CN111537693A - 一种基于5g技术智慧农业多参数环境监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置及方法。该基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，包括平台盒与铝合金管架，所述平台盒的上端外表面固定连接有太阳能电池板，所述平台盒的外表面还设置有显示屏、控制面板、高清摄像头以及传感器探头孔，所述平台盒的内部还设置有电池模块、通讯模块以及控制模块，铝合金管架包括固定管架与转动管架，所述转动管架可绕固定管架的轴线转动，固定管架内设置有驱动电机，驱动电机的驱动轴与所述转动管架连接，驱动电机驱动转动管架转动；该基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，拆装简单方便，使用灵活，便于大面积智慧农业的农田安装使用，可以有效的提高安装工人的效率，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明属于智慧农田技术领域，具体涉及一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置及方法。
背景技术
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。所谓“智慧农业”就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。现有的基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置中，使用者使用图像采集装置以及农田地下用以及地面用传感器技术，来监督农田农作物的生长环境，从而确保农作物的生长稳定性，但在实际的装置使用中，无论是图像采集支架还是地面以下的传感器探针，安装费时费力，而且智慧农田一般采用承包制，面积大，安装的设备多，传统的方式效率十分低下，不利于人们的使用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置及方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，包括平台盒与铝合金管架，所述平台盒的上端外表面固定连接有太阳能电池板，所述平台盒的外表面还设置有显示屏、控制面板、高清摄像头以及传感器探头孔，所述平台盒的内部还设置有电池模块、通讯模块以及控制模块，所述铝合金管架包括固定管架与转动管架，所述转动管架可绕固定管架的轴线转动，所述固定管架内设置有驱动电机，所述驱动电机的驱动轴与所述转动管架连接，所述驱动电机驱动转动管架转动，所述转动管架的下端固定连接有钻头，所述固定管架的外表面固定连接有固定板，所述固定板的外表面开设有螺孔，所述固定管架通过固定板与转动管架固定连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述固定管架的外表面开设有电机孔，所述固定管架的内表面设置有第一滑槽，所述第一滑槽滑动连接有电机座板，所述电机座板与驱动电机固定连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述转动管架的外表面活动连接有稳定板，所述稳定板的下端与转动管架的外表面铰链连接，所述转动管架的内部设置有驱动结构，所述驱动结构驱动稳定板的上端远离转动管架。
作为本发明的进一步优化方案，所述稳定板与转动管架的外表面之间连接有覆盖布。
作为本发明的进一步优化方案，所述驱动结构包括设置于转动管架内部的螺杆，所述螺杆的下端与转动管架的内表面活动连接，所述螺杆的外表面套设有第一滑块，所述第一滑块的外表面活动连接有连接顶杆，所述连接顶杆的另一端与稳定板的内表面活动连接。
作为本发明的进一步优化方案，所述转动管架内固定连接有限制内管，所述第一滑块位于限制内管内上下滑动，所述限制内管的外表面开设有第二滑槽，所述连接顶杆贯穿第二滑槽。
作为本发明的进一步优化方案，所述螺杆的外表面还套有第二滑块，所述限制内管的下端外表面固定连接有底座台，所述底座台的外表面设置有触发按钮，所述转动管架的外表面开设有探针孔，所述转动管架的内部固定连接有电动推杆，所述电动推杆的驱动端固定连接有探针，所述触发按钮被压下后，所述电动推杆驱动探针从探针孔处穿出。
作为本发明的进一步优化方案，所述螺杆的上端外表面固定连接有卡座，所述卡座的外表面开设有卡齿槽，所述驱动电机的驱动端固定连接有转动卡齿，所述转动卡齿与卡齿槽相配合。
作为本发明的进一步优化方案，所述转动管架包括卡板，所述卡板内放置有转动卡板，所述转动卡板的外表面同样开设有卡齿槽。
一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测方法，包括以下步骤，
步骤S1，在待固定点插入铝合金管架；
步骤S2，通过驱动电机驱动转动管架挺入地面以下；
步骤S3，通过驱动电机驱动螺杆转动，张开稳定板，加固整个装置；
步骤S4，通过探针测量土壤数据；
步骤S5，安装平台盒并调试，通过平台盒内的传感器，测量空气数据；
步骤S6，将测量得到的数据通过通讯模块上传至远程平台。
本发明的有益效果在于：本发明设置有固定管架、转动管架以及钻头，通过设置于固定管架内的驱动电机，来驱动转动管架转动，通过钻头，便于整个铝合金管架插入于地面合适深度；固定驱动电机的电机座板，可以通过其上下滑动，来解除电机座板与转动管架的连接，此时取下设置于卡板表面的转动卡板，可使驱动电机与螺杆上端的卡座连接，利用驱动电机驱动螺杆转动，从而下移第一滑块与第二滑块，便于撑开稳定板，通过触发电动推杆，使探针插入土壤内部；拆卸时，先利用驱动电机的反转，复位稳定板以及探针，十分方便；整个装置拆装简单方便，使用灵活，便于大面积智慧农业的农田安装使用，可以有效的提高安装工人的效率，便于推广使用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的图1的侧面结构示意图；
图3是本发明图1的内部结构示意图；
图4是本发明电机座板上移时的结构示意图；
图5是本发明稳定板展开后的结构示意图；
图6是本发明卡板的结构示意图。
图中：1、平台盒；2、太阳能电池板；3、显示屏；4、控制面板；5、高清摄像头；6、传感器探头孔；7、铝合金管架；8、固定管架；9、转动管架；10、固定板；11、稳定板；12、探针孔；13、钻头；14、电机孔；15、第一滑槽；16、电机座板；17、驱动电机；18、卡板；19、卡座；20、螺杆；21、限制内管；22、第二滑槽；23、连接顶杆；24、第一滑块；25、覆盖布；26、第二滑块；27、底座台；28、电动推杆；29、转动卡齿；30、转动卡板；31、探针。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
如图1-6所示，一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，包括平台盒1与铝合金管架7，所述平台盒1的上端外表面固定连接有太阳能电池板2，所述平台盒1的外表面还设置有显示屏3、控制面板4、高清摄像头5以及传感器探头孔6，所述平台盒1的内部还设置有电池模块、通讯模块以及控制模块，电池模块中应当包括太阳能充电系统，驱动电机17的电源可以由该电池模块提供(若先插铝合金管架7，则可以在安装平台盒1之前接线使用)，所述铝合金管架7包括固定管架8与转动管架9，所述转动管架9可绕固定管架8的轴线转动，所述固定管架8内设置有驱动电机17，所述驱动电机17的驱动轴与所述转动管架9连接，驱动电机17选用正反转用伺服电机即可，具体大小可以根据实际的铝合金管架7的粗细来进行选择，所述驱动电机17驱动转动管架9转动，所述转动管架9的下端固定连接有钻头13，所述固定管架8的外表面固定连接有固定板10，所述固定板10的外表面开设有螺孔，所述固定管架8通过固定板10与转动管架9固定连接，即在不向下继续挺进深度时，可以通过固定板10表面的螺孔，转入螺钉，从而时固定管架8与转动管架9相对固定。
所述固定管架8的外表面开设有电机孔14，该电机孔14为一槽体，使用者通过该位置可以用手或者其他支撑装置来使电机座板16在第一滑槽15内滑动，在实际使用中，可以设置门，来锁闭或者封闭该槽体，所述固定管架8的内表面设置有第一滑槽15，所述第一滑槽15滑动连接有电机座板16，所述电机座板16与驱动电机17固定连接；所述转动管架9的外表面活动连接有稳定板11，所述稳定板11的下端与转动管架9的外表面铰链连接，所述转动管架9的内部设置有驱动结构，所述驱动结构驱动稳定板11的上端远离转动管架9；所述稳定板11与转动管架9的外表面之间连接有覆盖布25；所述驱动结构包括设置于转动管架9内部的螺杆20，所述螺杆20的下端与转动管架9的内表面活动连接，所述螺杆20的外表面套设有第一滑块24，所述第一滑块24的外表面活动连接有连接顶杆23，所述连接顶杆23的另一端与稳定板11的内表面活动连接；所述转动管架9内固定连接有限制内管21，所述第一滑块24位于限制内管21内上下滑动，所述限制内管21的外表面开设有第二滑槽22，所述连接顶杆23贯穿第二滑槽22；所述螺杆20的外表面还套有第二滑块26，所述限制内管21的下端外表面固定连接有底座台27，所述底座台27的外表面设置有触发按钮，所述转动管架9的外表面开设有探针孔12，所述转动管架9的内部固定连接有电动推杆28，所述电动推杆28的驱动端固定连接有探针31，所述触发按钮被压下后，所述电动推杆28驱动探针31从探针孔12处穿出；所述螺杆20的上端外表面固定连接有卡座19，所述卡座19的外表面开设有卡齿槽，所述驱动电机17的驱动端固定连接有转动卡齿29，所述转动卡齿29与卡齿槽相配合；所述转动管架9包括卡板18，所述卡板18内放置有转动卡板30，所述转动卡板30的外表面同样开设有卡齿槽；
一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测方法，包括以下步骤，
步骤S1，在待固定点插入铝合金管架；
步骤S2，通过驱动电机驱动转动管架挺入地面以下；
步骤S3，通过驱动电机驱动螺杆转动，张开稳定板，加固整个装置；
步骤S4，通过探针测量土壤数据；
步骤S5，安装平台盒并调试，通过平台盒内的传感器，测量空气数据；
步骤S6，将测量得到的数据通过通讯模块上传至远程平台。
需要说明的是，该基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，在使用时，先将铝合金管架7插入在合适的底面上，此时驱动电机17的驱动轴的转动卡齿29插入于转动卡板30的卡齿槽内，转动卡板30位于卡板18表面的槽内，启动驱动电机17，驱动电机17驱动转动卡齿29转动，转动卡齿29驱动转动卡板30转动，转动卡板30驱动卡板18从而带动转动管架9转动，使用者持拿铝合金管架7，通过钻头13使整个铝合金管架7向地下挺进，待其到达合适深度后，抬起电机座板16，使转动卡齿29脱离转动卡板30，此时再取下转动卡板30(卡板18表面放置转动卡板30的槽体内部设置有放置转动卡板30的凸沿，同样的，转动卡板30表面开设的放置转动卡齿29的槽体内同样设置有放置其的凸沿)，再放下电机座板16，此时驱动电机17的转动卡齿29插入于卡座19表面的卡齿槽内，再次启动驱动电机17，驱动电机17驱动卡座19从而带动整个螺杆20转动，第一滑块24由于限制内管21的限制，第一滑块21下移，带动连接顶杆23推动稳定板11的上端远离转动管架9，此时稳定板11表面的覆盖布25可以有效的防止土壤进入转动管架9的内部，覆盖布25可以由弹性的橡胶垫制备，待第一滑块21到达指定位置后，第二滑块26下移至底座台27的上端表面，压紧触发按钮，触发按钮被按下后，电动推杆28伸长，推动探针31从探针孔12内伸出，该探针31通常为土壤内数据测量检测的传感器探针，如土壤温度、湿度感应类的传感器，本实施例中第二滑块26设置于第一滑块24的下方，但在实际的使用制备过程中，其第一滑块24以及稳定板11的数量在纵向上可以为多组配合使用，第二滑块26以及底座台27可以设置于中部，在本实施例中底座台27固定了限制内管21，且其内部安装有轴承座，底座台27通过轴承座与螺杆20连接；在使用完成后或者重新定位安装时，可以利用驱动电机17反向转动，升起第二滑块26以及第一滑块24，触发按钮复位，稳定板11复位，便于铝合金管架7的拆卸，且通过覆盖布25，便于稳定板11复位，覆盖布25主要与稳定板11的周边连接，稳定板11弹开后，利用覆盖布25挡住其产生的空隙，阻止土壤进入转动管架9的内部，同时便于稳定板11的复位；整个装置设置有固定管架8、转动管架9以及钻头13，通过设置于固定管架8内的驱动电机17，来驱动转动管架9转动，通过钻头13，便于整个铝合金管架7插入于地面合适深度；固定驱动电机17的电机座板16，可以通过其上下滑动，来解除电机座板16与转动管架9的连接，此时取下设置于卡板18表面的转动卡板30，可使驱动电机17与螺杆20上端的卡座19连接，利用驱动电机17驱动螺杆20转动，从而下移第一滑块24与第二滑块26，便于撑开稳定板11，通过触发电动推杆28，使探针31插入土壤内部；拆卸时，先利用驱动电机17的反转，复位稳定板11以及探针31，十分方便；整个装置拆装简单方便，使用灵活，便于大面积智慧农业的农田安装使用，可以有效的提高安装工人的效率，便于推广使用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于，包括平台盒(1)与铝合金管架(7)，所述平台盒(1)的上端外表面固定连接有太阳能电池板(2)，所述平台盒(1)的外表面还设置有显示屏(3)、控制面板(4)、高清摄像头(5)以及传感器探头孔(6)，所述平台盒(1)的内部还设置有电池模块、通讯模块以及控制模块，所述铝合金管架(7)包括固定管架(8)与转动管架(9)，所述转动管架(9)可绕固定管架(8)的轴线转动，所述固定管架(8)内设置有驱动电机(17)，所述驱动电机(17)的驱动轴与所述转动管架(9)连接，所述驱动电机(17)驱动转动管架(9)转动，所述转动管架(9)的下端固定连接有钻头(13)，所述固定管架(8)的外表面固定连接有固定板(10)，所述固定板(10)的外表面开设有螺孔，所述固定管架(8)通过固定板(10)与转动管架(9)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于：所述固定管架(8)的外表面开设有电机孔(14)，所述固定管架(8)的内表面设置有第一滑槽(15)，所述第一滑槽(15)滑动连接有电机座板(16)，所述电机座板(16)与驱动电机(17)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于：所述转动管架(9)的外表面活动连接有稳定板(11)，所述稳定板(11)的下端与转动管架(9)的外表面铰链连接，所述转动管架(9)的内部设置有驱动结构，所述驱动结构驱动稳定板(11)的上端远离转动管架(9)。
4.根据权利要求3所述的一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于：所述稳定板(11)与转动管架(9)的外表面之间连接有覆盖布(25)。
5.根据权利要求4所述的一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于：所述驱动结构包括设置于转动管架(9)内部的螺杆(20)，所述螺杆(20)的下端与转动管架(9)的内表面活动连接，所述螺杆(20)的外表面套设有第一滑块(24)，所述第一滑块(24)的外表面活动连接有连接顶杆(23)，所述连接顶杆(23)的另一端与稳定板(11)的内表面活动连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于：所述转动管架(9)内固定连接有限制内管(21)，所述第一滑块(24)位于限制内管(21)内上下滑动，所述限制内管(21)的外表面开设有第二滑槽(22)，所述连接顶杆(23)贯穿第二滑槽(22)。
7.根据权利要求6所述的一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于：所述螺杆(20)的外表面还套有第二滑块(26)，所述限制内管(21)的下端外表面固定连接有底座台(27)，所述底座台(27)的外表面设置有触发按钮，所述转动管架(9)的外表面开设有探针孔(12)，所述转动管架(9)的内部固定连接有电动推杆(28)，所述电动推杆(28)的驱动端固定连接有探针(31)，所述触发按钮被压下后，所述电动推杆(28)驱动探针(31)从探针孔(12)处穿出。
8.根据权利要求7所述的一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于：所述螺杆(20)的上端外表面固定连接有卡座(19)，所述卡座(19)的外表面开设有卡齿槽，所述驱动电机(17)的驱动端固定连接有转动卡齿(29)，所述转动卡齿(29)与卡齿槽相配合。
9.根据权利要求8所述的一种基于5G技术智慧农业多参数环境监测装置，其特征在于：所述转动管架(9)包括卡板(18)，所述卡板(18)内放置有转动卡板(30)，所述转动卡板(30)的外表面同样开设有卡齿槽。
10.一种根据权利要求1所述装置的多参数环境监测方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤S1，在待固定点插入铝合金管架；
步骤S2，通过驱动电机驱动转动管架挺入地面以下；
步骤S3，通过驱动电机驱动螺杆转动，张开稳定板，加固整个装置；
步骤S4，通过探针测量土壤数据；
步骤S5，安装平台盒并调试，通过平台盒内的传感器，测量空气数据；
步骤S6，将测量得到的数据通过通讯模块上传至远程平台。
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2020
- 2020-04-26 CN CN202010336983.1A patent/CN111537693A/zh active Pending
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