CN112856134A - 一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，包括下支柱、上支柱和控制箱，下支柱顶部的外部固定安装有安装盘，安装盘的内部铰接有第一调节杆，第一调节杆的底部套接有第二调节杆，第二调节杆的底部固定安装有定位装置，限位滑块远离调节螺杆的一侧固定安装有活动盘，调节螺杆的顶部固定安装有调节块，升降板底部的一端固定安装有温度传感器，升降板底部远离温度传感器的一端固定安装有湿度传感器。通过设置的调节螺杆、限位滑块、条形限位槽、活动盘和传动杆，通过使多个第一调节杆和第二调节杆同时变化位置，避免操作人员对多个第一调节杆和第二调节杆反复操作，方便了操作人员固定该装置，有利于操作人员的使用。

Description

一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统

技术领域

本发明属于农业监测技术领域，具体涉及一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统。

背景技术

土壤是陆地生态系统组成的基本要素之一，也是人类赖以生存的物质基础之一，土壤环境状况不仅直接关系到生态安全和人体健康，也直接关系到农产品的产量、质量以及安全。近年来，由于高分子化学、分析化学、物理科学、生物技术等科学的快速发展，使其在土壤监测中有了较为广泛的运用。随着科学技术的发展，以及材料的研发与合成，在农业生产种植过程中，可以根据人们的需要，随时可以种植不同季节的农作物，也可以根据当地的实际情况来种植合适的农作物，同时农作物生长情况的优劣，其中最重要的一个原因就是土壤的质量，所以人们在现代化农业耕作中，使用土壤监测装置对土壤进行实时监测。

如中国专利CN211292902U所公开的一种现代化农业土壤监测装置，其利用滑动环、连接环、凹槽和连接杆，可以使整个装置通过拧动连接环即可调节支撑腿的角度，以达到了减少了工作人员的操作步骤，继而提高了工作效率的效果，利用升降杆、放置盘和固定杆，可以使整个监测装置的高度可以被调节，从而使太阳能电池板的存储电力不受影响，以达到了使整个装置的监测数据更加准确的效果，然而在其使用时还存在以下问题：

1、由于支撑腿的结构，导致了操作者需要花费很大的力气将支撑腿插入土壤中进行固定。

2、由于支撑腿的结构，导致了在将该装置固定时，不能根据地面的坑洼情况对固定的位置进行合适的调整，从而不利于对该装置的固定。

由于控制箱的安装方式，导致了在对控制箱安装时，不能对控制箱进行引导，需要操作者花费时间调整控制箱的安装位置，给操作者带来不便。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，解决了需要花费很大的力气进行固定、不便于对控制箱安装的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，包括下支柱、上支柱和控制箱，所述下支柱顶部的外部固定安装有安装盘，所述安装盘的内部铰接有第一调节杆，所述第一调节杆的底部套接有第二调节杆，所述第二调节杆的底部固定安装有定位装置，所述下支柱的内部套接有调节螺杆，所述调节螺杆的外部套接有限位滑块，所述限位滑块远离调节螺杆的一侧固定安装有活动盘，所述活动盘的外部铰接有传动杆，所述下支柱的内部开设有条形限位槽，所述调节螺杆的顶部固定安装有调节块，所述调节块的顶部和底部均固定安装有卡板，所述下支柱的顶部和上支柱的底部均开设有卡槽，所述上支柱的底部固定安装有连接筒，所述下支柱的底部固定安装有安装筒，所述安装筒内壁的顶部固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的底部固定安装有升降板，所述升降板底部的一端固定安装有温度传感器，所述升降板底部远离温度传感器的一端固定安装有湿度传感器。

优选的，所述定位装置包括活动架，所述活动架的内部开设有凹槽，所述凹槽内壁的两侧均开设有滑槽，所述滑槽的内部活动安装有转轴，所述转轴的外部套接连接套，所述连接套的内部套接有固定桩。

优选的，所述第二调节杆远离下支柱的一侧开设有放置槽，所述定位装置位于放置槽的内部。

优选的，所述第一调节杆的一侧开设有定位孔，所述第二调节杆的一侧固定安装有固定筒，所述固定筒的内部套接有第一固定螺栓。

优选的，所述传动杆远离活动盘的一侧与第一调节杆铰接连接，所述限位滑块与条形限位槽的规格尺寸相适配，且数量相同，所述限位滑块活动安装于条形限位槽的内部。

优选的，所述卡板与卡槽的规格尺寸相适配，且卡板活动安装于卡槽的内部。

优选的，所述连接筒的底部与下支柱的顶部固定连接。

优选的，所述控制箱的顶部固定安装有太阳能充电板。

优选的，所述控制箱的底部固定安装有环形筒，所述环形筒的底部固定安装有第一安装板，所述第一安装板的内部套接有第二固定螺栓，所述上支柱顶部的外部固定安装有第二安装板。

优选的，所述环形筒的内部固定安装有中心立柱，所述上支柱的顶部开设有连接槽，所述连接槽与中心立柱均呈矩形设置，所述第一安装板和第二安装板的内部开设有通孔，且固定螺栓位于通孔的内部，所述环形筒的内壁与中心立柱的外壁形成空腔，且空腔与上支柱的规格尺寸相适配。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置的调节螺杆、限位滑块、条形限位槽、活动盘和传动杆，使调节块转动的同时，活动盘上下移动控制了多个第一调节杆和第二调节杆的扩张或者收缩，通过使多个第一调节杆和第二调节杆同时变化位置，避免操作人员对多个第一调节杆和第二调节杆反复操作，方便了操作人员固定该装置，有利于操作人员的使用。

2、通过设置的定位装置，利用定位装置中的固定桩钻入土壤中对该装置进行固定，固定桩底部的尖端便于了操作人员固定，同时将固定桩沿着滑槽移动，可对固定位置进行适当的调整，避免了地面有石块或者坑洼等造成不便于固定的情况。

3、通过设置的放置槽以及定位装置中的凹槽，在不使用该装置时，首先将固定桩收入至凹槽内部，再将整个定位装置收入至放置槽中，避免了固定桩的尖端误伤到操作人员，同时可对整个定位装置进行收纳，便于操作人员其移动。

4、通过设置的定位孔、固定筒和第一固定螺栓，对第一调节杆和第二调节杆的位置调节完成时，将第一固定螺栓插入定位孔的内部，便可以对第一调节杆和第二调节杆的位置固定，装置简单，容易操作。

5、通过设置的第一安装板、第二安装板和第二固定螺栓，利用第二固定螺栓将第一安装板和第二安装板之间连接固定，从而对控制箱与上支柱之间连接，达到了便于安装的效果，同时也便于拆卸，方便操作人员对控制箱进行检修等工作。

6、通过设置的中心立柱和连接槽，将控制箱安装在上支柱中时，将中心立柱插在连接槽的内部，此时的第一安装板和第二安装板对齐，中心立柱和连接槽对控制箱的安装进行引导，同时呈矩形设置的中心立柱和连接槽避免了控制箱在安装的过程中发生转动，便于操作人员安装。

附图说明

图1为本发明的整体外观立体结构示意图；

图2为本发明的定位装置立体结构示意图；

图3为本发明的A局部放大结构示意图；

图4为本发明的B局部放大结构示意图；

图5为本发明的局部分解结构示意图；

图6为本发明的上支柱底部结构示意图；

图7为本发明的安装筒内部结构示意图；

图8为本发明的控制箱底部结构示意图；

图9为本发明的流程图结构示意图。

图中：1、下支柱；2、上支柱；3、安装盘；4、第一调节杆；5、第二调节杆；6、放置槽；7、定位装置；701、活动架；702、凹槽；703、滑槽；704、转轴；705、连接套；706、固定桩；8、定位孔；9、固定筒；10、第一固定螺栓；11、调节螺杆；12、限位滑块；13、活动盘；14、传动杆；15、条形限位槽；16、调节块；17、卡板；18、卡槽；19、连接筒；20、安装筒；21、电动伸缩杆；22、升降板；23、温度传感器；24、湿度传感器；25、控制箱；26、太阳能充电板；27、环形筒；28、第一安装板；29、第二固定螺栓；30、中心立柱；31、第二安装板；32、连接槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，包括下支柱1、上支柱2和控制箱25，下支柱1顶部的外部固定安装有安装盘3，安装盘3的内部铰接有第一调节杆4，第一调节杆4的底部套接有第二调节杆5，第二调节杆5的底部固定安装有定位装置7，下支柱1的内部套接有调节螺杆11，调节螺杆11的外部套接有限位滑块12，限位滑块12远离调节螺杆11的一侧固定安装有活动盘13，活动盘13的外部铰接有传动杆14，传动杆14远离活动盘13的一侧与第一调节杆4铰接连接，下支柱1的内部开设有条形限位槽15，限位滑块12与条形限位槽15的规格尺寸相适配，且数量相同，限位滑块12活动安装于条形限位槽15的内部，调节螺杆11的顶部固定安装有调节块16，调节块16的顶部和底部均固定安装有卡板17，下支柱1的顶部和上支柱2的底部均开设有卡槽18，卡板17与卡槽18的规格尺寸相适配，且卡板17活动安装于卡槽18的内部，上支柱2的底部固定安装有连接筒19，连接筒19的底部与下支柱1的顶部固定连接，下支柱1的底部固定安装有安装筒20，安装筒20内壁的顶部固定安装有电动伸缩杆21，电动伸缩杆21的底部固定安装有升降板22，升降板22底部的一端固定安装有温度传感器23，升降板22底部远离温度传感器23的一端固定安装有湿度传感器24。

本实施方案中，第一调节杆4、第二调节杆5和定位装置7的数量为三个以上，对该装置的位置进行固定时，转动调节块16，调节块16使调节螺杆11转动，此时调节块16顶部和底部的卡板17分别在上支柱2和下支柱1的卡槽18中滑动，卡板17和卡槽18之间的连接避免了调节块16脱离上支柱2和下支柱1，同时由于限位滑块12和条形限位槽15的限位作用，限位滑块12向下移动时，带动活动盘13向下移动，活动盘13带动传动杆14的一端向下移动，传动杆14向外推动第一调节杆4，从而使多个第二调节杆5和定位装置7同时向外扩张，通过设置的调节螺杆11、限位滑块12、条形限位槽15、活动盘13和传动杆14，使调节块16转动的同时，活动盘13上下移动控制了多个第一调节杆4和第二调节杆5的扩张或者收缩，通过使多个第一调节杆4和第二调节杆5同时变化位置，避免操作人员对多个第一调节杆4和第二调节杆5反复操作，方便了操作人员固定该装置，有利于操作人员的使用，将第一调节杆4和第二调节杆5移动至合适的位置之后，停止转动调节块16，将安装筒20放入地面预先开设的槽内部，需要对固定的位置进一步的调节时，由于第一调节杆4套接在第二调节杆5的内部，所以可以将第二调节杆5在第一调节杆4的外部抽动，便达到了进一步对定位装置7调节的效果，然后将定位装置7由放置槽6内部转出，利用定位装置7对该装置进行固定，然后安装控制箱25，最后启动电动伸缩杆21，电动伸缩杆21向下推动升降板22，升降板22向下移动，使温度传感器23和湿度传感器24延伸至安装筒20的外部，温度传感器23和湿度传感器24便对土壤进行监测，并且将信息传输至控制箱25的内部，然后由处理器送至远程终端中，对该装置进行收纳时，反方向转动调节块16，使调节螺杆11反方向转动，将活动盘13向上移动，使第一调节杆4和第二调节杆5收缩，便可以对该装置进行移动或者收纳。

实施例二：

如图1-9所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：定位装置7包括活动架701，活动架701的内部开设有凹槽702，凹槽702内壁的两侧均开设有滑槽703，滑槽703的内部活动安装有转轴704，转轴704的外部套接连接套705，连接套705的内部套接有固定桩706。

本实施例中，固定桩706的底部为尖端，这样的设置有利于将固定桩706钻入地面中，起到省力的效果，避免操作人员花费大量的力气，固定该装置时，转动连接套705，使固定桩706底部的尖端对准地面，并且沿着滑槽703拉动固定桩706，调整固定桩706至合适的位置，然后转动固定桩706，将固定桩706钻入地面中，将多个固定桩706固定完成之后，便完成对该装置的固定，通过对固定桩706的位置进行调整，可对固定位置进行适当的调整，避免了地面有石块或者坑洼等而造成不便于固定的情况，在对该装置收纳时，利用转轴704将固定桩706水平放入凹槽702的内部，通过设置凹槽702，可将固定桩706转动收纳至凹槽702的内部，避免了固定桩706的尖端误伤到操作人员。

实施例三：

如图1-9所示，在实施例一、实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：第二调节杆5远离下支柱1的一侧开设有放置槽6，定位装置7位于放置槽6的内部。

本实施例中，通过设置放置槽6，在不使用该装置时，可以将整个定位装置7收入至放置槽6中，避免了定位装置7中的固定桩706尖端误伤到操作人员，同时可对整个定位装置7进行收纳，便于操作人员其移动。

实施例四：

如图1-9所示，在实施例一、实施例二、实施例三的基础上，本发明提供一种技术方案：第一调节杆4的一侧开设有定位孔8，第二调节杆5的一侧固定安装有固定筒9，固定筒9的内部套接有第一固定螺栓10。

本实施例中，通过设置定位孔8、固定筒9和第一固定螺栓10，对第一调节杆4和第二调节杆5的位置调节完成时，将第一固定螺栓10插入相应的定位孔8内部，便可以对第一调节杆4和第二调节杆5的位置固定，装置简单，容易操作，定位孔8、固定筒9、第一固定螺栓10与定位装置7中的滑槽703相配合使用，可对定位装置7中的固定桩706多方位调节，使固定桩706位于合适的位置钻入地面，有利于该装置的固定效果。

实施例五：

如图1-9所示，在实施例一、实施例二、实施例三、实施例四的基础上，本发明提供一种技术方案：控制箱25的顶部固定安装有太阳能充电板26。

本实施例中，储能设备将太阳能充电板26所收集的电能进行储存，并且利用储存的电能对控制箱25内部的电器元件进行供电，太阳能充电板26达到节约能源的效果。

实施例六：

如图1-9所示，在实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五的基础上，本发明提供一种技术方案：控制箱25的底部固定安装有环形筒27，环形筒27的底部固定安装有第一安装板28，第一安装板28的内部套接有第二固定螺栓29，上支柱2顶部的外部固定安装有第二安装板31。

本实施例中，通过设置的第一安装板28、第二安装板31和第二固定螺栓29，利用第二固定螺栓29将第一安装板28和第二安装板31之间连接固定，从而对控制箱25与上支柱2之间连接，达到了便于安装的效果，同时也便于拆卸，方便操作人员对控制箱25进行检修等工作。

实施例七：

如图1-9所示，在实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五、实施例六的基础上，本发明提供一种技术方案：环形筒27的内部固定安装有中心立柱30，上支柱2的顶部开设有连接槽32，连接槽32与中心立柱30均呈矩形设置，第一安装板28和第二安装板31的内部开设有通孔，且第二固定螺栓29位于通孔的内部，环形筒27的内壁与中心立柱30的外壁形成空腔，且空腔与上支柱2的规格尺寸相适配。

本实施例中，将控制箱25安装在上支柱2中时，使中心立柱30插在连接槽32的内部，此时的第一安装板28和第二安装板31中的通孔对齐，中心立柱30和连接槽32对控制箱25的安装进行引导，同时呈矩形设置的中心立柱30和连接槽32避免了控制箱25在安装的过程中发生转动，便于操作人员安装，安装控制箱25时，上支柱2套入空腔的内部，加强了控制箱25和上支柱2之间的连接。

本发明的工作原理及使用流程：使用该装置前，首先要在地面合适的位置开设一个与安装筒20规格尺寸相适配的槽，对该装置的位置进行固定时，转动调节块16，调节块16使调节螺杆11转动，此时调节块16顶部和底部的卡板17分别在上支柱2和下支柱1的卡槽18中滑动，卡板17和卡槽18之间的连接避免了调节块16脱离上支柱2和下支柱1，同时由于限位滑块12和条形限位槽15的限位作用，限位滑块12向下移动时，带动活动盘13向下移动，活动盘13带动传动杆14的一端向下移动，传动杆14向外推动第一调节杆4，从而使多个第二调节杆5和定位装置7同时向外扩张，移动至合适的位置之后，停止转动调节块16，将安装筒20放入地面预先开设的槽内部，需要对固定的位置进一步的调节时，旋转第一固定螺栓10，将第一固定螺栓10脱离定位孔8，然后使第二调节杆5在第一调节杆4的外部抽动，调节完成后，将第一固定螺栓10插入定位孔8的内部，便可以对第一调节杆4和第二调节杆5的位置固定，然后将定位装置7由放置槽6内部转出，利用定位装置7对该装置进行固定，固定桩706的底部为尖端，避免操作人员花费大量的力气，转动连接套705，使固定桩706底部的尖端对准地面，并且沿着滑槽703拉动固定桩706，调整固定桩706至合适的位置，然后转动固定桩706，将固定桩706钻入地面中，将多个固定桩706固定完成之后，便完成对该装置的固定，通过对固定桩706的位置进行调整，可对固定位置进行适当的调整，避免了地面有石块或者坑洼等而造成不便于固定的情况，将多个固定桩706固定完成之后，便完成对该装置的固定，然后安装控制箱25，将控制箱25底部的中心立柱30插入上支柱2顶部的连接槽32的内部，此时的第一安装板28和第二安装板31中的通孔对齐，然后将第二固定螺栓29插入通孔内部，利用螺母拧紧，便完成了对控制箱25的固定，最后启动电动伸缩杆21，电动伸缩杆21向下推动升降板22，升降板22向下移动，使温度传感器23和湿度传感器24延伸至安装筒20的外部，温度传感器23和湿度传感器24便对土壤进行监测，并且将信息传输至控制箱25的内部，然后由处理器送至远程终端中，储能设备将太阳能充电板26所收集的电能进行储存，并且利用储存的电能对控制箱25内部的电器元件进行供电，太阳能充电板26达到节约能源的效果，对该装置进行收纳时，通过设置凹槽702，可将固定桩706转动收纳至凹槽702的内部，避免了固定桩706的尖端误伤到操作人员，利用定位装置7中的转轴704将固定桩706水平放入凹槽702的内部，然后再将整个定位装置7转动至放置槽6的内部，然后反方向转动调节块16，使调节螺杆11反方向转动，将活动盘13向上移动，使第一调节杆4和第二调节杆5收缩，便可以对该装置进行移动或者收纳。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，包括下支柱（1）、上支柱（2）和控制箱（25），其特征在于：所述下支柱（1）顶部的外部固定安装有安装盘（3），所述安装盘（3）的内部铰接有第一调节杆（4），所述第一调节杆（4）的底部套接有第二调节杆（5），所述第二调节杆（5）的底部固定安装有定位装置（7），所述下支柱（1）的内部套接有调节螺杆（11），所述调节螺杆（11）的外部套接有限位滑块（12），所述限位滑块（12）远离调节螺杆（11）的一侧固定安装有活动盘（13），所述活动盘（13）的外部铰接有传动杆（14），所述下支柱（1）的内部开设有条形限位槽（15），所述调节螺杆（11）的顶部固定安装有调节块（16），所述调节块（16）的顶部和底部均固定安装有卡板（17），所述下支柱（1）的顶部和上支柱（2）的底部均开设有卡槽（18），所述上支柱（2）的底部固定安装有连接筒（19），所述下支柱（1）的底部固定安装有安装筒（20），所述安装筒（20）内壁的顶部固定安装有电动伸缩杆（21），所述电动伸缩杆（21）的底部固定安装有升降板（22），所述升降板（22）底部的一端固定安装有温度传感器（23），所述升降板（22）底部远离温度传感器（23）的一端固定安装有湿度传感器（24）。

2.根据权利要求1所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述定位装置（7）包括活动架（701），所述活动架（701）的内部开设有凹槽（702），所述凹槽（702）内壁的两侧均开设有滑槽（703），所述滑槽（703）的内部活动安装有转轴（704），所述转轴（704）的外部套接连接套（705），所述连接套（705）的内部套接有固定桩（706）。

3.根据权利要求1所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述第二调节杆（5）远离下支柱（1）的一侧开设有放置槽（6），所述定位装置（7）位于放置槽（6）的内部。

4.根据权利要求1所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述第一调节杆（4）的一侧开设有定位孔（8），所述第二调节杆（5）的一侧固定安装有固定筒（9），所述固定筒（9）的内部套接有第一固定螺栓（10）。

5.根据权利要求1所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述传动杆（14）远离活动盘（13）的一侧与第一调节杆（4）铰接连接，所述限位滑块（12）与条形限位槽（15）的规格尺寸相适配，且数量相同，所述限位滑块（12）活动安装于条形限位槽（15）的内部。

6.根据权利要求1所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述卡板（17）与卡槽（18）的规格尺寸相适配，且卡板（17）活动安装于卡槽（18）的内部。

7.根据权利要求1所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述连接筒（19）的底部与下支柱（1）的顶部固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述控制箱（25）的顶部固定安装有太阳能充电板（26）。

9.根据权利要求1所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述控制箱（25）的底部固定安装有环形筒（27），所述环形筒（27）的底部固定安装有第一安装板（28），所述第一安装板（28）的内部套接有第二固定螺栓（29），所述上支柱（2）顶部的外部固定安装有第二安装板（31）。

10.根据权利要求9所述的一种基于智慧农业种植的土壤实时监测系统，其特征在于：所述环形筒（27）的内部固定安装有中心立柱（30），所述上支柱（2）的顶部开设有连接槽（32），所述连接槽（32）与中心立柱（30）均呈矩形设置，所述第一安装板（28）和第二安装板（31）的内部开设有通孔，且第二固定螺栓（29）位于通孔的内部，所述环形筒（27）的内壁与中心立柱（30）的外壁形成空腔，且空腔与上支柱（2）的规格尺寸相适配。

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