CN107505967A

CN107505967A - 一种利用太阳能的移动式农业监控装置

Info

Publication number: CN107505967A
Application number: CN201710723503.5A
Authority: CN
Inventors: 余雷; 王军
Original assignee: Nanjing Suoleyou Energy Saving Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Suoleyou Energy Saving Technology Co Ltd
Priority date: 2017-08-22
Filing date: 2017-08-22
Publication date: 2017-12-22

Abstract

本专利公开了一种利用太阳能的移动式农业监控装置，包括太阳能监控车、简易温室传感器集成装置、输入信号线、输出信号线、电源线；太阳能监控车位于温室外，简易温室传感器集成装置位于温室内，太阳能监控车通过输入信号线连接多个简易温室传感器集成装置，太阳能监控车通过电源线连接温室内的设备，太阳能监控车通过输出信号线连接温室内的执行器，该农业监控装置具有室外环境监测、温室内环境监测，控制温室内的设备及执行器进行温室环境调节、为温室内的设备及执行器提供电源、太阳能采集及储存等功能，结构简单，无需布线，使用灵活方便，适用范围广，装置成本及安装成本低，节能环保，推广潜力大。

Description

一种利用太阳能的移动式农业监控装置

技术领域

本发明涉及一种监控装置，特别是一种利用太阳能的移动式农业监控装置，属于太阳能利用技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源战略的重要组成部分。太阳能热水器已经成功的商业化，如何更有效的利用太阳能，成为了各国科学家致力研究的内容。

温室，是一种可以透光和保温的设施，多用来栽培植物。在不适宜植物生长的季节，温室能提供植物生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。

智能化温室是设施农业种的高级类型，拥有综合环境控制系统，利用该系统可以直接调节室内温、光、水、肥、气等诸多因素，可以实现全年高产、稳步精细蔬菜、花卉，经济效益好。

目前的温室监控系统采用有线的方式，对于农业温室和田地，由于面积大，距离远，布置电缆线、信号传输线需要较高的材料、安装及维护成本；同时温室环境温湿度较高，易造成通信电缆老化，降低监控系统的可靠性，此外当监控位置更改时，有线的方式不方便调整。

有个别厂家开发了太阳能无线检测一体化装置，具有检测温室环境和发射无线信号的功能，方便节能，但对于较大面积的温室或农业园，需要较多的此类装置，要花费较高的成本，并且该装置只具备检测温室内环境的作用，温室内设备的电源和控制仍需要布线。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有相关温室监控系统的缺陷，提供了一种利用太阳能的、无需布线的，具有检测室内外环境和为温室设备提供控制信号和电源的、结构简单成本低的农业现场监控装置。

为解决上述技术问题，本专利提供的技术方案为：

采用一种利用太阳能的移动式农业监控装置，包括太阳能监控车、简易温室传感器集成装置、输入信号线、输出信号线、电源线；太阳能监控车位于温室外，简易温室传感器集成装置位于温室内，太阳能监控车通过输入信号线连接多个简易温室传感器集成装置，太阳能监控车通过电源线连接温室内的设备，太阳能监控车通过输出信号线连接温室内的执行器。

作为本发明的一种改进，所述的太阳能监控车包括外壳、滚轮、光伏板、门、蓄电池、电气柜、天线、气象监测装置、输入信号线孔、输出信号线孔和电源线孔；外壳的剖面为梯形，外壳的斜面上覆有光伏板，外壳的垂直面上设有门，外壳的侧面上设有输入信号线孔、输出信号线孔和电源线孔，天线、气象监测装置位于外壳的顶部，外壳的底部设有滚轮，蓄电池和电气柜位于外壳的内部，光伏板、蓄电池、天线和气象监测装置分别通过线路与电气柜连接，输入信号线通过输入信号线孔连接到电气柜，输出信号线通过输出信号线孔连接到电气柜，电源线通过电源线孔连接到电气柜。

作为本发明的一种改进，所述的简易温室传感器集成装置包括支架、土壤温度湿度盐度三合一传感器、空气温湿度二合一传感器、CO₂浓度传感器、叶面湿度传感器、金属软管、线盒；支架为一条弯曲的金属圆杆，支架的中间为直杆状，支架的两端为相互平行的圆环状，空气温湿度二合一传感器、CO₂浓度传感器和线盒通过环状卡槽连接支架，环状卡槽可在支架上滑动和固定，金属软管固定在支架的上端，叶面湿度传感器固定连接到金属软管上，土壤温度湿度盐度三合一传感器、空气温湿度二合一传感器、CO₂浓度传感器、叶面湿度传感器分别通过信号线连接到线盒，线盒与输入信号线连接。

作为本发明的一种改进，所述的气象监测装置包括气象监测箱，气象监测箱内设有空气温度传感器、空气湿度传感器，气象监测箱上部固定有风速风向传感器和太阳辐照度仪。

相对于现有技术，本发明提供的装置具有以下优势：

1）采用计算机集散网络控制结构对温室内的空气温度、土壤温度、相对湿度、CO₂浓度、土壤水分、光照强度以及EC值等参数进行实时自动调节、检测，创造植物生长的最佳环境，使温室内的环境接近人工设想的理想值，以满足温室作物生长发育的需求；

2）采用无线信号传输系统，具有以下优点：不需要布线，节省监控系统的安装及维护成本，避免温室环境造成通信电缆老化进而降低可靠性的问题，现场监控装置移动调整方便；

3）采用太阳能的一体化设计，可以为监测系统和无线传输系统以及温室内的设备、执行器提供电能，不需要敷设电源线到温室现场，系统成本低，同时节能环保；

4）采用监控车加多个温室传感器集成装置的设计，利用监控车监测室外环境，并与多个监测温室内环境的温室传感器进行有线信号集成，再通过监控车的无线信号系统与控制中心进行信号传输，避免了温室现场监测信号和控制信号线路的混乱，同时保证了控制系统的安全可靠性；相对于采用多个单体太阳能无线温室环境采集装置，显著降低了系统的成本；

5）监控车具有多个功能，集成度高，成本低，主要功能有：室外环境监测、温室内环境监测，与控制中心的信号传输、温室内的设备及执行器的控制、温室内的设备及执行器的电源、太阳能采集及储存等；

6）监控车设置了滚轮，方便移动和调整；

7）该装置监测功能丰富，主要包括：土壤温度湿度盐度、温室外空气温湿度、太阳辐照强度、温室内CO₂浓度、温室内空气温湿度、叶面湿度、风力风向等；

8）温室传感器集成装置的设计结构简单，成本低，适合多种温室内传感器的固定和调整。

附图说明

图1是利用太阳能的移动式农业监控装置的结构示意图；

图2是太阳能监控车的结构示意图；

图3是简易温室传感器集成装置的结构示意图；

图4是气象监测装置的结构示意图。

其中：1是太阳能监控车、2是简易温室传感器集成装置、3是输入信号线、4是输出信号线、5是电源线、6是外壳、7是滚轮、8是光伏板、9是门、10是蓄电池、11是电气柜、12是天线、13是气象监测装置、14是输入信号线孔、15是输出信号线孔、16是电源线孔、17是支架、18是土壤温度湿度盐度三合一传感器、19是空气温湿度二合一传感器、20是CO₂浓度传感器、21是叶面湿度传感器、22是金属软管、23是线盒、24是气象监测箱、25是风速风向传感器、26是太阳辐照度仪。

具体实施方式

实施例1

参见图1-图4，采用一种利用太阳能的移动式农业监控装置，其特征在于所述的利用太阳能的移动式农业监控装置包括太阳能监控车1、简易温室传感器集成装置2、输入信号线3、输出信号线4、电源线5；太阳能监控车1位于温室外，简易温室传感器集成装置2位于温室内，太阳能监控车1通过输入信号线3连接多个简易温室传感器集成装置2，太阳能监控车1通过电源线5连接温室内的设备，太阳能监控车1通过输出信号线4连接温室内的执行器。

实施例2

参见图1-图4，作为本发明的一种改进，所述的太阳能监控车包括外壳6、滚轮7、光伏板8、门9、蓄电池10、电气柜11、天线12、气象监测装置13、输入信号线孔14、输出信号线孔15和电源线孔16；外壳1的剖面为梯形，外壳1的斜面上覆有光伏板8，外壳1的垂直面上设有门9，外壳1的侧面上设有输入信号线孔14、输出信号线孔15和电源线孔16，天线12、气象监测装置13位于外壳6的顶部，外壳6的底部设有滚轮7；蓄电池10和电气柜11位于外壳6的内部，光伏板8、蓄电池10、天线12和气象监测装置13分别通过线路与电气柜11连接，输入信号线3通过输入信号线孔14连接到电气柜11，输出信号线4通过输出信号线15孔连接到电气柜11，电源线5通过电源线孔16连接到电气柜11。

实施例3

参见图1-图4，作为本发明的一种改进，所述的简易温室传感器集成装置2包括支架17、土壤温度湿度盐度三合一传感器18、空气温湿度二合一传感器19、CO₂浓度传感器20、叶面湿度传感器21、金属软管22、线盒23；支架17为一条弯曲的金属圆杆，支架的中间为直杆状，支架的两端为相互平行的圆环状；空气温湿度二合一传感器19、CO₂浓度传感器20和线盒23通过环状卡槽连接支架17，环状卡槽可在支架17上滑动和固定，金属软管22固定在支架17的上端，叶面湿度传感器21固定连接到金属软管22上；土壤温度湿度盐度三合一传感器18、空气温湿度二合一传感器19、CO₂浓度传感器20、叶面湿度传感器21分别通过信号线连接到线盒23，线盒23与输入信号线3连接。

实施例4

参见图1-图4，作为本发明的一种改进，所述的气象监测装置13包括气象监测箱24，气象监测箱内设有空气温度传感器、空气湿度传感器，气象监测箱上部固定有风速风向传感器25和太阳辐照度仪26。

实施例5

参见图1-图4，作为本发明的一种改进，所述的简易温室传感器集成装置2的数量为1~10个。

工作原理和过程：

参见图1-图4，

简易温室传感器集成装置2上的土壤温度湿度盐度三合一传感器18、空气温湿度二合一传感器19、CO₂浓度传感器20、叶面湿度传感器21分别采集土壤的温度湿度盐度、温室内的空气温湿度、CO₂浓度、叶面湿度等数据，通过输入信号线3传输到太阳能监控车1的电气柜11，叶面湿度传感器21通过金属软管22可调整位置。

气象监测装置13上气象监测箱24、风速风向传感器25、太阳辐照度仪26分别采集室外的温湿度、风速风向、太阳辐照强度等数据，并通过线路传输到电气柜11。

光伏板8通过线路将电能传输到电气柜11，通过电源线5将电能输送到温室的设备和执行器，并通过线路将多余的电能储存在蓄电池10。

电气柜11通过天线12将采集的数据以无线的形式传输出到控制中心，并将控制中心的反馈信号通过输出信号线4传输到温室内的设备和执行器并进行控制调节。

1台太阳能监控车1可以通过多个简易温室传感器集成装置2采集多个温室的信号，并控制多个温室的设备和执行器以进行温室内环境调节。

本发明还可以将实施例2、3、4、5所述技术特征中的至少一个与实施例1组合，形成新的实施方式。

需要说明的是上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，并没有用来限定本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种利用太阳能的移动式农业监控装置，其特征在于所述的利用太阳能的移动式农业监控装置包括太阳能监控车、简易温室传感器集成装置、输入信号线、输出信号线、电源线；太阳能监控车位于温室外，简易温室传感器集成装置位于温室内，太阳能监控车通过输入信号线连接多个简易温室传感器集成装置，太阳能监控车通过电源线连接温室内的设备，太阳能监控车通过输出信号线连接温室内的执行器。

2.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的移动式农业监控装置，其特征在于所述的太阳能监控车包括外壳、滚轮、光伏板、门、蓄电池、电气柜、天线、气象监测装置、输入信号线孔、输出信号线孔和电源线孔；外壳的剖面为梯形，外壳的斜面上覆有光伏板，外壳的垂直面上设有门，外壳的侧面上设有输入信号线孔、输出信号线孔和电源线孔，天线、气象监测装置位于外壳的顶部，外壳的底部设有滚轮，蓄电池和电气柜位于外壳的内部，光伏板、蓄电池、天线和气象监测装置分别通过线路与电气柜连接，输入信号线通过输入信号线孔连接到电气柜，输出信号线通过输出信号线孔连接到电气柜，电源线通过电源线孔连接到电气柜。

3.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的移动式农业监控装置，其特征在于所述的简易温室传感器集成装置包括支架、土壤温度湿度盐度三合一传感器、空气温湿度二合一传感器、CO₂浓度传感器、叶面湿度传感器、金属软管、线盒；支架为一条弯曲的金属圆杆，支架的中间为直杆状，支架的两端为相互平行的圆环状，空气温湿度二合一传感器、CO₂浓度传感器和线盒通过环状卡槽连接支架，环状卡槽可在支架上滑动和固定，金属软管固定在支架的上端，叶面湿度传感器固定连接到金属软管上，土壤温度湿度盐度三合一传感器、空气温湿度二合一传感器、CO₂浓度传感器、叶面湿度传感器分别通过信号线连接到线盒，线盒与输入信号线连接。

4.根据权利要求2所述的一种利用太阳能的移动式农业监控装置，其特征在于所述的气象监测装置包括气象监测箱，气象监测箱内设有空气温度传感器、空气湿度传感器，气象监测箱上部固定有风速风向传感器和太阳辐照度仪。

5.根据权利要求1所述的一种利用太阳能的移动式农业监控装置，其特征在于所述的简易温室传感器集成装置的数量为1~10个。