CN204666203U - 一种农田环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业信息监测技术领域，特别涉及一种农田环境监测系统，包括：数据处理装置和布设于待监测农田中数据采集装置；数据采集装置包括支撑装置以及设置在支撑装置上的依次连接的环境要素测量仪器、数据采集板和数据传输装置，支撑装置布设于待监测农田中，数据传输装置与数据处理装置通信连接；环境要素测量仪器用于采集待监测农田的环境信息；数据采集板，用于将环境要素测量仪器采集的环境信息传输到数据传输装置；数据传输装置，用于通过无线网络或有线网络将所述环境信息传输到数据处理装置。本实用新型能够实时、准确地监测到农田的空气温湿度、风速风向、日照以及光合有效辐射等环境信息，利于促进农业生产。

Description

一种农田环境监测系统

技术领域

本实用新型涉及农业信息监测技术领域，特别涉及一种农田环境监测系统。

背景技术

农田环境要素包括空气温湿度、风速风向、日照以及光合有效辐射等，这些要素是农田作物生长过程重要影响因素，直接关系到其长势与产量。通过合理的调节这些因子，可以有效的增加农作物的产量或降低极端情况对作物产量的影响。通过获得农田农作物生长关键期的环境要素，可为农作物的精细化生产和产量预估提供坚实的数据支持，有效提高农田管理的信息化和自动化水平。因此，对农田环境的监测对实现农田管理的信息化和自动化至关重要。

传统的农田环境环境要素信息都是由相关的工作人员驾车逐点采集，有些无法通车的地方还需要步行，既费时又费力，其仪器设备观测的针对性及先进性已明显落后，观测信息资料的利用效率也不适应农田环境监测的需求，观测手段、试验能力相对滞后。因此，传统农田环境信息采集技术已无法满足精细农业的发展需要，迫切需要改进农田环境监测系统。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种农田环境监测系统，实时、准确地监测到农田的空气温湿度、风速风向、日照以及光合有效辐射等环境信息，促进农业生产。

本实用新型提供了一种农田环境监测系统，该系统包括：数据处理装置和布设于待监测农田中的数据采集装置；

所述数据采集装置包括支撑装置以及设置在所述支撑装置上的环境要素测量仪器、数据采集板和数据传输装置，所述支撑装置布设于待监测农田中，所述环境要素测量仪器、数据采集板和数据传输装置依次连接，所述数据传输装置与所述数据处理装置通信连接；

所述环境要素测量仪器包括空气温度采集传感器、空气湿度采集传感器、风速风向传感器、太阳辐射传感器以及光合有效辐射传感器，所述空气温度采集传感器、空气湿度采集传感器、风速风向传感器、太阳辐射传感器以及光合有效辐射传感器分别与所述数据采集板连接，用于采集待监测农田的环境信息；

所述数据采集板，用于将所述环境要素测量仪器采集的环境信息传输到所述数据传输装置；

所述数据传输装置，用于通过无线网络或有线网络将所述环境信息传输到所述数据处理装置。

可选的，所述系统还包括：供电装置；

所述供电装置由太阳能板、蓄电池以及充电控制器构成；

所述太阳能板用于将太阳的光能转化为电能，所述蓄电池用于为所述系统供电，所述充电控制器用于控制所述太阳能板为所述蓄电池充电。

可选的，所述支撑装置包括：支撑杆、固定墩以及设置在支撑杆上的第一横梁和第二横梁；

所述固定墩埋设在待监测农田里，所述支撑杆的底端固定在所述固定墩上，所述第一横梁的一端用于放置所述风速风向传感器，第一横梁的另一端用于放置所述供电装置，所述第二横梁的一端用于放置所述空气温度采集传感器和空气湿度采集传感器，第二横梁的另一端用于放置所述太阳辐射传感器和光合有效辐射传感器。

可选的，所述支撑杆为空心杆，所述支撑杆的顶端设置有避雷设备。

可选的，所述系统还包括数据采集箱，所述数据采集箱设置在所述支撑杆与第一横梁或第二横梁相交处，用于放置所述数据采集板和数据传输装置。

可选的，所述数据处理装置为计算机。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型实施例提供的农田环境监测系统，通过采用布设于农田的数据采集装置实时地对农田的空气温湿度、风速风向、日照以及光合有效辐射等环境信息进行采集，能够实时、准确地监测到农田的环境要素，为农作物的精细化生产和产量预估提供坚实的数据支持，有效提高农田管理的信息化和自动化水平，促进农业生产。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种农田环境监测系统的原理图；

图2是本实用新型实施例的一种农田环境监测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型实施例提供了一种农田环境监测系统，如图1和图2所示，该系统包括：数据处理装置10和布设于待监测农田中的数据采集装置20；

所述数据采集装置20包括支撑装置201以及设置在所述支撑装置201上的环境要素测量仪器202、数据采集板203和数据传输装置204，所述支撑装置201布设于待监测农田中，所述环境要素测量仪器202、数据采集板203和数据传输装置204依次连接，所述数据传输装置204与所述数据处理装置10通信连接；

所述环境要素测量仪器202包括空气温度采集传感器2021、空气湿度采集传感器2022、风速风向传感器2023、太阳辐射传感器2024以及光合有效辐射传感器2025，所述空气温度采集传感器2021、空气湿度采集传感器2022、风速风向传感器2023、太阳辐射传感器2024以及光合有效辐射传感器2025分别与所述数据采集板203连接，用于采集待监测农田的环境信息；

所述数据采集板203，用于将所述环境要素测量仪器采集的环境信息传输到所述数据传输装置；

所述数据传输装置204，用于通过无线网络或有线网络将所述环境信息传输到所述数据处理装置10。

本实施例中，所述数据采集板203包括：微控制器和存储器。其中，所述储存器可选用1G的资料储存型闪存nandflash，采集的信息保存在nandflash中，若信息被成功读取后，将自动删除，以供后面新的信息存储，对此本实用新型对此不作具体限定。

在本实施例中，所述数据传输装置可选择2.4G模块、铱星数传模块、无线电模块和GPRS模块等，采用3.8V供电。

其中，所述系统还包括：供电装置30，所述供电装置30由太阳能板、蓄电池以及充电控制器构成；

所述太阳能板用于将太阳的光能转化为电能，所述蓄电池用于为所述系统供电，所述充电控制器用于控制所述太阳能板为所述蓄电池充电。

具体的，采用的太阳能板转换效率约为17％，表面为布纹钢化玻璃，背面为EVA高温压膜，边框铝合金框架，接线盒内有高分子胶填充，不怕风雨侵蚀，寿命可达25年。蓄电池采用NiMH电池，这种电池具有可充电次数高(500-1000次)、无记忆效应、工作温度范围宽(-20-70℃)、价格便宜等优点。采用太阳能板供电系统为现场设备进行供电即经济合理又能满足系统的设计需要。

其中，所述支撑装置201包括：支撑杆2011、固定墩2012以及设置在支撑杆上的第一横梁2013和第二横梁2014；

所述固定墩2012埋设在待监测农田里，所述支撑杆2011的底端固定在所述固定墩2012上，所述第一横梁2013的一端用于放置所述风速风向传感器2023，第一横梁2013的另一端用于放置所述供电装置30，所述第二横梁2014的一端用于放置所述空气温度采集传感器2021和空气湿度采集传感器2022，第二横梁2014的另一端用于放置所述太阳辐射传感器2024和光合有效辐射传感器2025。

实际应用中，支撑杆的高度可设为1.5-4米，横梁的长度可设为1米左右，支撑杆的高度和横梁的长度可根据农田作物的不同以及监测系统中各设备的特定进行合理设定，本实用新型对此不作具体限定。

其中，所述支撑杆2011为空心杆，所述支撑杆2011的顶端设置有避雷设备40。

所述避雷设备可为避雷针，实际应用中，横梁和支撑杆要考虑相关设备的电线穿插，所以采用空心杆，在相关部位开孔，便于电线穿插。如果监测的农田作物为玉米，则支撑杆的高度设计为3.5米，包括地面3米及地下0.5米。同时支撑杆涂上间隔红色颜色以警示。

由于支撑装置的固定墩是直接埋设于农田中的，并且都是带电设备，必须进行防雷和接地设施设计与安装。

其中，所述系统还包括数据采集箱50，所述数据采集箱50设置在所述支撑杆2011与第一横梁2013或第二横梁2014相交处，用于放置所述数据采集板203和数据传输装置204。本实施例中，数据采集箱50用于保护数据采集板203和数据传输装置204。

其中，所述数据处理装置10为计算机。

进一步地，数据处理装置10用于根据接收到的环境信息，对农田作物的精细化生产和产量进行预估。

需要说明的是，根据农田的环境信息，对农田作物的精细化生产和产量进行预估是现有技术中非常成熟的技术，本实用新型对该过程未进行任何改进。

可理解的是，所述数据处理装置可以为计算机或其他具有处理功能的硬件设备。数据处理装置用于根据农田的环境信息，对农田作物的精细化生产和产量进行预估，进而实现农田作物长势、病虫害的监测，更准确的进行农业产量的估计。

本实用新型实施例提供的农田环境监测系统，通过采用布设于农田的数据采集装置实时地对农田的空气温湿度、风速风向、日照以及光合有效辐射等环境信息进行采集，能够实时、准确地监测到农田的环境要素，为农作物的精细化生产和产量预估提供坚实的数据支持，有效提高农田管理的信息化和自动化水平，促进农业生产。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种农田环境监测系统，其特征在于，包括：数据处理装置和布设于待监测农田中的数据采集装置；

所述数据采集装置包括支撑装置以及设置在所述支撑装置上的环境要素测量仪器、数据采集板和数据传输装置，所述支撑装置布设于待监测农田中，所述环境要素测量仪器、数据采集板和数据传输装置依次连接，所述数据传输装置与所述数据处理装置通信连接；

所述环境要素测量仪器包括空气温度采集传感器、空气湿度采集传感器、风速风向传感器、太阳辐射传感器以及光合有效辐射传感器，所述空气温度采集传感器、空气湿度采集传感器、风速风向传感器、太阳辐射传感器以及光合有效辐射传感器分别与所述数据采集板连接，用于采集待监测农田的环境信息；

所述数据采集板，用于将所述环境要素测量仪器采集的环境信息传输到所述数据传输装置；

所述数据传输装置，用于通过无线网络或有线网络将所述环境信息传输到所述数据处理装置。

2.如权利要求1所述的农田环境监测系统，其特征在于，所述系统还包括供电装置，所述供电装置由太阳能板、蓄电池以及充电控制器构成；

所述太阳能板用于将太阳的光能转化为电能，所述蓄电池用于为所述系统供电，所述充电控制器用于控制所述太阳能板为所述蓄电池充电。

3.如权利要求2所述的农田环境监测系统，其特征在于，所述支撑装置包括：支撑杆、固定墩以及设置在支撑杆上的第一横梁和第二横梁；

所述固定墩埋设在待监测农田里，所述支撑杆的底端固定在所述固定墩上，所述第一横梁的一端用于放置所述风速风向传感器，第一横梁的另一端用于放置所述供电装置，所述第二横梁的一端用于放置所述空气温度采集传感器和空气湿度采集传感器，第二横梁的另一端用于放置所述太阳辐射传感器和光合有效辐射传感器。

4.如权利要求3所述的农田环境监测系统，其特征在于，所述支撑杆为空心杆，所述支撑杆的顶端设置有避雷设备。

5.如权利要求3所述的农田环境监测系统，其特征在于，所述系统还包括数据采集箱，所述数据采集箱设置在所述支撑杆与第一横梁或第二横梁相交处，用于放置所述数据采集板和数据传输装置。

6.如权利要求1-5任一项所述的农田环境监测系统，其特征在于，所述数据处理装置为计算机。