CN114814987B - 一种农业气象数据采集远程控制设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于农业设备领域，提供了一种农业气象数据采集远程控制设备、系统及其使用方法，包括：支架模块，所述支架模块下端设有插接杆，上端设有转动连接件；探测器系统，包括太阳能电池板、风速探测仪、温度探测模块、蒸渗探测模块；中控模块，所述中控模块通过第一安装组件安装在支架模块上，中控模块上端设有温控层，所述中控模块内腔通过第一安装块固定连接有蓄电池组件，通过第二安装块固定连接有中控组件，所述中控模块下端还设有存储模块；田间数据采集模块，所述田间数据采集模块下端设有多个第二插接杆，上端中部设有螺纹短杆，所述螺纹短杆通过螺纹槽铰接有刻度直杆。

Description

一种农业气象数据采集远程控制设备及其使用方法

技术领域

本发明属于农业设备领域，尤其涉及一种农业气象数据采集远程控制设备、系统及其使用方法。

背景技术

农业气象数据是事关国计民生的重要数据，一直以来都由国家的气象卫星进行探测与提供，但是气象卫星提供的数据往往过于粗糙，对于精细化农业生产的指导作用有限，特别是在以自动化灌溉为研究目标的当下，田间的实际、实时气象数据的获取与探测是相关研究和实际生产不可或缺的重要组成，而现有的气象探测设备往往不能够直接提供可以利用的数据。

是以，我们尝试利用整合多种探测设备的农业气象数据采集远程控制设备、系统来解决上述技术问题，此外现有的农业田间的温度测量作业中需要设置多个不同高度的温度传感器进行对比同时采集，但是该种采集作业需要设置多个支撑结构或者同一支撑机构上开设不同朝向的卡槽，因此使得支撑结构的制作工艺较为复杂。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种农业气象数据采集远程控制设备、系统及其使用方法，旨在解决现有的气象探测设备往往不能够直接提供可以利用的农业气象数据的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种农业气象数据采集远程控制设备、系统及其使用方法，其特征在于：

所述农业气象数据采集远程控制设备、系统包括：

支架模块，所述支架模块下端设有插接杆，上端设有转动连接件，中段设有第一安装组件和第二安装组件；

探测器系统，包括太阳能电池板、风速探测仪、温度探测模块、蒸渗探测模块，所述太阳能电池板和风速探测仪分别通过转动连接件和第二安装组件安装在支架模块上，所述温度探测模块包括温度探头和环形温度传感器和环形架，其中温度探头为一中空圆柱形集热管，该集热管管体的顶部和底部均为隔热材质且均分别设有一环形凸沿和一环形插槽，所述集热管在温度传感器中可以上下滑动，所述集热管管体旋转支撑在一环形架内，该环形架的端部固定连接到一插接柱，在所述环形架上还固定连接有一伸缩固定带；

中控模块，所述中控模块通过第一安装组件安装在支架模块，所述中控模块前端通过合页铰接有密封门，所述密封门上还设有锁扣，中控模块上端设有温控层，所述中控模块内腔通过第一安装块固定连接有蓄电池组件，通过第二安装块固定连接有中控组件，所述蓄电池组件内腔通过第一内部安装块固定连接有磷酸铁锂蓄电池，所述磷酸铁锂蓄电池上方设有逆变器和控制电路板，所述中控组件内部下方设有处理器主机和开关,中控组件内腔左右侧壁分别设有网卡模块和数据线插接模块，中控组件内腔中部通过第二内部安装块设有液晶触控显示屏，所述中控模块下端还设有存储模块；

田间数据采集模块，所述田间数据采集模块下端设有多个第二插接杆，上端中部设有螺纹短杆，所述螺纹短杆通过螺纹槽铰接有刻度直杆，所述刻度直杆外侧壁等间距开设有多个卡槽。

作为本发明实施例技术方案的进一步限定，其特征在于：

所述支架模块为直径不小于5cm的中空金属柱且表面设有防锈涂层，所述支架模块的长度不小于3m。

作为本发明实施例技术方案的进一步限定，其特征在于：

所述温度探测模块、蒸渗探测模块的数据均通过数据传输线传输至中控系统中，所述伸缩固定带为弹性橡胶带。

作为本发明实施例技术方案的进一步限定，其特征在于：

所述中控模块为矩形金属箱体，厚度不小于3mm且表面设有防锈涂层，所述温控层中部开有控制仓，其左右两侧和底部均开有通风孔，所述通风孔均为倾斜孔且设有防虫网，所述温控层内腔中部通设有温控电机和扇叶，中控模块后侧壁中部设有密封数据线插接口。

作为本发明实施例技术方案的进一步限定，其特征在于：

所述蓄电池组件的壳体为矩形铝合金壳体且表面设有T型散热翼板，所述中控组件的壳体为矩形铝合金壳体，所述网卡模块包括有线网卡和无线网卡，所述数据线插接模块包括USB3.0插接口和专用插接口。

作为本发明实施例技术方案的进一步限定，其特征在于：

所述刻度直杆内部设有小型蓄电池和蓝牙模块，所述田间数据采集模块通过数据传输线从温度探测模块中读取数据并回传至中控模块中。

作为本发明实施例技术方案的进一步限定，其特征在于：

所述卡槽的尺寸与插接柱对应。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、整合了包括温度传感器、蒸渗测量器、风速测量器等多种设备，能够全方位的测量一个区域内的农业气象数据，为实验或实际生产提供数据支撑；通过设置太阳能电池板、蓄电池组价等结构，达到了能够自供电的效果，减少了对市政供电的依赖，使得该设备系统能够布置在田间更为灵活的位置；通过设置田间数据采集模块和温度传感器的结构，达到了能够测量大田内部、不同高度的实际温度的效果，能够更为精准地了解小范围内的农业气象变化过程，有助于进一步深入相关研究或改善生产措施等。

2、与现有技术相比，本发明可以在刻度直杆上的同一侧开设插槽简化制造工艺的同时，还能够使得能够感测不同方位温度，且能够提高温度检测的灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。

图1为一种农业气象数据采集远程控制设备、系统的装配示意图。

图2为一种农业气象数据采集远程控制设备、系统太阳能电池板的结构示意图。

图3为一种农业气象数据采集远程控制设备、系统中控模块的结构示意图。

图4为一种农业气象数据采集远程控制设备、系统蓄电池组件的结构示意图。

图5为一种农业气象数据采集远程控制设备、系统中控组件的结构示意图。

图6为一种农业气象数据采集远程控制设备、系统田间数据采集模块的主视图。

图7为一种农业气象数据采集远程控制设备、系统温度探测模块的主视图。

图8为一种农业气象数据采集远程控制设备、系统田间数据采集模块的结构示意图。

附图中：100支架模块；101插接杆、102连接件、103第一安装组件、104第二安装组件、105数据传输线、200探测器系统、201太阳能电池板、202风速探测仪、210温度探测模块、211温度传感器、212插接柱、213伸缩固定带、220蒸渗探测模块、300中控模块、301合页、302密封门、303锁扣、304温控层、305控制仓、306温控电机、307扇叶、308通风孔、310蓄电池组件、311T型散热翼板、312第一内部安装块、313磷酸铁锂蓄电池、314控制电路板、315逆变器、320中控组件、321第二安装块、322处理器主机、323开关、324数据线插接模块、325专用插接口、326USB3.0插接口、327液晶触控显示屏、328第二内部安装块、329网卡模块、330存储模块，340密封数据线插接口，400田间数据采集模块、401第二插接杆、402刻度直杆、403卡槽、404螺纹槽、405小型蓄电池、406蓝牙模块、407螺纹短杆。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的目的在于提供一种农业气象数据采集远程控制设备、系统及其使用方法，旨在解决现有的气象探测设备往往不能够直接提供可以利用的农业气象数据的问题。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

实施例1

请参阅图1-8：一种农业气象数据采集远程控制设备、系统及其使用方法包括：

支架模块，所述支架模块为直径不小于5cm的中空金属柱且表面设有防锈涂层，所述支架模块的长度不小于3m，这样的结构具有较强的稳定性和耐用性，所述支架模块下端设有插接杆，上端设有转动连接件，中段设有第一安装组件和第二安装组件；

探测器系统，包括太阳能电池板、风速探测仪、温度探测模块、蒸渗探测模块，所述太阳能电池板和风速探测仪分别通过转动连接件和第二安装组件安装在支架模块上，所述温度探测模块、蒸渗探测模块的数据均通过数据传输线传输至中控系统中，所述温度探测模块210包括温度探头和环形温度传感器211和环形架，其中温度探头为一中空圆柱形集热管，该集热管管体的顶部和底部均为隔热材质且均分别设有一环形凸沿和一环形插槽，所述集热管在温度传感器211中可以上下滑动，所述集热管管体旋转支撑在一环形架内，该环形架的端部固定连接到一插接柱212，在所述环形架上还固定连接有一伸缩固定带213，所述伸缩固定带为弹性橡胶带，用于安装在不同高度；

中控模块，所述中控模块为矩形金属箱体，厚度不小于3mm且表面设有防锈涂层，所述中控模块通过第一安装组件安装在支架模块，所述中控模块前端通过合页铰接有密封门，所述密封门上还设有锁扣，具有较强的安全性，避免数据遭到破坏，中控模块上端设有温控层，所述温控层中部开有控制仓，其左右两侧和底部均开有通风孔，所述通风孔均为倾斜孔且设有防虫网，所述温控层内腔中部通设有温控电机和扇叶，上述结构能够有效控制内部温度，避免因在野外而导致温度过高，进而延长设备的使用寿命，同时也能够避免湿度过大等问题，中控模块后侧壁中部设有密封数据线插接口，所述中控模块内腔通过第一安装块固定连接有蓄电池组件，通过第二安装块固定连接有中控组件，所述蓄电池组件的壳体为矩形铝合金壳体且表面设有T型散热翼板，蓄电池组件内腔通过第一内部安装块固定连接有磷酸铁锂蓄电池，具有比锂电池更高的安全性，所述磷酸铁锂蓄电池上方设有逆变器和控制电路板，所述中控组件的壳体为矩形铝合金壳体，内部下方设有处理器主机和开关,中控组件内腔左右侧壁分别设有网卡模块和数据线插接模块，所述网卡模块包括有线网卡和无线网卡，所述数据线插接模块包括USB3.0插接口和专用插接口，便于不同格式的数据输出、不同规格的设备输入数据，中控组件内腔中部通过第二内部安装块设有液晶触控显示屏，所述中控模块下端还设有存储模块，用于初步存储数据；

田间数据采集模块，所述田间数据采集模块下端设有多个第二插接杆，上端中部设有螺纹短杆，所述螺纹短杆通过螺纹槽铰接有刻度直杆，能够实现将温度传感器设置在田间不同的高度，从而获取更为精细的农业气象数据，所述刻度直杆内部设有小型蓄电池和蓝牙模块，所述田间数据采集模块通过数据传输线从温度探测模块中读取数据并回传至中控模块中，所述刻度直杆外侧壁等间距开设有多个卡槽，所述卡槽的尺寸与插接柱对应。

其操作步骤为：

步骤s1、首先根据生产或实验需求，确定需要农业气象数据类型并选配对应的数据探测器，并将支架模块通过插接杆设置在合适位置；

步骤s2、根据农业生产规模布置风速探测仪、温度探测模块、蒸渗探测模块的数量与位置，其中风速探测仪、蒸渗探测模块一般在一个区域中只设置一个，所述温度探测模块可以根据实验或生产的实际需求的不同，在大田中设置星装多个，从而便于精确测算蒸发强度等生产数值，其布设方式为将田间数据采集模块插设在预定位置，并将温度探测模块利用插接柱和伸缩固定带固定在刻度直杆上，进行不同方位和不通高度处的温度采集测量时，具体操作为将相应数量的插接柱212插接到不同高度的卡槽403中，然后根据作物所处方位，转动温度传感器211的朝向，通过中空圆柱形集热管进行热量收集，然后传递到所述温度传感器211中，各个集热管之间依次通过插槽和凸沿扣合，隔热材质可以使得各个不通高度区域的集热管的热量不会相互传递，保证测量的准确性，且集热管可以使得同一温度区域的温度检测灵敏度更高，此外刻度直杆402的整体离地高度可以根据作物的生长周期灵活调整，可以借助伸缩固定带213进行环形架的整体重量支撑；

步骤s3、将上述探测仪器均通过数据传输线连接至中控模块中的中控组件中；

步骤s4，通过液晶触控显示屏完成各个探测器的初始设置和数据读取，并利用网卡模块完成数据的远程传输，对于数据量较大的或需要长期积累的数据可以定期通过数据线插接模块进行读取。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种农业气象数据采集远程控制设备，其特征在于：

所述农业气象数据采集远程控制设备包括：支架模块(100)，所述支架模块(100)下端设有插接杆(101)，上端设有转动连接件(102)，中段设有第一安装组件(103)和第二安装组件(104)；探测器系统(200)，包括太阳能电池板(201)、风速探测仪(202)、温度探测模块(210)、蒸渗探测模块(220)，所述太阳能电池板(201)和风速探测仪(202)分别通过转动连接件(102)和第二安装组件(104)安装在支架模块(100)上，所述温度探测模块(210)包括温度探头和环形温度传感器(211)和环形架，其中温度探头为一中空圆柱形集热管，该集热管管体的顶部和底部均为隔热材质且均分别设有一环形凸沿和一环形插槽，所述集热管在温度传感器(211)中可以上下滑动，所述集热管管体旋转支撑在一环形架内，该环形架的端部固定连接到一插接柱(212)，在所述环形架上还固定连接有一伸缩固定带(213)，该伸缩固定带(213)为弹性橡胶带，转动温度传感器(211)的朝向，通过中空圆柱形集热管进行热量收集，然后传递到所述温度传感器(211)中，各个集热管之间依次通过插槽和凸沿扣合，隔热材质可以使得各个不通高度区域的集热管的热量不会相互传递；

中控模块(300)，所述中控模块(300)通过第一安装组件(103)安装在支架模块(100)，所述中控模块(300)前端通过合页(301)铰接有密封门(302)，所述密封门(302)上还设有锁扣(303)，中控模块(300)上端设有温控层(304)，所述中控模块(300)内腔通过第一安装块(316)固定连接有蓄电池组件(310)，通过第二安装块(321)固定连接有中控组件(320)，所述蓄电池组件(310)内腔通过第一内部安装块(312)固定连接有磷酸铁锂蓄电池(313)，所述磷酸铁锂蓄电池(313)上方设有逆变器(315)和控制电路板(314)，所述中控组件(320)内部下方设有处理器主机(322)和开关(323),中控组件(320)内腔左右侧壁分别设有网卡模块(329)和数据线插接模块(324)，中控组件(320)内腔中部通过第二内部安装块(328)设有液晶触控显示屏(327)，所述中控模块(300)下端还设有存储模块(330)；

田间数据采集模块(400)，所述田间数据采集模块(400)下端设有多个第二插接杆(401)，上端中部设有螺纹短杆(407)，所述螺纹短杆(407)通过螺纹槽(404)铰接有刻度直杆(402)，所述刻度直杆(402)外侧壁等间距开设有多个卡槽(403)。

2.根据权利要求1所述的一种农业气象数据采集远程控制设备，其特征在于：

所述支架模块(100)为直径不小于5cm的中空金属柱且表面设有防锈涂层，所述支架模块(100)的长度不小于3m。

3.根据权利要求1所述的一种农业气象数据采集远程控制设备，其特征在于：

所述温度探测模块(210)、蒸渗探测模块(220)的数据均通过数据传输线(105)传输至中控系统(300)中。

4.根据权利要求1所述的一种农业气象数据采集远程控制设备，其特征在于：

所述中控模块(300)为矩形金属箱体，厚度不小于3mm且表面设有防锈涂层，所述温控层(304)中部开有控制仓(305)，其左右两侧和底部均开有通风孔(308)，所述通风孔(308)均为倾斜孔且设有防虫网，所述温控层(304)内腔中部通设有温控电机(306)和扇叶(307)，中控模块(300)后侧壁中部设有密封数据线插接口(340)。

5.根据权利要求1所述的一种农业气象数据采集远程控制设备，其特征在于：

所述蓄电池组件(310)的壳体为矩形铝合金壳体且表面设有T型散热翼板(311)，所述中控组件(320)的壳体为矩形铝合金壳体，所述网卡模块(329)包括有线网卡和无线网卡，所述数据线插接模块(324)包括USB3.0插接口(326)和专用插接口(325)。

6.根据权利要求1所述的一种农业气象数据采集远程控制设备，其特征在于：

所述刻度直杆(402)内部设有小型蓄电池(405)和蓝牙模块(406)，所述田间数据采集模块(400)通过数据传输线(105)从温度探测模块(210)中读取数据并回传至中控模块(300)中。

7.根据权利要求1所述的一种农业气象数据采集远程控制设备，其特征在于：

所述卡槽(403)的尺寸与插接柱(212)对应。

8.根据权利要求7所述的一种农业气象数据采集远程控制设备的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤s1、首先根据生产或实验需求，确定需要农业气象数据类型并选配对应的数据探测器，并将支架模块(100)通过插接杆(101)设置在合适位置；

步骤s2、根据农业生产规模布置风速探测仪(202)、温度探测模块(210)、蒸渗探测模块(220)的数量与位置，其中风速探测仪(202)、蒸渗探测模块(220)一般在一个区域中只设置一个，所述温度探测模块(210)可以根据实验或生产的实际需求的不同，在大田中设置星装多个，从而便于精确测算蒸发强度等生产数值，其布设方式为将田间数据采集模块(400)插设在预定位置，并将温度探测模块(210)利用插接柱(212)和伸缩固定带(213)固定在刻度直杆(402)上，进行不同方位和不通高度处的温度采集测量时，具体操作为将相应数量的插接柱(212)插接到不同高度的卡槽(403)中，然后根据作物所处方位，转动温度传感器(211)的朝向，此外刻度直杆(402)的整体离地高度可以根据作物的生长周期灵活调整；

步骤s3、将上述探测仪器均通过数据传输线(105)连接至中控模块(300)中的中控组件(320)中；

步骤s4，通过液晶触控显示屏(327)完成各个探测器的初始设置和数据读取，并利用网卡模块(329)完成数据的远程传输，对于数据量较大的或需要长期积累的数据可以定期通过数据线插接模块(324)进行读取。

Images