CN114674823A - 一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，包括安装架，安装架的底部固定安装有控制器，控制器的一端通过数据线固定连接有安装座，安装架顶部的一端设置有稻穗摆动检测机构，本发明利用影像扫描仪可以对风吹稻穗摆动的情况进行监控和记录，了解到稻穗摆动的幅度，且驱动电机可以带动丝杆转动，进而升降块和影像扫描仪可以上下行进，随着水稻的生长而调整高度，使得影像扫描仪始终对准水稻顶部的稻穗处，而风吹动稻穗时，摆动板也会被风吹动，弯曲弹簧被压缩，摆动板受到风力挤压，转动圆柱和摆动板同时转动，使得驱动杆和其底部的记号笔摆动，记号笔在标记板上留下摆动的轨迹，记号笔留下的轨迹即是摆动板转动的角度。
Description
技术领域
本发明涉及水稻育苗种植技术领域，具体为一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统。
背景技术
水稻是人类重要的粮食作物之一，耕种与食用的历史都相当悠久，全世界有一半的人口食用稻，主要在亚洲、欧洲南部和热带美洲及非洲部分地区，稻的总产量占世界粮食作物产量第三位，低于玉米和小麦，但能维持较多人口的生活，稻是亚洲热带广泛种植的重要谷物，中国南方为主要产稻区，北方各省均有栽种，种下主要分为两个亚种，籼稻与粳稻，亚种下包括栽培品种极多，以成熟颖果入药，味甘，温,和中消食，健脾开胃，而水稻在种植前需要进行育秧处理；
但是目前水稻在种植期间每年受到的光照强度不同，在不同的光照情况下水稻的生产情况不同，水稻在不同的光照强度下出现的稻穗干瘪饱满程度均不同，缺少对水稻育苗和生长情况的检测，无法及时掌握水稻的生长情况，影响对水稻种植的调研，所以本发明提供了一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，来满足人们的需求。
发明内容
本发明提供一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，可以有效解决上述背景技术中提出的水稻在种植期间每年受到的光照强度不同，在不同的光照情况下水稻的生产情况不同，水稻在不同的光照强度下出现的稻穗干瘪饱满程度均不同，缺少对水稻育苗和生长情况的检测，无法及时掌握水稻的生长情况，影响对水稻种植的调研的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，包括安装架，所述安装架的底部固定安装有控制器，所述控制器的一端通过数据线固定连接有安装座，所述安装架顶部的一端设置有稻穗摆动检测机构，利用影像扫描仪监测记录稻穗摆动的幅度，并与摆动板被风吹产生的偏转角度进行对比，及时了解到稻穗的饱满程度；
所述安装架顶端的中部安装有水稻倒伏监测机构，利用激光发射器定期发出激光，可以在感光纸上留下印记，激光始终与稻穗的高度相对应，根据印记的规律来了解到稻穗的倒伏情况；
所述安装架的顶端固定安装有保护和太阳能吸收机构，太阳能板可以吸收太阳能转换成电能，同时太阳能板和防水平板均可以起到挡雨防护的作用，使得雨水不会淋湿其它机构。
优选的，所述稻穗摆动检测机构包括立架、驱动电机、丝杆、升降块、影像扫描仪、旋转电机、转动座、固定柱、风向检测仪、转动圆柱、摆动板、卡接圆柱、导向弧形块、延伸板、弯曲弹簧、转动圆盘、驱动圆柱、驱动杆、活动槽、记号笔、安装圆块、紧固盖、放置框和标记板；
所述安装座的顶端固定安装有立架，所述安装座的内部固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴固定连接有丝杆，所述丝杆的中部通过螺纹连接有升降块，所述升降块的一端固定安装有影像扫描仪；
所述安装架的一端底部固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴贯穿安装架固定连接有转动座，所述转动座的顶端固定安装有固定柱，所述固定柱的顶端固定连接有风向检测仪，所述固定柱顶部的中部贯穿转动安装有转动圆柱，所述转动圆柱的一端固定连接有摆动板，所述摆动板中部的一端固定连接有卡接圆柱，所述固定柱的中部靠近摆动板的一端固定安装有导向弧形块，所述固定柱顶部的一端固定安装有延伸板，所述延伸板的一端底部固定连接有弯曲弹簧；
所述转动圆柱的另一端固定连接有转动圆盘，所述转动圆盘的一端边部固定安装有驱动圆柱，所述固定柱的中部远离摆动板的一端通过转轴活动安装有驱动杆，所述驱动杆的顶部开设有活动槽，所述驱动杆的底部贯穿固定安装有记号笔，所述驱动杆的底部位于记号笔一侧位置处固定安装有安装圆块，所述安装圆块的表面通过螺纹连接有紧固盖，所述固定柱的底部位于转动圆盘下方位置处固定安装有放置框，所述放置框的中部嵌入安装有标记板。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：
1.设置有稻穗摆动检测机构，利用影像扫描仪可以对风吹稻穗摆动的情况进行监控和记录，了解到稻穗摆动的幅度，且驱动电机可以带动丝杆转动，进而升降块和影像扫描仪可以上下行进，随着水稻的生长而调整高度，使得影像扫描仪始终对准水稻顶部的稻穗处；
而风吹动稻穗时，摆动板也会被风吹动，弯曲弹簧被压缩，摆动板受到风力挤压，转动圆柱和摆动板同时转动，同时会带动转动圆盘一起转动，驱动圆柱旋转会在活动槽内部滑动，对驱动杆进行驱动，使得驱动杆和其底部的记号笔摆动，记号笔在标记板上留下摆动的轨迹，记号笔留下的轨迹即是摆动板转动的角度，通过记录的摆动板旋转角度即可直观的了解到受到的风力大小，根据摆动板受到风力挤压的程度来和稻穗摆动的幅度进行对比，相当于将摆动板摆动轨迹作为标准，来看水稻稻穗摆动的幅度是否合格，进而了解稻穗的饱满情况，在同样的风力作用下，饱满的稻穗比干瘪的稻穗摆动幅度小，受力相同，质量越高摆动幅度越小，在不同年份的不同光照强度下，记录检测水稻的生长情况，检测方式简便，无需人工依次对水稻稻穗进行检查。
2.风向检测仪对风吹的方向进行检测，并控制旋转电机启动，带动转动座和固定柱旋转，改变摆动板的朝向，使得摆动板对准风吹的方向，防止风从侧面吹向摆动板导致摆动板和稻穗受到的压力出现差别，提高了检测的准确度，随着自然环境因素的改变而进行调整，适应性更强。
3.设置有水稻倒伏监测机构，增高块提高了激光发射器的高度，使得激光发射器位于影像扫描仪上方，影像扫描仪对准水稻稻穗，即激光发射器的水平高度位于水稻稻穗水平高度的上方，使得激光不会打到稻穗，定期利用激光发射器发出的激光穿过稻田和稻穗的上方照射到移动平板表面的感光纸上，会在感光纸上留下印记，进而可以对水稻的高度进行记录；
而稻穗的高度会逐渐发生变化，影像扫描仪随之升降，激光发射器的位置也随之改变，使得发出的激光始终位于稻穗的上方，且转动电机带动不完全齿轮转动，会驱动活动齿条左右行进，进而对移动平板和感光纸的位置进行相对调整，使得激光在感光纸上依次留下印记，防止印记重叠影响工作人员正常观察水稻生长检测情况，水稻出现倒伏情况时，稻穗的高度会大幅度的下降，根据感光纸上的印记可以直观的了解到水稻生产期间稻穗高度的变化。
4.固定框两侧的接触块会随着固定框一起左右行进，在行进到一定位置时，对缓冲块和缓冲弹簧进行挤压，缓冲块和缓冲弹簧起到了缓冲防护的作用，接着接触块会贴合在控制按钮上，对转动电机运转的方向进行调整，使得转动电机反向转动，进而移动平板向反向行进，使得激光产生的印记可以在感光纸上平铺后，稻穗高度变化，再反向行进，印记又会再次平整规律的留在感光纸上。
5.设置有保护和太阳能吸收机构，利用太阳能板对太阳光进行吸收并转换成电能以供使用，有效的节省了资源，且太阳能板位于安装架的顶部，防水平板会将安装架的顶部完全覆盖，对位于安装架上方的装置机构起到了保护防水的作用，避免雨水直接落在机构的表面，减少了雨水的侵蚀，有效的提高了装置的使用寿命；
同时雨水落在太阳能板的表面上，顺着斜面向下流淌至集水槽内部，由排水管进入储水箱内部进行存储，田地附近灰尘大，空气中的灰尘和杂质含量多，利用水泵将存储的水向上抽入液体分流箱中，并通过清洗喷头冲向太阳能板的表面，对太阳能板进行清洗，防止灰尘粘附在太阳能板的表面影响太阳能板的正常使用，使得太阳能板保持洁净，且过滤网会对水进行过滤，使得雨水和太阳能板表面的灰尘和杂质不会进入集水槽内部。
综上所述，通过保护和太阳能吸收机构和水稻倒伏监测机构相结合，不完全齿轮在转动时，会带动主动轮一起转动，主动轮和从动轮之间由传动皮带传动连接，使得从动轮随之转动，连接杆和螺杆也同步旋转，移动块和螺杆之间通过螺纹连接，螺杆转动时会驱动移动块和连接架行进，进而拉动清理刷行进，清理刷即会对过滤网的表面进行清理，使得过滤网不会被杂质和灰尘堵塞，不完全齿轮每次只会转动一圈，使得螺杆也不会持续转动，进而清理刷每次只会向前移动一定距离即停下，再下一次又会移动一段距离，不完全齿轮也会反向转动，螺杆反向转动，使得清理刷反向行进，清理刷始终贴合在过滤网的表面，均会对过滤网进行清理，导向杆对清理刷的位置起到了导向限位的作用，使得清理刷行进更加稳定，且位置不会偏移。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明控制器的安装结构示意图；
图3是本发明摆动板的安装结构示意图；
图4是本发明固定框的安装结构示意图；
图5是本发明稻穗摆动检测机构的结构示意图；
图6是本发明驱动杆的安装结构示意图；
图7是本发明水稻倒伏监测机构的结构示意图；
图8是本发明不完全齿轮的安装结构示意图；
图9是本发明保护和太阳能吸收机构的结构示意图；
图中标号：1、安装架；2、控制器；3、安装座；
4、稻穗摆动检测机构；401、立架；402、驱动电机；403、丝杆；404、升降块；405、影像扫描仪；406、旋转电机；407、转动座；408、固定柱；409、风向检测仪；410、转动圆柱；411、摆动板；412、卡接圆柱；413、导向弧形块；414、延伸板；415、弯曲弹簧；416、转动圆盘；417、驱动圆柱；418、驱动杆；419、活动槽；420、记号笔；421、安装圆块；422、紧固盖；423、放置框；424、标记板；
5、水稻倒伏监测机构；501、安装槽；502、活动齿条；503、固定框；504、移动平板；505、增高块；506、激光发射器；507、转动电机；508、不完全齿轮；509、接触块；510、固定块；511、控制按钮；512、缓冲弹簧；513、缓冲块；514、感光纸；
6、保护和太阳能吸收机构；601、支撑架；602、防水平板；603、太阳能板；604、集水槽；605、排水管；606、储水箱；607、水泵；608、输水管；609、液体分流箱；610、清洗喷头；611、过滤网；612、导向杆；613、清理刷；614、连接架；615、移动块；616、主动轮；617、从动轮；618、传动皮带；619、连接杆；620、螺杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：如图1-9所示，本发明提供一种技术方案，一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，包括安装架1，安装架1的底部固定安装有控制器2，控制器2的一端通过数据线固定连接有安装座3，安装架1顶部的一端设置有稻穗摆动检测机构4，利用影像扫描仪405监测记录稻穗摆动的幅度，并与摆动板411被风吹产生的偏转角度进行对比，及时了解到稻穗的饱满程度；
稻穗摆动检测机构4包括立架401、驱动电机402、丝杆403、升降块404、影像扫描仪405、旋转电机406、转动座407、固定柱408、风向检测仪409、转动圆柱410、摆动板411、卡接圆柱412、导向弧形块413、延伸板414、弯曲弹簧415、转动圆盘416、驱动圆柱417、驱动杆418、活动槽419、记号笔420、安装圆块421、紧固盖422、放置框423和标记板424；
安装座3的顶端固定安装有立架401，安装座3的内部固定安装有驱动电机402，驱动电机402的输出轴固定连接有丝杆403，丝杆403的中部通过螺纹连接有升降块404，升降块404的一端固定安装有影像扫描仪405，影像扫描仪405的型号为Trimble MX7，立架401和安装架1分别位于水稻种植田地的两侧，升降块404活动卡接与立架401的内部；
安装架1的一端底部固定安装有旋转电机406，旋转电机406的输出轴贯穿安装架1固定连接有转动座407，转动座407的顶端固定安装有固定柱408，固定柱408的顶端固定连接有风向检测仪409，固定柱408顶部的中部贯穿转动安装有转动圆柱410，转动圆柱410的一端固定连接有摆动板411，摆动板411中部的一端固定连接有卡接圆柱412，固定柱408的中部靠近摆动板411的一端固定安装有导向弧形块413，固定柱408顶部的一端固定安装有延伸板414，延伸板414的一端底部固定连接有弯曲弹簧415，风向检测仪409的信号输出端与旋转电机406的信号输入端相连接，弯曲弹簧415的一端与摆动板411固定连接，卡接圆柱412的一端活动卡接于导向弧形块413中部的弧形槽内部；
转动圆柱410的另一端固定连接有转动圆盘416，转动圆盘416的一端边部固定安装有驱动圆柱417，固定柱408的中部远离摆动板411的一端通过转轴活动安装有驱动杆418，驱动杆418的顶部开设有活动槽419，驱动杆418的底部贯穿固定安装有记号笔420，驱动杆418的底部位于记号笔420一侧位置处固定安装有安装圆块421，安装圆块421的表面通过螺纹连接有紧固盖422，固定柱408的底部位于转动圆盘416下方位置处固定安装有放置框423，放置框423的中部嵌入安装有标记板424，驱动圆柱417贯穿于活动槽419，记号笔420的端部紧贴于标记板424的表面，紧固盖422贴合在记号笔420的端部，驱动杆418和摆动板411均位于同一竖直平面上，利用影像扫描仪405可以对风吹稻穗摆动的情况进行监控和记录，了解到稻穗摆动的幅度，且驱动电机402可以带动丝杆403转动，进而升降块404和影像扫描仪405可以上下行进，随着水稻的生长而调整高度，使得影像扫描仪405始终对准水稻顶部的稻穗处；
而风吹动稻穗时，摆动板411也会被风吹动，弯曲弹簧415被压缩，摆动板411受到风力挤压，转动圆柱410和摆动板411同时转动，同时会带动转动圆盘416一起转动，驱动圆柱417旋转会在活动槽419内部滑动，对驱动杆418进行驱动，使得驱动杆418和其底部的记号笔420摆动，记号笔420在标记板424上留下摆动的轨迹，记号笔420留下的轨迹即是摆动板411转动的角度，通过记录的摆动板411旋转角度即可直观的了解到受到的风力大小，根据摆动板411受到风力挤压的程度来和稻穗摆动的幅度进行对比，相当于将摆动板411摆动轨迹作为标准，来看水稻稻穗摆动的幅度是否合格，进而了解稻穗的饱满情况，在同样的风力作用下，饱满的稻穗比干瘪的稻穗摆动幅度小，受力相同，质量越高摆动幅度越小，在不同年份的不同光照强度下，记录检测水稻的生长情况，检测方式简便，无需人工依次对水稻稻穗进行检查；
风向检测仪409对风吹的方向进行检测，并控制旋转电机406启动，带动转动座407和固定柱408旋转，改变摆动板411的朝向，使得摆动板411对准风吹的方向，防止风从侧面吹向摆动板411导致摆动板411和稻穗受到的压力出现差别，提高了检测的准确度，随着自然环境因素的改变而进行调整，适应性更强；
安装架1顶端的中部安装有水稻倒伏监测机构5，利用激光发射器506定期发出激光，可以在感光纸514上留下印记，激光始终与稻穗的高度相对应，根据印记的规律来了解到稻穗的倒伏情况；
水稻倒伏监测机构5包括安装槽501、活动齿条502、固定框503、移动平板504、增高块505、激光发射器506、转动电机507、不完全齿轮508、接触块509、固定块510、控制按钮511、缓冲弹簧512、缓冲块513和感光纸514；
安装架1的中部开设有安装槽501，安装槽501的内部活动卡接有活动齿条502，活动齿条502的顶端固定安装有固定框503，固定框503的中部活动嵌入安装有移动平板504，移动平板504的表面粘合有感光纸514，影像扫描仪405的一端固定安装有增高块505，增高块505的顶端固定安装有激光发射器506，激光发射器506与移动平板504之间位置相互对应，激光发射器506的底端水平高度高于影像扫描仪405顶端的水平面高度，活动齿条502和不完全齿轮508之间相互啮合；
影像扫描仪405的顶端位于活动齿条502下方一侧位置处固定安装有转动电机507，转动电机507的输出轴固定连接有不完全齿轮508，固定框503底部的两端对称固定安装有接触块509，安装架1的顶部位于安装槽501两侧位置处对称固定安装有固定块510，两个固定块510的中部均固定安装有控制按钮511固定块510的一端位于控制按钮511一侧位置处固定安装有缓冲弹簧512，缓冲弹簧512的一端固定连接有缓冲块513，两个接触块509和两个控制按钮511位置分别相互对应，接触块509的表面固定粘结有橡胶软垫，缓冲块513的中部开设有圆孔，圆孔的直径大于控制按钮511的直径，控制按钮511的信号输出端与转动电机507的信号输入端相连接，增高块505提高了激光发射器506的高度，使得激光发射器506位于影像扫描仪405上方，影像扫描仪405对准水稻稻穗，即激光发射器506的水平高度位于水稻稻穗水平高度的上方，使得激光不会打到稻穗，定期利用激光发射器506发出的激光穿过稻田和稻穗的上方照射到移动平板504表面的感光纸514上，会在感光纸514上留下印记，进而可以对水稻的高度进行记录；
而稻穗的高度会逐渐发生变化，影像扫描仪405随之升降，激光发射器506的位置也随之改变，使得发出的激光始终位于稻穗的上方，且转动电机507带动不完全齿轮508转动，会驱动活动齿条502左右行进，进而对移动平板504和感光纸514的位置进行相对调整，使得激光在感光纸514上依次留下印记，防止印记重叠影响工作人员正常观察水稻生长检测情况，水稻出现倒伏情况时，稻穗的高度会大幅度的下降，根据感光纸514上的印记可以直观的了解到水稻生产期间稻穗高度的变化。
固定框503两侧的接触块509会随着固定框503一起左右行进，在行进到一定位置时，对缓冲块513和缓冲弹簧512进行挤压，缓冲块513和缓冲弹簧512起到了缓冲防护的作用，接着接触块509会贴合在控制按钮511上，对转动电机507运转的方向进行调整，使得转动电机507反向转动，进而移动平板504向反向行进，使得激光产生的印记可以在感光纸514上平铺后，稻穗高度变化，再反向行进，印记又会再次平整规律的留在感光纸514上；
安装架1的顶端固定安装有保护和太阳能吸收机构6，太阳能板603可以吸收太阳能转换成电能，同时太阳能板603和防水平板602均可以起到挡雨防护的作用，使得雨水不会淋湿其它机构；
保护和太阳能吸收机构6包括支撑架601、防水平板602、太阳能板603、集水槽604、排水管605、储水箱606、水泵607、输水管608、液体分流箱609、清洗喷头610、过滤网611、导向杆612、清理刷613、连接架614、移动块615、主动轮616、从动轮617、传动皮带618、连接杆619和螺杆620；
安装架1的顶端固定安装有支撑架601，支撑架601的顶端固定安装有防水平板602，防水平板602的顶端倾斜固定安装有太阳能板603，防水平板602的一端固定安装有集水槽604，集水槽604底部的一端固定连接有排水管605，安装架1底部的一端固定安装有储水箱606，储水箱606的底部固定安装有水泵607，水泵607的一端固定连接有输水管608，太阳能板603的顶端固定安装有液体分流箱609，液体分流箱609的一端等距固定安装有清洗喷头610，防水平板602的长和宽均大于安装架1顶端的长和宽，排水管605的底端延伸至储水箱606的内部，输水管608的一端与液体分流箱609固定连接，安装架1的中部固定安装有蓄电池，太阳能板603的输出端与蓄电池的输入端电性连接，清洗喷头610出水口朝向太阳能板603的表面；
集水槽604的顶端固定安装有过滤网611，集水槽604的两端对称固定安装有导向杆612，两个导向杆612中部之间活动安装有清理刷613，集水槽604位于太阳能板603底部的一侧，清理刷613的两端对称固定连接有导向块，导向杆612活动贯穿于导向块，清理刷613的底端紧贴于过滤网611的表面，清理刷613的一端固定连接有连接架614，连接架614的底端固定连接有移动块615，安装架1的顶部位于不完全齿轮508的一侧位置处转动安装有主动轮616，防水平板602的底部与主动轮616对应位置处转动安装有从动轮617，主动轮616和从动轮617的中部传动安装有传动皮带618，从动轮617的一端固定连接有连接杆619，连接杆619的一端固定连接有螺杆620，主动轮616的一端与不完全齿轮508固定连接，主动轮616和从动轮617位于同一竖直平面上，螺杆620贯穿移动块615，螺杆620和移动块615之间通过螺纹连接，利用太阳能板603对太阳光进行吸收并转换成电能以供使用，有效的节省了资源，且太阳能板603位于安装架1的顶部，防水平板602会将安装架1的顶部完全覆盖，对位于安装架1上方的装置机构起到了保护防水的作用，避免雨水直接落在机构的表面，减少了雨水的侵蚀，有效的提高了装置的使用寿命；
同时雨水落在太阳能板603的表面上，顺着斜面向下流淌至集水槽604内部，由排水管605进入储水箱606内部进行存储，田地附近灰尘大，空气中的灰尘和杂质含量多，利用水泵607将存储的水向上抽入液体分流箱609中，并通过清洗喷头610冲向太阳能板603的表面，对太阳能板603进行清洗，防止灰尘粘附在太阳能板603的表面影响太阳能板603的正常使用，使得太阳能板603保持洁净，且过滤网611会对水进行过滤，使得雨水和太阳能板603表面的灰尘和杂质不会进入集水槽604内部；
且不完全齿轮508在转动时，会带动主动轮616一起转动，主动轮616和从动轮617之间由传动皮带618传动连接，使得从动轮617随之转动，连接杆619和螺杆620也同步旋转，移动块615和螺杆620之间通过螺纹连接，螺杆620转动时会驱动移动块615和连接架614行进，进而拉动清理刷613行进，清理刷613即会对过滤网611的表面进行清理，使得过滤网611不会被杂质和灰尘堵塞，不完全齿轮508每次只会转动一圈，使得螺杆620也不会持续转动，进而清理刷613每次只会向前移动一定距离即停下，再下一次又会移动一段距离，不完全齿轮508也会反向转动，螺杆620反向转动，使得清理刷613反向行进，清理刷613始终贴合在过滤网611的表面，均会对过滤网611进行清理，导向杆612对清理刷613的位置起到了导向限位的作用，使得清理刷613行进更加稳定，且位置不会偏移。
本发明的工作原理及使用流程：首先，将安装架1和安装座3分别固定安装在稻田的两侧，驱动电机402启动，带动丝杆403转动，使得升降块404和影像扫描仪405顺着立架401上下行进，影像扫描仪405会对准水稻的稻穗处，且增高块505和激光发射器506位于影像扫描仪405的一侧，激光发射器506的水平高度高于稻穗的高度，将标记板424插入放置框423的中部，记号笔420贯穿驱动杆418的底部，记号笔420的端部紧贴在标记板424的表面，在安装圆块421上拧紧紧固盖422，紧固盖422紧贴在记号笔420的端部，对记号笔420进行固定，拿取感光纸514，粘贴在移动平板504的表面，激光发射器506的位置与感光纸514相互对应；
水稻生长期间，起风时，稻穗会被风吹而摆动，稻穗饱满程度不同摆动的幅度也不同，影像扫描仪405对稻穗摆动的情况进行监测并记录，风向检测仪409会对风吹的方向进行检测，接着旋转电机406启动，带动转动座407和固定柱408转动，使得摆动板411对准风吹的方向，风吹在摆动板411上，风产生的压力将弯曲弹簧415压缩，摆动板411和转动圆柱410一起偏转，进而转动圆柱410另一端的转动圆盘416也同步转动，卡接圆柱412始终卡接在导向弧形块413的内部，使得摆动板411偏转时保持稳定，转动圆盘416转动时，驱动圆柱417位置偏移，会在活动槽419内部滑动，使得驱动杆418发生偏转，进而驱动杆418底部的记号笔420转动，并在标记板424上留下印记，利用标记板424上的印记和影像扫描仪405记录的稻穗摆动情况进行对比，进而从稻穗摆动幅度上来判断稻穗的饱满程度；
且可以定期启动激光发射器506，激光发射器506发出激光，激光从稻穗的顶部穿过田地，并照射在感光纸514上，会在感光纸514上留下印记，接着关闭激光发射器506，转动电机507启动，带动不完全齿轮508转动，不完全齿轮508边部的齿轮在啮合时会驱动活动齿条502，使得活动齿条502向一侧移动，固定框503和移动平板504会同步向一侧行进，进而留下印记的位置向一侧移动，激光发射器506对准感光纸514上空白的位置处，激光发射器506定期启动，且激光发射器506的高度随着升降块404和影像扫描仪405一起改变，多次在感光纸514上留下印记，根据留下的印记的轨迹，即可了解到水稻稻穗的高度变化，进而判断出水稻的倒伏情况；
固定框503移动时，接触块509随之一起行进，直到与缓冲块513接触，缓冲块513和缓冲弹簧512被挤压，不完全齿轮508再次转动，将活动齿条502和固定框503推动，接触块509与控制按钮511接触，转动电机507变换方向，反向转动，使得活动齿条502反向移动，移动平板504和感光纸514也会向反向移动，缓冲块513和缓冲弹簧512起到了缓冲保护的作用，使得接触块509不会直接撞击到控制按钮511上，稻穗的高度在生长期间始终发生变化，在感光纸514上留下一排印记后，感光纸514和移动平板504反向移动，会重新在感光纸514上留下新的一排印记，且稻穗高度变化，激光发射器506高度变化，留下的印记不会相互重合；
防水平板602和太阳能板603位于安装架1的顶部，防水平板602对安装架1上的机构起到了防雨水保护的作用，使得雨水不会直接淋在机构上，而太阳能板603可以吸收太阳能并转换成电能储存，以供使用，节省资源，雨水天气时，雨水被防水平板602和太阳能板603遮挡，雨水淋在太阳能板603上，并顺着太阳能板603的表面向下滑动，流入集水槽604的内部，集水槽604顶部的过滤网611起到了过滤净化的作用，将流淌的水进行过滤，雨水冲刷时内部混杂的灰尘和杂质均会被拦截，过滤后的水从排水管605注入储水箱606的内部；
在对稻穗高度进行监测时，不完全齿轮508转动，会带动主动轮616一起转动，主动轮616和从动轮617之间通过传动皮带618传动连接，从动轮617也会同步转动，进而连接杆619和螺杆620转动，螺杆620和移动块615之间通过螺纹连接，在旋转时会推动移动块615和连接架614前行，使得清理刷613顺着导向杆612向前行进，对过滤网611的表面进行清理，而不完全齿轮508反向转动时，主动轮616和从动轮617随之反向转动，使得移动块615向后行进，清理刷613在过滤网611表面反向运动，清理刷613随着不完全齿轮508转动，每次均移动一小段距离，间歇性的对过滤网611的不同位置进行清理，使得过滤网611表面保持洁净，天气晴朗时，田地附近灰尘大，空气中的灰尘和杂质多，会粘附在太阳能板603的表面，水泵607启动，将储水箱606内部的水向上通过输水管608注入液体分流箱609中，并由清洗喷头610喷出，对太阳能板603的表面进行冲刷清理。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，包括安装架（1），其特征在于：所述安装架（1）的底部固定安装有控制器（2），所述控制器（2）的一端通过数据线固定连接有安装座（3），所述安装架（1）顶部的一端设置有稻穗摆动检测机构（4），利用影像扫描仪（405）监测记录稻穗摆动的幅度，并与摆动板（411）被风吹产生的偏转角度进行对比，及时了解到稻穗的饱满程度；
所述安装架（1）顶端的中部安装有水稻倒伏监测机构（5），利用激光发射器（506）定期发出激光，可以在感光纸（514）上留下印记，激光始终与稻穗的高度相对应，根据印记的规律来了解到稻穗的倒伏情况；
所述安装架（1）的顶端固定安装有保护和太阳能吸收机构（6），太阳能板（603）可以吸收太阳能转换成电能，同时太阳能板（603）和防水平板（602）均可以起到挡雨防护的作用，使得雨水不会淋湿其它机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，所述稻穗摆动检测机构（4）包括立架（401）、驱动电机（402）、丝杆（403）、升降块（404）、影像扫描仪（405）、旋转电机（406）、转动座（407）、固定柱（408）、风向检测仪（409）、转动圆柱（410）、摆动板（411）、卡接圆柱（412）、导向弧形块（413）、延伸板（414）、弯曲弹簧（415）、转动圆盘（416）、驱动圆柱（417）、驱动杆（418）、活动槽（419）、记号笔（420）、安装圆块（421）、紧固盖（422）、放置框（423）和标记板（424）；
所述安装座（3）的顶端固定安装有立架（401），所述安装座（3）的内部固定安装有驱动电机（402），所述驱动电机（402）的输出轴固定连接有丝杆（403），所述丝杆（403）的中部通过螺纹连接有升降块（404），所述升降块（404）的一端固定安装有影像扫描仪（405）；
所述安装架（1）的一端底部固定安装有旋转电机（406），所述旋转电机（406）的输出轴贯穿安装架（1）固定连接有转动座（407），所述转动座（407）的顶端固定安装有固定柱（408），所述固定柱（408）的顶端固定连接有风向检测仪（409），所述固定柱（408）顶部的中部贯穿转动安装有转动圆柱（410），所述转动圆柱（410）的一端固定连接有摆动板（411），所述摆动板（411）中部的一端固定连接有卡接圆柱（412），所述固定柱（408）的中部靠近摆动板（411）的一端固定安装有导向弧形块（413），所述固定柱（408）顶部的一端固定安装有延伸板（414），所述延伸板（414）的一端底部固定连接有弯曲弹簧（415）；
所述转动圆柱（410）的另一端固定连接有转动圆盘（416），所述转动圆盘（416）的一端边部固定安装有驱动圆柱（417），所述固定柱（408）的中部远离摆动板（411）的一端通过转轴活动安装有驱动杆（418），所述驱动杆（418）的顶部开设有活动槽（419），所述驱动杆（418）的底部贯穿固定安装有记号笔（420），所述驱动杆（418）的底部位于记号笔（420）一侧位置处固定安装有安装圆块（421），所述安装圆块（421）的表面通过螺纹连接有紧固盖（422），所述固定柱（408）的底部位于转动圆盘（416）下方位置处固定安装有放置框（423），所述放置框（423）的中部嵌入安装有标记板（424）。
3.根据权利要求2所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，所述立架（401）和安装架（1）分别位于水稻种植田地的两侧，所述升降块（404）活动卡接与立架（401）的内部；
所述风向检测仪（409）的信号输出端与旋转电机（406）的信号输入端相连接，所述弯曲弹簧（415）的一端与摆动板（411）固定连接，所述卡接圆柱（412）的一端活动卡接于导向弧形块（413）中部的弧形槽内部。
4.根据权利要求2所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，所述驱动圆柱（417）贯穿于活动槽（419），所述记号笔（420）的端部紧贴于标记板（424）的表面，所述紧固盖（422）贴合在记号笔（420）的端部，所述驱动杆（418）和摆动板（411）均位于同一竖直平面上。
5.根据权利要求2所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，所述水稻倒伏监测机构（5）包括安装槽（501）、活动齿条（502）、固定框（503）、移动平板（504）、增高块（505）、激光发射器（506）、转动电机（507）、不完全齿轮（508）、接触块（509）、固定块（510）、控制按钮（511）、缓冲弹簧（512）、缓冲块（513）和感光纸（514）；
所述安装架（1）的中部开设有安装槽（501），所述安装槽（501）的内部活动卡接有活动齿条（502），所述活动齿条（502）的顶端固定安装有固定框（503），所述固定框（503）的中部活动嵌入安装有移动平板（504），所述移动平板（504）的表面粘合有感光纸（514），所述影像扫描仪（405）的一端固定安装有增高块（505），所述增高块（505）的顶端固定安装有激光发射器（506）；
所述影像扫描仪（405）的顶端位于活动齿条（502）下方一侧位置处固定安装有转动电机（507），所述转动电机（507）的输出轴固定连接有不完全齿轮（508），所述固定框（503）底部的两端对称固定安装有接触块（509），所述安装架（1）的顶部位于安装槽（501）两侧位置处对称固定安装有固定块（510），两个所述固定块（510）的中部均固定安装有控制按钮（511）所述固定块（510）的一端位于控制按钮（511）一侧位置处固定安装有缓冲弹簧（512），所述缓冲弹簧（512）的一端固定连接有缓冲块（513）。
6.根据权利要求5所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，所述激光发射器（506）与移动平板（504）之间位置相互对应，所述激光发射器（506）的底端水平高度高于影像扫描仪（405）顶端的水平面高度，所述活动齿条（502）和不完全齿轮（508）之间相互啮合。
7.根据权利要求5所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，两个所述接触块（509）和两个控制按钮（511）位置分别相互对应，所述接触块（509）的表面固定粘结有橡胶软垫，所述缓冲块（513）的中部开设有圆孔，圆孔的直径大于控制按钮（511）的直径，所述控制按钮（511）的信号输出端与转动电机（507）的信号输入端相连接。
8.根据权利要求5所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，所述保护和太阳能吸收机构（6）包括支撑架（601）、防水平板（602）、太阳能板（603）、集水槽（604）、排水管（605）、储水箱（606）、水泵（607）、输水管（608）、液体分流箱（609）、清洗喷头（610）、过滤网（611）、导向杆（612）、清理刷（613）、连接架（614）、移动块（615）、主动轮（616）、从动轮（617）、传动皮带（618）、连接杆（619）和螺杆（620）；
所述安装架（1）的顶端固定安装有支撑架（601），所述支撑架（601）的顶端固定安装有防水平板（602），所述防水平板（602）的顶端倾斜固定安装有太阳能板（603），所述防水平板（602）的一端固定安装有集水槽（604），所述集水槽（604）底部的一端固定连接有排水管（605），所述安装架（1）底部的一端固定安装有储水箱（606），所述储水箱（606）的底部固定安装有水泵（607），所述水泵（607）的一端固定连接有输水管（608），所述太阳能板（603）的顶端固定安装有液体分流箱（609），所述液体分流箱（609）的一端等距固定安装有清洗喷头（610）；
所述集水槽（604）的顶端固定安装有过滤网（611），所述集水槽（604）的两端对称固定安装有导向杆（612），两个所述导向杆（612）中部之间活动安装有清理刷（613），所述清理刷（613）的一端固定连接有连接架（614），所述连接架（614）的底端固定连接有移动块（615），所述安装架（1）的顶部位于不完全齿轮（508）的一侧位置处转动安装有主动轮（616），所述防水平板（602）的底部与主动轮（616）对应位置处转动安装有从动轮（617），所述主动轮（616）和从动轮（617）的中部传动安装有传动皮带（618），所述从动轮（617）的一端固定连接有连接杆（619），所述连接杆（619）的一端固定连接有螺杆（620）。
9.根据权利要求8所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，所述防水平板（602）的长和宽均大于安装架（1）顶端的长和宽，所述排水管（605）的底端延伸至储水箱（606）的内部，所述输水管（608）的一端与液体分流箱（609）固定连接，所述安装架（1）的中部固定安装有蓄电池，所述太阳能板（603）的输出端与蓄电池的输入端电性连接，所述清洗喷头（610）出水口朝向太阳能板（603）的表面。
10.根据权利要求8所述的一种基于光照影响水稻育苗与成长的检测系统，其特征在于，所述集水槽（604）位于太阳能板（603）底部的一侧，所述清理刷（613）的两端对称固定连接有导向块，所述导向杆（612）活动贯穿于导向块，所述清理刷（613）的底端紧贴于过滤网（611）的表面；
所述主动轮（616）的一端与不完全齿轮（508）固定连接，所述主动轮（616）和从动轮（617）位于同一竖直平面上，所述螺杆（620）贯穿移动块（615），所述螺杆（620）和移动块（615）之间通过螺纹连接。
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| CN116961533A (zh) * | 2023-07-13 | 2023-10-27 | 北京源燊青林节能环保有限公司 | 一种智慧用电能源在线监测预警装置 |
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2022
- 2022-04-07 CN CN202210357414.4A patent/CN114674823B/zh active Active
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