CN108132219B - 一种组装式田间移动遥感监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种组装式田间移动遥感监测系统，包括支架，所述支架上搭载有伸缩摇臂组件，所述伸缩摇臂组件以所述支架为中心沿水平方向转动或沿竖直方向摆动，在所述伸缩摇臂组件的末端设置有采集模块，所述采集模块用于采集其下方的遥感数据并通过无线网络输送至数据分析系统，所述数据分析系统设置在所述支架上并连接有移动电源，本申请提供的组装式田间移动遥感监测系统，具有方便组装运输的、操作灵活性好，提高田间测定效率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及农业测定系统，具体涉及一种适用于不同高度要求、可移动的组装式田间移动遥感监测系统。
背景技术
随着全球人口急剧增加，耕地面积日益减少，我国粮食需求刚性增加，产需矛盾日益突出。因此高效利用土地资源按照需求进行种植是十分必要，而在农业生产中，田间作物状态监测对实现作物高产优产具有重要的意义。
遥感技术作为一种高效准确的监测手段被应用于各个领域，农业遥感系指利用遥感技术进行农业资源调查，土地利用现状分析，农业病虫害监测，农作物估产等农业应用的综合技术，可通过获取农作物影像数据，包括其农作物生长情况、预报预测农作物病虫害。通过农业遥感对作物的各项指标分析在现代农业高效管理中发挥着重要作用。
目前，遥感技术在作物营养状况、水分状况、病虫害发生、产量估测等方面广泛的应用，主要依赖于人工携带，搭建平台及无人机等方式通过太阳光的被动遥感进行数据的获取，但是测定过程存在一系列问题，特别是测定高秆作物(玉米、高粱等)，无法采用人工便携式测定，需要搭建平台或无人机。无人机成本高，实用性较差，而搭建平台则周期长、移动性差，无法满足室外复杂多变的光照环境，效率较低。同时，数据测定后需要将装置带回实验室进行处理，无法即时获得相关数据结果，容易导致数据测定重复，造成田间测定的效率低下。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种方便组装、运输的组装式田间移动遥感监测系统，同时具有操作灵活性好，提高田间测定效率的优点。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种组装式田间移动遥感监测系统，包括支架，所述支架上搭载有伸缩摇臂组件，所述伸缩摇臂组件以所述支架为中心沿水平方向转动或沿竖直方向摆动，在所述伸缩摇臂组件的末端设置有采集模块，所述采集模块用于采集其下方的遥感数据并通过无线网络输送至数据分析系统，所述数据分析系统设置在所述支架上并连接有移动电源。
优选的，所述支架包括三脚架，所述三脚架的上方搭载有云台，所述云台上方搭载有所述伸缩摇臂组件，所述三脚架的每一支脚底部设置有万向轮。
优选的，所述三脚架的每一支脚包括若干节依次套接的调节杆，所述调节杆上设置有用于调节所述调节杆伸出长度的调节套筒。
优选的，所述云台包括：固定端和活动端，所述固定端连接在所述三脚架上，活动端上设置有摇臂支撑柱和高度调节柱；
所述摇臂支撑柱设置在所述伸缩摇臂组件的左右两侧，所述摇臂支撑柱之间连接有横轴，所述摇臂支撑柱通过横轴铰接有所述伸缩摇臂组件；
所述高度调节柱垂直设置在所述活动端的上表面，所述高度调节柱沿着所述伸缩摇臂组件的延伸方向分布，所述高度调节柱的上端铰接在所述伸缩摇臂组件的底部。
优选的，所述高度调节柱具体为一种电控液压推杆，所述高度调节柱电连接有控制器，所述控制器搭载在所述支架上。
优选的，所述伸缩摇臂组件包括若干依次套装的摇臂，所述伸缩摇臂组件上与所述采集模块相对的一端设置有配重块，所述伸缩摇臂组件的两端还设置有拉索，所述伸缩摇臂组件的上方设置有撑杆，所述拉索穿过所述撑杆，并通过所述撑杆调节保持张紧。
优选的，所述采集模块包括安装架，所述安装架上设置有探头组件，所述安装架包括平板，所述平板的四角通过水平调节器吊装在所述伸缩摇臂组件的末端，所述安装架上设置有电子水平仪，所述电子水平仪和所述水平调节器远程连接所述数据分析系统。
优选的，所述探头组件包括光谱仪，所述光谱仪通过光纤连接有探头，所述探头伸出于所述安装架外侧且探头的数据采集端保持向下，所述光谱仪用于通过无线网络将所述探头的遥感数据传输至数据分析系统。
优选的，所述光谱仪上连接有伸缩杆，所述伸缩杆上设置有槽，所述光纤固定在所述槽中，所述探头固定在所述伸缩杆的下表面上。
优选的，所述伸缩杆的下表面还设置有红外高度测定器，所述红外高度测定器通过无线信号连接至水平调节器。
本申请与现有技术相比，其详细说明如下：
本申请公开了一种组装式田间移动遥感监测系统，包括可以折叠伸缩的支架和可以伸缩的伸缩摇臂组件，伸缩摇臂组件铰接在所述折叠伸缩支架上，可以以所述支架为中心沿水平方向转动或沿竖直方向摆动，将其末端的采集模块调整至任意方位或高度。实验人员可以轻松组装该系统，也可以拆卸、收缩折叠后运输携带，具有灵活性好的优点，采集模块将遥感数据远程输送至数据分析系统，实验人员可以在现场实现数据调取查阅，及时调整监测过程。
三脚架的每一支脚底部的万向轮，三脚架的高度可以通过调节套筒灵活调节。三脚架作为支架具有较高的灵活性和便携性，伸缩摇臂组件一端设置有采集模块，一端设置有配重块，机构稳定性好，可以有效避免重心偏移，实验人员可以任意调节伸缩摇臂组件，使其满足监测需要。
伸缩摇臂组件的摆动通过高度调节柱调节，使其绕横轴摆动，与人工调节相比不仅节省了人力，还具有较高的机械稳定性，实验人员通过控制器驱动高度调节柱，将伸缩摇臂组件倾角调节至指定角度，使采集模块处于目标高度并保持，具有操作性好、稳定性高的优点。
采集模块包括有电子水平仪，所述电子水平仪远程连接所述数据分析系统，所述采集模块的安装架包括有水平调节器，所述水平调节器具体为电推杆，并通过数据分析系统进行控制，实验人员可以根据电子水平仪监测采集模块的倾角调节所述水平调节器，使其始终保持水平。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中云台及云台上搭载的摇臂支撑柱和高度调节柱的示意图；
图3为本发明中采集模块的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图所示，一种组装式田间移动遥感监测系统，包括可折叠伸缩的支架(1)，所述支架(1)上搭载有伸缩摇臂组件(2)，所述伸缩摇臂组件(2)可以绕所述支架(1)水平转动或竖直方向摆动，在所述伸缩摇臂组件(2)的末端设置有采集模块(3)，所述采集模块(3)用于通过遥感技术采集田间信息，并通过无线信号将采集到的遥感数据传送至数据分析系统(4)，所述数据分析系统(4)设置在所述支架(1)上并连接有移动电源(5)，所述数据分析系统(4)可以及时处理遥感数据，并可以根据处理结果调节伸缩摇臂组件(2)调整遥感采集过程。
其中，所述支架(1)包括三脚架(11)，所述三脚架(11)的每一支脚包括若干节依次套接的调节杆，且所述调节杆上设置有调节套筒所述三脚架(11)在不需要使用时可以收拢，具有节约空间方便携带的优点。所述三脚架(11)可以松开调节套筒至需要的长度，再旋紧调节套筒进行固定。在所述三脚架(11)的每一支角底部设置有一万向轮(111)。实验人员可以利用万向轮(111)推动三脚架(11)，使三脚架(11)移动到合适区域进行遥感监测。所述万向轮(111)上设置有锁死踏板，实验人员将三脚架(11)移动到合适区域后，通过踩踏锁死踏板固定所述万向轮(111)，使系统保持相对固定。
在所述三脚架(11)的上端水平设置有云台(12)，所述云台(12)用于将所述伸缩摇臂组件(2)搭载在所述三脚架(11)上，并使所述伸缩摇臂组件(2)可以以云台(14)为支点水平方向任意旋转，或以云台(14)为支点竖直方向摆动，将所述伸缩摇臂组件(2)末端的采集模块(3)调整至任意方位或任意高度。
所述云台(14)包括有固定端和活动端，所述固定端用于连接所述三脚架，所述活动端可以在所述固定端上绕其竖直方向的轴线水平旋转，所述活动端的上表面设置有摇臂支撑柱(121)和高度调节柱(122)。
所述三脚架(11)上搭载有所述移动电源(5)，所述移动电源(5)电连接所述数据分析系统(4)，也可以连接高度调节柱(122)或本系统中的其他用电设备。
具体的，所述云台(12)上设置有两个摇臂支撑柱(121)，两个所述摇臂支撑柱(121)的上端连接有水平设置的横轴(123)，所述横轴(123)贯通于所述伸缩摇臂组件(2)，且所述横轴(123)垂直于所述伸缩摇臂组件(2)的延伸方向。所述伸缩摇臂组件(2)可以绕着所述摇臂支撑柱(121)的横轴(123)摆动。
所述云台(12)上还设置有两个高度调节柱(122)，所述高度调节柱(122)竖直设置在活动端的上表面，且两个高度调节柱(122)沿着所述伸缩摇臂组件(2)的延伸方向分布，作为本发明的优选实施例，两个所述高度调节柱分别设置于所述横轴(123)的轴向两侧。
所述高度调节柱(122)的上端铰接在所述伸缩摇臂组件(2)的底部。所述高度调节柱(122)具体为一种电控液压推杆，所述电控液压推杆电连接有控制器(13)，所述控制器(13)搭载在所述支架(1)上。所述控制器(13)可以为遥控板，实验人员可以通过遥控板的按键驱动所述高度调节柱(122)伸长或缩短，所述控制器(13)也可以为集成有无线接收模块的控制芯片，所述控制芯片通过无线信号与数据分析系统(4)连接，通过接收数据分析系统(4)的控制信号驱动所述高度调节柱(122)伸长或缩短，所述高度调节柱(122)通过调节伸缩量使所述伸缩摇臂组件(2)绕着轴摆动至指定的仰角，使所述伸缩摇臂组件(2)末端的采集模块(3)处于设定高度。
所述云台(12)上还可设置有平台，所述平台用于放置所述数据分析系统(4)，方便实验人员操作使用。
所述伸缩摇臂组件(2)包括若干节依次套装可以伸缩的摇臂(21)，各摇臂(21)与其相邻摇臂(21)结构相同，之间的相对位移相同，所述伸缩摇臂组件(2)的伸出侧的末端悬挂有所述采集模块(3)，伸缩摇臂组件(2)上与所述采集模块(3)相对的固定一侧设置有配重块(22)，所述配重块(22)用于平衡伸缩摇臂组件(2)的中心和采集模块(3)的重量，保证了整体结构的稳定性，同时保证了单个实验人员对于装置的平衡操作。所述伸缩摇臂组件(2)的各摇臂(21)上还设置有拉索(23)，所述伸缩摇臂组件(2)上设置有撑杆(24)，所述拉索(23)的另一端设置于所述撑杆(24)上，所述撑杆(24)用于使所述拉索(23)始终保持张紧，保证伸缩摇臂组件(2)的稳定性。
所述采集模块(3)包括安装架(31)，所述安装架(31)的底部为平板(311)，所述平板(311)的四角上设置有水平调节器(32)，所述平板(311)通过水平调节器(32)吊装在所述伸缩摇臂组件(2)的末端。所述安装架(31)上还设置有电子水平仪(38)，所述电子水平仪(38)远程连接数据分析系统(4)，所述电子水平仪用于检测平板(311)的倾角，并将检测结果远程输送至数据分析系统(4)，所述数据分析系统(4)通过无线信号控制所述水平调节器(32)。所述水平调节器(32)具体为四个连接在所述平板(311)上的电推杆，所述电推杆的固定端设置于所述伸缩摇臂组件(2)上，所述水平调节器(32)根据数据分析系统(4)的控制调节伸出长度，使平板(311)保持水平。
在所述安装架(31)上设置有探头组件，所述探头组件具体包括光谱仪(33)、光纤(34)、伸缩杆(36)、和探头(35)，所述光谱仪(33)固定设置在所述平板(311)上，所述光谱仪(33)通过光纤(34)连接有探头(35)，所述探头(35)伸出至所述安装架(31)的外部。所述光谱仪(33)和探头(35)之间固定有伸缩杆(36)，所述伸缩杆(36)上沿其延伸方向设置有槽(37)，所述光纤(34)固定在槽(37)内。所述探头(35)固定设置在所述伸缩杆(36)的下表面，所述探头(35)的遥感探测端始终保持向下，所述探头(35)用于采集遥感数据，并将遥感数据通过光纤(34)输送至光谱仪(33)，所述光谱仪(33)初步处理遥感数据成图像后通过无线信号传输至所述数据分析系统(4)，实验人员可以直接在数据分析系统(4)上调阅数据，根据数据调节遥感监测过程，提高监测效率。
所述伸缩杆(36)的下表面还设置有红外高度测定器(39)，所述红外高度测定器(39)远程连接所述数据分析系统(4)，红外高度测定器(39)用于检测探头(35)至遥感目标之间的距离，并将检测结果远程传输至所述数据分析系统(4)，实验人员根据接收到的倾角数据远程控制高度调节柱(122)，使探头(35)处于目标高度。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种组装式田间移动遥感监测系统，包括支架(1)，其特征在于，所述支架(1)上搭载有伸缩摇臂组件(2)，所述伸缩摇臂组件以所述支架(1)为中心沿水平方向转动或沿竖直方向摆动，在所述伸缩摇臂组件(2)的末端设置有采集模块(3)，所述采集模块(3)用于采集其下方的遥感数据并通过无线网络输送至数据分析系统(4)，所述数据分析系统(4)设置在所述支架(1)上并连接有移动电源(5)；所述采集模块(3)包括安装架(31)，所述安装架(31)上设置有探头组件，所述安装架(31)包括平板(311)，所述平板(311)的四角通过水平调节器(32)吊装在所述伸缩摇臂组件(2)的末端，所述安装架(31)上设置有电子水平仪(38)，所述电子水平仪(38)和所述水平调节器(32)远程连接所述数据分析系统(4)。
2.根据权利要求1所述的一种组装式田间移动遥感监测系统，其特征在于，所述支架(1)包括三脚架(11)，所述三脚架(11)的上方搭载有云台(12)，所述云台(12)上方搭载有所述伸缩摇臂组件(2)，所述三脚架(11)的每一支脚底部设置有万向轮(111)。
3.根据权利要求2所述的一种组装式田间移动遥感监测系统，其特征在于，所述三脚架(11)的每一支脚包括若干节依次套接的调节杆，所述调节杆上设置有用于调节所述调节杆伸出长度的调节套筒。
4.根据权利要求2所述的一种组装式田间移动遥感监测系统，其特征在于，所述云台(12)包括：固定端和活动端，所述固定端连接在所述三脚架(11)上，活动端上设置有摇臂支撑柱(121)和高度调节柱(122)；
所述摇臂支撑柱(121)设置在所述伸缩摇臂组件(2)的左右两侧，所述摇臂支撑柱(121)之间连接有横轴(123)，所述摇臂支撑柱(121)通过横轴(123)铰接有所述伸缩摇臂组件(2)；
所述高度调节柱(122)垂直设置在所述活动端的上表面，所述高度调节柱(122)沿着所述伸缩摇臂组件(2)的延伸方向分布，所述高度调节柱(122)的上端铰接在所述伸缩摇臂组件(2)的底部。
5.根据权利要求4所述的一种组装式田间移动遥感监测系统，其特征在于，所述高度调节柱(122)具体为一种电控液压推杆，所述高度调节柱(122)电连接有控制器(13)，所述控制器(13)搭载在所述支架(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种组装式田间移动遥感监测系统，其特征在于，所述伸缩摇臂组件(2)包括若干依次套装的摇臂(21)，所述伸缩摇臂组件(2)上与所述采集模块(3)相对的一端设置有配重块(22)，所述伸缩摇臂组件(2)的两端还设置有拉索(23)，所述伸缩摇臂组件(2)的上方设置有撑杆(24)，所述拉索(23)穿过所述撑杆(24)，并通过所述撑杆(24)调节保持张紧。
7.根据权利要求1所述的一种组装式田间移动遥感监测系统，其特征在于，所述探头组件包括光谱仪(33)，所述光谱仪(33)通过光纤(34)连接有探头(35)，所述探头(35)伸出于所述安装架(31)外侧且探头(35)的数据采集端保持向下，所述光谱仪(33)用于通过无线网络将所述探头(35)的遥感数据传输至数据分析系统(4)。
8.根据权利要求7所述的一种组装式田间移动遥感监测系统，其特征在于，所述光谱仪(33)上连接有伸缩杆(36)，所述伸缩杆(36)上设置有槽(37)，所述光纤(34)固定在所述槽(37)中，所述探头(35)固定在所述伸缩杆(36)的下表面上。
9.根据权利要求8所述的一种组装式田间移动遥感监测系统，其特征在于，所述伸缩杆(36)的下表面还设置有红外高度测定器(39)，所述红外高度测定器(39)远程连接所述数据分析系统(4)。
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