CN111982569A - 一种农田环境信息采集与监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农田环境信息采集与监测装置，包括箱体、取样单元和采集单元，所述采集单元安装于箱体内腔顶部中间位置，采集单元通过电动推杆与箱体内腔顶部连接，取样单元包括安装套、第一固定盘、第二固定盘、取样筒、推板、推杆和拉伸弹簧，第一固定盘底部设有凸头，第一固定盘左上部设有缺口，设有取样单元和采集单元，取样筒转动时第一固定盘上的凸头将取样筒逐渐向下推插入地面，土壤进入取样筒内，带有土壤的取样筒转动至安装套顶部位置时，采集单元进行采集分析，待取样筒转动至第一固定盘的缺口内，推板将取样筒内的土壤推出，方便进行下一个位置的取样，能够进行连续取样以及信息采集，自动化程度高，提高了工作效率。

Description

一种农田环境信息采集与监测装置

技术领域

本发明涉及农业设备技术领域，具体是一种农田环境信息采集与监测装置。

背景技术

精准农业的本质是根据收集到的土壤作物空间变异信息，在生产中针对地块的具体情况确定出相应的农业措施。由于田间气候、种植作物的影响，土壤特征实时都在变化。准确了解土壤特征的变化，不但有利于我们有针对性地浇灌，施肥，而且对防止土质变坏、农业科研建模等都有很大的推动作用。

现有的设备无法进行自动连续取样以及土壤信息的采集，自动化程度较低，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农田环境信息采集与监测装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种农田环境信息采集与监测装置，包括箱体、取样单元和采集单元，所述箱体均匀对称固定安装有滚轮，所述采集单元安装于箱体内腔顶部中间位置，采集单元通过电动推杆与箱体内腔顶部连接，所述取样单元包括安装套、第一固定盘、第二固定盘、取样筒、推板、推杆和拉伸弹簧，所述安装套转动安装于箱体内，箱体内安装有用于驱动安装套转动的驱动机构，所述安装套的中心线上设有安装轴，安装轴端部与箱体内壁固定连接，安装轴上间隔固定有第一固定盘和第二固定盘，所述安装套上环向等距活动穿设有多个取样筒，取样筒位于安装套外部的一端设有取样口，取样筒另一端封闭，取样筒的封闭端与第一固定盘的周壁抵触，所述取样筒内设有推板，推板远离取样口的一侧与推杆一端固定连接，推杆另一端贯穿取样筒的封闭端并延伸至第二固定盘一侧，推杆端部固定有连接销，第二固定盘端面上开设有供连接销插入并滑动的环形滑槽，所述连接销与取样筒封闭端之间固定连接有拉伸弹簧，所述第一固定盘底部设有凸头，第一固定盘左上部设有缺口。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述采集单元通过通信设备与服务终端信号连接。

在一种可选方案中：所述箱体一侧壁上安装有箱门，所述箱门通过铰链和搭扣与箱体连接。

在一种可选方案中：所述箱体上安装有驱动滚轮转动的驱动组件，所述驱动组件包括第三电机、蜗杆和蜗轮，箱体同一侧的两个滚轮的安装轴上均固定安装有蜗轮，箱体底部转动安装有与蜗轮啮合的蜗杆，第三电机固定安装于箱体底部且驱动连接蜗杆。

在一种可选方案中：所述取样筒的封闭端安装有多个滑轮。

在一种可选方案中：所述箱体四周外壁上安装有多组稳定组件，所述稳定组件包括第二电机、丝杆、内螺纹套、第一连杆、滑套、安装杆和第二连杆，所述丝杆竖直转动安装于箱体外壁上，第二电机固定安装于箱体外壁上，第二电机的输出轴与丝杆顶端固定连接，丝杆上螺纹连接有内螺纹套，内螺纹套与箱体外壁滑动连接，内螺纹套上铰接有第一连杆，箱体侧壁底部固定有水平的滑杆，滑杆上滑动套装有滑套，第一连杆底端与滑套滑动连接，滑杆远离箱体的端部两侧均铰接有安装杆，滑套外壁上铰接有第二连杆，第二连杆另一端与安装杆中部铰接，安装杆底部均匀固定有多根支撑杆。

在一种可选方案中：所述箱体左上角上固定安装有喷嘴，喷嘴上连接有供水管，供水管与外部水箱内的水泵连接。

相较于现有技术，本发明的有益效果如下：

设有取样单元和采集单元，所述取样单元包括安装套、第一固定盘、第二固定盘、取样筒、推板、推杆和拉伸弹簧，驱动机构带动安装套转动逆时针，安装套带动其上的取样筒转动，取样筒转动时第一固定盘上的凸头将取样筒逐渐向下推插入地面，土壤进入取样筒内，带有土壤的取样筒转动至安装套顶部位置时，安装套停止转动，电动推杆带动采集单元下降，对取样筒内的土壤进行采集分析，采集单元采集分析完成后电动推杆带动其回到初始位置，安装套接着转动，待取样筒转动至第一固定盘的缺口内，在拉伸弹簧拉力下取样筒相对推板运动，推板将取样筒内的土壤推出，方便进行下一个位置的取样，能够进行连续取样以及信息采集，自动化程度高，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明第一实施例的结构示意图。

图2为本发明第一实施例中安装杆、滑套和连杆的位置示意图。

图3为本发明第一实施例中第一固定盘的结构示意图。

图4为本发明第二实施例的结构示意图。

附图标记注释：1-箱体、2-采集单元、3-电动推杆、4-安装套、5-取样筒、6-推板、7-推杆、8-拉伸弹簧、9-缺口、10-第一固定盘、11-环形滑槽、12-连接销、13-第二固定盘、14-凸头、15-滑轮、16-第二电机、17-丝杆、18-内螺纹套、19-第一连杆、20-滑套、21-安装杆、22-第二连杆、23-第三电机、24-蜗轮、25-蜗杆、26-喷嘴。

具体实施方式

以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。

实施例1

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种农田环境信息采集与监测装置，包括箱体1、取样单元和采集单元2，箱体1一侧壁上安装有箱门，本实施例中，所述箱门优选通过铰链和搭扣与箱体1连接，所述箱体1均匀对称固定安装有滚轮，方便装置的移动，箱体1上安装有驱动滚轮转动的驱动组件，本实施例中，所述驱动组件包括第三电机23、蜗杆25和蜗轮24，箱体1同一侧的两个滚轮的安装轴上均固定安装有蜗轮24，箱体1底部转动安装有与蜗轮24啮合的蜗杆25，第三电机23固定安装于箱体1底部且驱动连接蜗杆25，本实施例中，第三电机23的输出轴通过联轴器与蜗杆25端部固定连接，第三电机23带动蜗杆25转动，蜗杆25通过蜗轮24带动滚轮转动，进而移动采集位置，利用蜗杆25与蜗轮24之间的自锁性能，保证稳定性，所述采集单元2安装于箱体1内腔顶部中间位置，采集单元2通过电动推杆73与箱体1内腔顶部连接，通过电动推杆73能够调整采集单元2的高度位置，采集单元2通过通信设备与服务终端信号连接，方便实时传输采集结果，所述取样单元包括安装套4、第一固定盘10、第二固定盘13、取样筒5、推板6、推杆7和拉伸弹簧8，所述安装套4转动安装于箱体1内，箱体1内安装有用于驱动安装套4转动的驱动机构，所述安装套4的中心线上设有安装轴，安装轴端部与箱体1内壁固定连接，安装轴上间隔固定有第一固定盘10和第二固定盘13，所述安装套4上环向等距活动穿设有多个取样筒5，取样筒5位于安装套4外部的一端设有取样口，取样筒5另一端封闭，取样筒5的封闭端与第一固定盘10的周壁抵触，本实施例中，为了减小取样筒5的封闭端与第一固定盘10周壁之间的摩擦力，所述取样筒5的封闭端安装有多个滑轮15，所述取样筒5内设有推板6，推板6远离取样口的一侧与推杆7一端固定连接，推杆7另一端贯穿取样筒5的封闭端并延伸至第二固定盘13一侧，推杆7端部固定有连接销12，第二固定盘13端面上开设有供连接销12插入并滑动的环形滑槽11，所述连接销12与取样筒5封闭端之间固定连接有拉伸弹簧8，本实施例中，所述拉伸弹簧8两端分别与连接销12和取样筒5封闭端勾连，拉伸弹簧8的拉力使得取样筒5封闭端始终保持与第一固定盘10周壁抵触，进一步的，所述第一固定盘10底部设有凸头14，第一固定盘10左上部设有缺口9，工作时，驱动机构带动安装套4转动逆时针，安装套4带动其上的取样筒5转动，取样筒5转动时第一固定盘10上的凸头14将取样筒5逐渐向下推插入地面，土壤进入取样筒5内，带有土壤的取样筒5转动至安装套4顶部位置时，安装套4停止转动，电动推杆73带动采集单元2下降，对取样筒5内的土壤进行采集分析，采集单元2采集分析完成后电动推杆73带动其回到初始位置，安装套4接着转动，待取样筒5转动至第一固定盘10的缺口9内，在拉伸弹簧8拉力下取样筒5相对推板6运动，推板6将取样筒5内的土壤推出，方便进行下一个位置的取样，能够进行连续取样以及信息采集，自动化程度高，提高了工作效率；

进一步的，为了保持装置的稳定性，避免外力使得装置倾倒，所述箱体1四周外壁上安装有多组稳定组件，所述稳定组件包括第二电机16、丝杆17、内螺纹套18、第一连杆19、滑套20、安装杆21和第二连杆22，所述丝杆17竖直转动安装于箱体1外壁上，第二电机16固定安装于箱体1外壁上，第二电机16的输出轴与丝杆17顶端固定连接，丝杆17上螺纹连接有内螺纹套18，内螺纹套18与箱体1外壁滑动连接，内螺纹套18上铰接有第一连杆19，箱体1侧壁底部固定有水平的滑杆，滑杆上滑动套装有滑套20，第一连杆19底端与滑套20滑动连接，滑杆远离箱体1的端部两侧均铰接有安装杆21，滑套20外壁上铰接有第二连杆22，第二连杆22另一端与安装杆21中部铰接，安装杆21底部均匀固定有多根支撑杆，通过第二电机16带动丝杆17转动，丝杆17带动内螺纹套18移动，内螺纹套18通过第一连杆19带动滑套20移动，滑套20通过第二连杆22带动安装杆21转动，根据地形调整支撑位置和支撑范围，提高了装置的稳定性。

实施例2

请参阅图4，本发明实施例与实施例1的不同之处在于，进一步的，为了方便后续的取样，所述箱体1左上角上固定安装有喷嘴26，喷嘴26上连接有供水管，供水管与外部水箱内的水泵连接，在取样筒5内的土壤被推板6推出后，通过喷嘴26对取样筒5内部进行冲洗，去除残留的土壤，提高取样的准确性。

本发明的工作原理是：工作时，通过第二电机16带动丝杆17转动，丝杆17带动内螺纹套18移动，内螺纹套18通过第一连杆19带动滑套20移动，滑套20通过第二连杆22带动安装杆21转动，根据地形调整支撑位置和支撑范围，提高了装置的稳定性，取样时，驱动机构带动安装套4转动逆时针，安装套4带动其上的取样筒5转动，取样筒5转动时第一固定盘10上的凸头14将取样筒5逐渐向下推插入地面，土壤进入取样筒5内，带有土壤的取样筒5转动至安装套4顶部位置时，安装套4停止转动，电动推杆73带动采集单元2下降，对取样筒5内的土壤进行采集分析，采集单元2采集分析完成后电动推杆73带动其回到初始位置，安装套4接着转动，待取样筒5转动至第一固定盘10的缺口9内，在拉伸弹簧8拉力下取样筒5相对推板6运动，推板6将取样筒5内的土壤推出，方便进行下一个位置的取样，能够进行连续取样以及信息采集，自动化程度高，提高了工作效率。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种农田环境信息采集与监测装置，包括箱体（1）、取样单元和采集单元（2），所述箱体（1）均匀对称固定安装有滚轮，其特征在于，所述采集单元（2）安装于箱体（1）内腔顶部中间位置，采集单元（2）通过电动推杆（73）与箱体（1）内腔顶部连接，所述取样单元包括安装套（4）、第一固定盘（10）、第二固定盘（13）、取样筒（5）、推板（6）、推杆（7）和拉伸弹簧（8），所述安装套（4）转动安装于箱体（1）内，箱体（1）内安装有用于驱动安装套（4）转动的驱动机构，所述安装套（4）的中心线上设有安装轴，安装轴端部与箱体（1）内壁固定连接，安装轴上间隔固定有第一固定盘（10）和第二固定盘（13），所述安装套（4）上环向等距活动穿设有多个取样筒（5），取样筒（5）位于安装套（4）外部的一端设有取样口，取样筒（5）另一端封闭，取样筒（5）的封闭端与第一固定盘（10）的周壁抵触，所述取样筒（5）内设有推板（6），推板（6）远离取样口的一侧与推杆（7）一端固定连接，推杆（7）另一端贯穿取样筒（5）的封闭端并延伸至第二固定盘（13）一侧，推杆（7）端部固定有连接销（12），第二固定盘（13）端面上开设有供连接销（12）插入并滑动的环形滑槽（11），所述连接销（12）与取样筒（5）封闭端之间固定连接有拉伸弹簧（8），所述第一固定盘（10）底部设有凸头（14），第一固定盘（10）左上部设有缺口（9）。

2.根据权利要求1所述的农田环境信息采集与监测装置，其特征在于，所述采集单元（2）通过通信设备与服务终端信号连接。

3.根据权利要求1所述的农田环境信息采集与监测装置，其特征在于，所述箱体（1）一侧壁上安装有箱门，所述箱门通过铰链和搭扣与箱体（1）连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的农田环境信息采集与监测装置，其特征在于，所述箱体（1）上安装有驱动滚轮转动的驱动组件，所述驱动组件包括第三电机（23）、蜗杆（25）和蜗轮（24），箱体（1）同一侧的两个滚轮的安装轴上均固定安装有蜗轮（24），箱体（1）底部转动安装有与蜗轮（24）啮合的蜗杆（25），第三电机（23）固定安装于箱体（1）底部且驱动连接蜗杆（25）。

5.根据权利要求1所述的农田环境信息采集与监测装置，其特征在于，所述取样筒（5）的封闭端安装有多个滑轮（15）。

6.根据权利要求1所述的农田环境信息采集与监测装置，其特征在于，所述箱体（1）四周外壁上安装有多组稳定组件，所述稳定组件包括第二电机（16）、丝杆（17）、内螺纹套（18）、第一连杆（19）、滑套（20）、安装杆（21）和第二连杆（22），所述丝杆（17）竖直转动安装于箱体（1）外壁上，第二电机（16）固定安装于箱体（1）外壁上，第二电机（16）的输出轴与丝杆（17）顶端固定连接，丝杆（17）上螺纹连接有内螺纹套（18），内螺纹套（18）与箱体（1）外壁滑动连接，内螺纹套（18）上铰接有第一连杆（19），箱体（1）侧壁底部固定有水平的滑杆，滑杆上滑动套装有滑套（20），第一连杆（19）底端与滑套（20）滑动连接，滑杆远离箱体（1）的端部两侧均铰接有安装杆（21），滑套（20）外壁上铰接有第二连杆（22），第二连杆（22）另一端与安装杆（21）中部铰接，安装杆（21）底部均匀固定有多根支撑杆。

7.根据权利要求1所述的农田环境信息采集与监测装置，其特征在于，所述箱体（1）左上角上固定安装有喷嘴（26），喷嘴（26）上连接有供水管，供水管与外部水箱内的水泵连接。

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