式中，所述探针组件1713中的任一种长度的探针组，其探针主体17131以及探头17133的结构均相同 ，其区别仅在于，所述探针主体17131的长度不同。如此，在本发明的其他实施方式中，所述探针组件1713还可以包括具有不同长度的其他探针组，以使养分监测传感器满足不同探测深度的需求，在此不做详细赘述。
结合图2所示，本发明另一实施方式提供的植物监测仪，其与上一实施方式的区别在于，与所述养分监测传感器相适配的探针组件的结构有所不同；本实施方式中，为了便于区分上述实施方式，采用不同的标号以区分两种实施方式下的探针组件。
本实施方式中，所述探针组件1715包括至少两组探针组，各组探针组之间选择性的可拆卸地连接；所述养分监测传感器1711选择性与数量不同的探针组相适配，以更改所述养分监测传感器1711的探测深度。
本发明实施过程中，各组探针组的结构相同，其长度可以相同也可以不同；本发明一优选实施方式中，各组探针组的结构及长度均相同。
优选的，所述探针组件1715为导体，通过其监测植物生长环境的电信号，并传导至养分监测传感器1711；本发明具体示例中，所述探针组件1715的材质为导电金属材质，优选为不锈钢或合金钢中的一种，如此，使其强度好，耐腐蚀性能较佳。
优选的，每组探针组件1715均包括结构相同的至少两根探针；例如：2根、3根等，本发明一优选实施方式中，每组探针组件1715均包括结构相同的两根探针；所述探针包括：探针主体17151；所述探针主体17151为圆柱型，强度高、在所述探针组件1715插入土壤过程中，减小其与土壤之间的摩擦力，使植物监测仪易于插入不同湿度的土壤中。
所述探针主体17151包括两个端部，分别为靠近所述养分监测传感器1711一侧设置的第一端（未图示），以及相对所述第一端设置的第二端（未图示）；其中，任一组探针组中探针的第一端，与其它探针组中探针的第二端可拆卸地连接。
相应的，任一个所述探针主体17151的第一端或第二端开设有容置槽，所述容置槽的内壁上设置螺纹；任一个所述探针主体17151的第二端或第一端设置为螺柱结构；任一组探针组中探针的第一端，与其它探针组中探针的第二端通过螺纹和螺柱可拆卸地连接；进一步的，所述监测主体11上同样设置与所述螺纹或螺柱配合连接的螺柱或螺纹结构（未图示），以将所述探针组件1715与所述养分监测传感器可拆卸地相适配。
本发明具体实施方式中，所述探针主体17151的第二端开设容置槽（未图示），所述容置槽的内壁上设置螺纹17153，所述探针主体17151的第一端为螺柱17155结构，在此不做详细赘述。
优选的，在本实施方式中，所述探针同样还可进一步包括：从所述探针主体17151的第二端部延伸出的探头（未图示），所述探头为圆锥体，所述探头具有截面直径较大的一端同样设置螺纹或螺柱结构，以与所述探针相匹配，并可拆卸地连接，如此，使植物监测仪更易于插入不同湿度的土壤中，在此不再继续赘述。
结合图3所示，本发明一实施方式提供的植物监测系统，所述植物监测系统包括：中控器30以及如上所述的植物监测仪。
本发明的具体实现方式中，所述中控器30可嵌入到所述植物监测仪中，也可以与所述植物监测仪分体设置。
本发明优选实施方式中，所述中控器30与所述植物监测仪10分体设置。
所述中控器30包括：第二无线通信芯片（未图示），所述第二无线通信芯片与所述第一无线通信芯片15无线通讯连接，用于接收所述第一无线通信芯片15传递的监测数据和/或通过第一无线通信芯片15发送监测指令至所述植物监测仪。
可选的，植物监测仪10的第一无线通信芯片15可以按照预定的时间间隔，通过所述第二无线通信芯片发送监测数据至中控器30；也可以在监测数据发生变化时，发送监测数据至中控器30；还可以由中控器30的第二无线通信芯片通过植物监测仪10的第一无线通信芯片15发送数据收集指令给植物监测仪10，当植物监测仪10接收到数据收集指令后，再将监测数据发送至中控器30。
本发明优选实施方式中，所述第二无线通信芯片与所述第一无线通信芯片15之间通过ZigBee，Z-Wave，Wi-Fi，BLE，RF中的至少一种进行无线通信连接；该种通信方式，可以降低植物监测仪的传输功耗，进而延长植物监测仪的运行时间，节约使用成本。
在本发明的实际应用过程中，所述中控器中还可以设置后台数据库（未图示），用于存储植物信息，当其收到监测数据后，以监测数据对应的植物名称为关键词查找后台数据库，并将获得的监测数据与所述后台数据库中存储的植物信息进行对比，进而获得植物当前的生长状况，在此不做详细赘述。
当然，所述中控器还可以设置显示模块（未图示）；所述植物监测仪10的主控芯片还用于接收各个所述传感单元的当前工作状态，以及控制所述第一无线通信芯片15向第二无线通信芯片发送接收到的各个所述传感单元的当前工作状态；所述显示模块用于显示接收到的各个所述传感单元的当前工作状态。
需要说明的是，所述中控器30与所述植物监测仪10相类似，其还设置供电单元（未图示），用于为所述中控器30提供电源，由于所述中控器30与所述植物监测仪10之间可实现较短距离的通信，如此，所述中控器的供电单元可选用采用电源线连接市电的供电方式，也可以采用带储电功能的电源进行供电，在此不做详细赘述。
进一步的，本发明一优选实施方式中，所述植物监测系统还包括：远程通信终端50；所述远程通信终端50可以是手机、电脑、电子阅读器等常见的通信装置；其通过网络连接于所述中控器30进行通讯。
相应的，所述远程通信终端与所述中控器之间通过有线或无线的方式进行连接，以接收中控器30通过所述第二无线通信芯片接收到的监测数据。
一种实施方式中，所述中控器30上配置一通信网口（未图示），通过所述通信网口，以有线连接的方式将所述中控器30通过所述第二无线通信芯片接收到的数据发送至所述远程通信终端50。如此，在无线网络无法覆盖的情况下，还可以通过有线的方式进行数据传递。
另一实施方式中，所述中控器30还包括：第三无线通信芯片（未图示）；所述第三无线通信芯片用于将所述中控器30通过所述第二无线通信芯片接收到的数据通过无线的方式发送至所述远程通信终端50；该通信方式可以为Wi-Fi等无线组网方式，在此不做详细赘述。
所述远程通信终端50上，还相应设置APP软件（未图示），通过APP软件分析其接收到的监测数据，并可以进一步的，给出当前监测数据对应的植物的养殖报告，以提醒用户根据养殖报告采取相关的措施，在此不做详细赘述；当然，所述远程通信终端上，也相应设置与所述第三无线通信芯片进行信息传递的另一无线通信芯片，在此不做详细赘述。
综上所述， 本发明的植物监测仪及具有其的植物监测系统，植物监测仪中通过设置具有相同或不同长度的多组探针组，可以根据用户需要自动配置具有不同长度的探针组进行监测，如此，可以更加精准的监测植物生长环境不同深度下的生长参数；另外，采用主体为圆柱型的探针插入土壤，探针强度高，便于插入不同干燥程度的土壤；本发明的植物监测系统，植物监测仪采用低功耗的无线方式与独立设置的中控器进行数据交换，降低植物监测仪的功耗；进一步的，通过中控器将多个植物监测仪组成近距离的局域网后，再连接至远程通信终端，可以在任意具有网络的地方进行监测数据的传递，同时，可以增加植物监测仪同时工作的数量。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种植物监测仪，其特征在于，包括：
监测主体，设置于所述监测主体上的主控芯片、第一无线通信芯片以及用于监测植物生长环境的若干个传感单元；
所述主控芯片用于接收所述传感单元传递的监测数据，以及控制所述第一无线通信芯片向外部发送接收到的监测数据；
所述传感单元至少其中之一为养分监测传感单元；
所述养分监测传感单元包括：与所述第一无线通信芯片电性连接的养分监测传感器，以及与所述养分监测传感器相适配的探针组件；
所述探针组件包括具有第一长度的第一探针组以及具有第二长度的第二探针组；
所述养分监测传感器择一与所述第一探针组或第二探针组适配，以更改所述养分监测传感器的探测深度。
2.根据权利要求1所述的植物监测仪，其特征在于，所述探针组件的材质为不锈钢或合金钢中的一种。
3.根据权利要求1所述的植物监测仪，其特征在于，所述传感器还包括：环境温度传感器、光照传感器中的至少一种；
所述养分监测传感器包括：湿度传感器、养分传感器、PH传感器中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的植物监测仪，其特征在于，所述探针组件中的任一种长度的探针组均包括结构相同的至少两根探针；
所述探针包括探针主体，所述探针主体为圆柱型。
5.根据权利要求4所述的植物监测仪，其特征在于，任一个所述探针主体靠近所述养分监测传感器的端部与所述养分监测传感器通过螺纹螺柱的结构可拆卸地连接。
6.根据权利要求4所述的植物监测仪，其特征在于，所述探针还包括：
从所述探针主体远离所述养分监测传感器一端部延伸出的探头，所述探头为圆锥体，所述探头具有截面直径较大的一端靠近所述探头主体设置。
7.一种植物监测仪，其特征在于，包括：监测主体，设置于所述监测主体上的主控芯片、第一无线通信芯片以及用于监测植物生长环境的若干个传感单元；
所述主控芯片用于接收所述传感单元传递的监测数据，以及控制所述第一无线通信芯片向外部发送接收到的监测数据；
所述传感单元至少其中之一为养分监测传感单元；
所述养分监测传感单元包括：与所述第一无线通信芯片电性连接的养分监测传感器，以及与所述养分监测传感器相适配的探针组件；
所述探针组件包括至少两组探针组，各组探针组之间选择性的可拆卸地连接；
所述养分监测传感器选择性与数量不同的探针组相适配，以更改所述养分监测传感器的探测深度。
8.根据权利要求7所述的植物监测仪，其特征在于，每组探针组件均包括结构相同的至少两根探针；
所述探针包括：探针主体，所述探针主体为圆柱型；
所述探针主体包括两个端部，分别为靠近所述养分监测传感器一侧设置的第一端，以及相对所述第一端设置的第二端；
其中，任一组探针组中探针的第一端，与其它探针组中探针的第二端可拆卸地连接。
9.根据权利要求8所述的植物监测仪，其特征在于，任一个所述探针主体的第一端或第二端开设有容置槽，所述容置槽的内壁上设置螺纹；
任一个所述探针主体的第二端或第一端设置为螺柱结构；
任一组探针组中探针的第一端，与其它探针组中探针的第二端通过螺纹和螺柱可拆卸地连接。
10.一种植物监测系统，其特征在于，包括：中控器，以及至少一个如权利要求1-9任一项所述的植物监测仪；
所述中控器包括：第二无线通信芯片；
所述第二无线通信芯片与所述第一无线通信芯片无线通讯连接，用于接收所述第一无线通信芯片传递的监测数据和/或通过第一无线通信芯片发送监测指令至所述植物监测仪。
11.根据权利要求10所述的植物监测系统，其特征在于，所述植物监测系统还包括：远程通信终端；
所述远程通信终端与所述中控器之间通过有线或无线的方式进行连接，以接收中控器通过所述第二无线通信芯片接收到的监测数据。
12.根据权利要求11所述的植物监测系统，其特征在于，所述中控器还包括：第三无线通信芯片，以及配置一通信网口；
所述第三无线通信芯片用于将所述中控器通过所述第二无线通信芯片接收到的数据通过无线的方式发送至所述远程通信终端；
通过所述通信网口，以有线连接的方式将所述中控器通过所述第二无线通信芯片接收到的数据发送至所述远程通信终端。
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