CN203869734U - 一种田间信息遥控检测平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种田间信息遥控检测平台，包括移动平台、检测控制系统、遥控控制系统。所述检测控制系统包括单片机、土壤水分检测模块、GPS模块、无线通信模块、电源模块、存储模块、转向驱动机构、升降驱动机构、环境温湿度传感器、红外土壤温度传感器。所述遥控控制系统包括Atmega328p单片机、APC22无线通信模块、按键模块、电位器和液晶显示器。本实用新型能够通过遥控控制系统控制移动平台的行驶速度和转向，通过检测控制系统自动获取采集点的土壤水分、GPS信息、土壤温度、环境温湿度，并实时存储和显示，设置的升降驱动机构能够控制土壤水分传感器的入土深度，设置的存储模块能够实现大量数据的存储，适合大面积多点采集，实现了田间多信息采集的自动化。

Description

一种田间信息遥控检测平台

一、技术领域：

本实用新型涉及信息检测技术领域，尤其涉及一种田间信息遥控检测平台。

二、背景技术：

精细农业的实施主要包括：田间信息采集、信息管理与决策、变量作业三个环节，其中田间信息的采集是实施精细农业的前提，目前出现的田间信息采集系统主要有以下几种方式：

(1)人工手持设备采集系统，现有的田间检测装置多是手持设备，通过便携式GPS接收器实施定位，利用信息采集箱进行土壤信息数据采集，工作效率低，劳动强度大，设备续航时间较短，且很难满足大面积多点信息采集的需要。

(2)基于组网技术的采集系统，近年来，市场上出现有通过zigbee组网测量田间信息的设备，该测量方式实时性好、速度快，但是成本比较高，无法实现移动式的检测，不利于推广。

(3)田间移动检测系统，田间移动检测系统多是安装在拖拉机及各种大型联合收割机上，机器体积大，操纵不够灵活，不便于控制，且需要多人参与，劳动强度较大。

目前，移动式田间信息采集平台的研究甚少，更无成熟的田间信息遥控检测平台。

三、发明内容：

1、发明目的：针对现有田间信息采集系统存在的问题与缺陷，本实用新型提供了一种田间信息遥控检测平台，其目的是利用遥控控制移动平台自动的在田间获取所需位置点的土壤水分、GPS信息、土壤温度、环境温湿度，并实时的存储和显示，实现田间信息采集的自动化，为田间灌溉、施肥、耕作和种植等分布式定位处方决策提供数据支持。

2、技术方案：本实用新型采用的技术方案是一种田间信息遥控检测平台，包括移动平台16、检测控制系统、遥控控制系统，其特征在于：所述检测控制系统包括单片机1、无线通信模块2、电源模块3、存储模块4、转向驱动机构5、升降驱动机构6、环境温湿度传感器7、红外土壤温度传感器8、土壤水分检测模块9、GPS模块10，所述单片机1采用Arduino Mega2560，所述单片机1、无线通信模块2、电源模块3、存储模块4集成在仪器盒20中，通过天线21与遥控控制系统进行无线连接，所述红外土壤温度传感器8安装在传感器安装架26上，所述环境温湿度传感器7通过航空插头安装在仪器盒20上，所述GPS模块10采用手持GPS，通过RS232连接在仪器盒20上；所述遥控控制系统包括Atmega328p单片机11、电位器12、液晶显示器13、按键模块14和APC22无线通信模块15，所述电位器12用于控制转向电机18的转速，进而控制移动平台16的行驶速度，所述按键模块14分别用于控制移动平台16的转向，升降机构6的上升和下降以及环境温湿度传感器7、红外土壤温度传感器8、土壤水分检测模块9、GPS模块10进行信息的采集和存储。

所述转向驱动机构5包括转向电机驱动器17、转向电机18、电瓶19，转向电机18为两个，分别安装在移动平台16的两个前轮内侧，与转向电机驱动器17连接。

所述升降驱动机构6包括升降电机驱动器22、滑台23、超声波传感器24、传感器安装架26、丝杆27、升降电机28、限位块29、限位开关30、超声波传感器安装架31，所述升降驱动机构6安装在移动平台16的后侧，所述超声波传感器24为两个，安装在超声波传感器安装架31上，所述限位块29为两个，分别安装在升降机构6的上下两侧，所述限位开关30为两个，分别安装在滑台23上下面内。

所述土壤水分检测模块9包括三个土壤水分传感器25，分别安装在传感器安装架26上，通过航空插头连接在仪器盒20上。

3、优点及效果：本实用新型可以通过遥控控制系统远程控制移动平台的行驶速度和转向，通过检测控制系统能够自动获取采集点的土壤水分、GPS信息、土壤温度、环境温湿度，并实时的存储和显示，通过升降驱动机构控制土壤水分传感器的入土深度，利用三个土壤水分传感器同时检测采集位置的三组数据，获取采集位置处的平均含水率，通过存储模块实现大量数据的存储，进而满足大面积多点采集的需求，解放了劳动力，提高了信息采集的效率和准确性，实现了田间多信息采集的自动化。

四、附图说明：

图1为本实用新型田间信息遥控检测平台的检测控制系统硬件框图。

图2为本实用新型田间信息遥控检测平台的遥控控制系统硬件框图。

图3为本实用新型田间信息遥控检测平台的总体结构图。

图4为本实用新型田间信息遥控检测平台的升降驱动机构示意图。

图5为本实用新型田间信息遥控检测平台的信息检测流程图。

五、具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明：

如图1和图2所示，一种田间信息遥控检测平台，包括移动平台16、检测控制系统、遥控控制系统，其特征在于：所述检测控制系统包括单片机1、无线通信模块2、电源模块3、存储模块4、转向驱动机构5、升降驱动机构6、环境温湿度传感器7、红外土壤温度传感器8、土壤水分检测模块9、GPS模块10，所述单片机1采用Arduino Mega2560，所述单片机1、无线通信模块2、电源模块3、存储模块4集成在仪器盒20中，通过天线21与遥控控制系统进行无线连接，所述红外土壤温度传感器8安装在传感器安装架26上，所述环境温湿度传感器7通过航空插头安装在仪器盒20上，所述GPS模块10采用手持GPS，通过RS232连接在仪器盒20上；所述遥控控制系统包括Atmega328p单片机11、电位器12、液晶显示器13、按键模块14和APC22无线通信模块15，所述电位器12用于控制转向电机18的转速，进而控制移动平台16的行驶速度，所述按键模块14分别用于控制移动平台16的转向，升降机构6的上升和下降以及环境温湿度传感器7、红外土壤温度传感器8、土壤水分检测模块9、GPS模块10进行信息的采集和存储。

如图3和图4所示，所述转向驱动机构5包括转向电机驱动器17、转向电机18、电瓶19，转向电机18为两个，分别安装在移动平台16的两个前轮内侧，与转向电机驱动器17连接；所述升降驱动机构6包括升降电机驱动器22、滑台23、超声波传感器24、传感器安装架26、丝杆27、升降电机28、限位块29、限位开关30、超声波传感器安装架31，所述升降驱动机构6安装在移动平台16的后侧，所述超声波传感器24为两个，安装在超声波传感器安装架31上，所述限位块29为两个，分别安装在升降机构6的上下两侧，所述限位开关30为两个，分别安装在滑台23上下面内；所述土壤水分检测模块9包括三个土壤水分传感器25，分别安装在传感器安装架26上，通过航空插头连接在仪器盒20上。

如图5所示，本实用新型田间信息遥控检测平台的信息检测流程图，信息检测具体步骤如下：

田间信息遥控检测平台上电后检测控制系统首先复位，在接收到遥控器发送的检测指令后，超声波传感器24检测升降机构底端与地面的距离，当大于设定的高度时，升降驱动机构6下降；当小于设定的高度时，升降驱动机构6上升；当等于设定的高度时，升降驱动机构6停止。升降驱动机构6下降时检测滑台23下面的限位开关30是否闭合，闭合的话升降驱动机构6停止运动，没有闭合的话升降驱动机构6继续下降。升降驱动机构6上升时检测滑台23上面的限位开关30是否闭合，闭合的话土壤水分检测模块复位，没有闭合的话升降驱动机构6继续上升。当超声波传感器24检测到的距离为设定的高度时，通过按键模块14，开始检测土壤水分以及土壤温度、环境温湿度和GPS信息，检测完毕后将采集到的数据写入发送缓冲区并发送。数据发送失败就再次发送，发送成功后升降驱动机构6上升，再次检测滑台23上面的限位开关30的状态。

Claims (4)

1.一种田间信息遥控检测平台，包括移动平台(16)、检测控制系统、遥控控制系统，其特征在于：所述检测控制系统包括单片机(1)、无线通信模块(2)、电源模块(3)、存储模块(4)、转向驱动机构(5)、升降驱动机构(6)、环境温湿度传感器(7)、红外土壤温度传感器(8)、土壤水分检测模块(9)、6PS模块(10)，所述单片机(1)、无线通信模块(2)、电源模块(3)、存储模块(4)集成在仪器盒(20)中，通过天线(21)与遥控控制系统进行无线连接，所述红外土壤温度传感器(8)安装在传感器安装架(26)上，所述环境温湿度传感器(7)通过航空插头安装在仪器盒(20)上，所述GPS模块(10)采用手持GPS，通过RS232连接在仪器盒(20)上；所述遥控控制系统包括Atmega328p单片机(11)、电位器(12)、液晶显示器(13)、按键模块(14)和APC22无线通信模块(15)。

2.根据权利要求1所述的一种田间信息遥控检测平台，其特征在于：所述转向驱动机构(5)包括转向电机驱动器(17)、转向电机(18)、电瓶(19)，转向电机(18)为两个，分别安装在移动平台(16)的两个前轮内侧，与转向电机驱动器(17)连接。

3.根据权利要求1所述的一种田间信息遥控检测平台，其特征在于：所述升降驱动机构(6)包括升降电机驱动器(22)、滑台(23)、超声波传感器(24)、传感器安装架(26)、丝杆(27)、升降电机(28)、限位块(29)、限位开关(30)、超声波传感器安装架(31)，所述升降驱动机构(6)安装在移动平台(16)的后侧，所述超声波传感器(24)为两个，安装在超声波传感器安装架(31)上，所述限位块(29)为两个，分别安装在升降机构(6)的上下两侧，所述限位开关(30)为两个，分别安装在滑台(23)上下面内。

4.根据权利要求1所述的一种田间信息遥控检测平台，其特征在于：所述土壤水分检测模块(9)包括三个土壤水分传感器(25)，分别安装在传感器安装架(26)上，通过航空插头连接在仪器盒(20)上。