CN208224788U - 一种基于物联网的农作物监控装置 - Google Patents

一种基于物联网的农作物监控装置 Download PDF

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本实用新型公开了一种基于物联网的农作物监控装置,包括监测机体和主控机,所述第二支架的底端设置有土壤温度传感器,所述监测机体的内部中端设置有电路板,所述电路板上的一侧设置有通讯机构,所述监测机体通过通讯机构与主控机无线信号连接,所述执行机构与单片机电性连接,所述主控机的内部设置有PLC控制器,所述单片机通过通讯机构与PLC控制器无线信号连接。该种实用新型设计合理,使用方便,非常适合农作物监控使用,通过设置有土壤温度传感器和土壤温度调控机构的配合,方便对土壤温度进行调控,以上配合方式,均由单片机通过通讯机构与PLC控制器无线连接,进行调控,有效的降低了操作者的劳动强度,简单方便,适合广泛推广。

Description

一种基于物联网的农作物监控装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及农业信息化技术领域,特别涉及一种基于物联网的农作物监控装 置。
背景技术
[0002] 随着科技的发展,物联网的时代已经到来。在农业应用中,农业物联网一般应用是 将大量的传感器节点构成监控网络,通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的 生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控 制的生产设备,在我国传统农业生产中,是在自然经济的条件下采用人力、蓄力、手工工具 等为主的手工劳作方式,各项生产活动都依靠农民自身经验执行,存在很大的风险,各方面 没有保障。此外,为了保持农作物的高产量,必须对农作物的生长环境进行实时监监测,但 大部分仍采用人工监测的方法,这样劳动强度大,且工作效率低,从而给农作的产量带来 了一定的负面影响。
[0003] 然而现有的物联网农作物监控装置,根据CN201620735702.9对比,该物联网农作 物监控装置只能通过传感器与主控机之间实现监测功能,然而不能解决发现的问题,同样 需要人工去解决,还是很麻烦,而且该农作物监控装置的监控范围比较单一。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的主要目的在于提供一种基于物联网的农作物监控装置,可以有效解 决背景技术中的问题。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案为:
[0006] 一种基于物联网的农作物监控装置,包括监测机体和主控机,所述监测机体的顶 部固定连接有电机,所述电机的顶端两侧设置有驱动轴,所述驱动轴的顶端固定连接有太 阳能面板,所述监测机体的外部一侧上方设置有湿度传感器,所述监测机体的外部一侧下 方设置有C02浓度传感器,所述监测机体的外部另一侧上方设置有温度传感器,所述监测机 体的外部另一侧下方设置有光照传感器,所述监测机体的底部设置有摄像装置,所述监测 机体的底部设置有第一支架、第二支架和第三支架,所述第一支架的底端设置有土壤水分 传感器,所述第二支架的底端设置有土壤温度传感器,所述监测机体的内部中端设置有电 路板,所述电路板上的一侧设置有通讯机构,所述电路板上的另一侧设置有执行机构,所述 电路板的中部设置有单片机,所述监测机体通过通讯机构与主控机无线信号连接,所述执 行机构与单片机电性连接,所述通讯机构与单片机电性连接,所述主控机的内部设置有PLC 控制器,所述单片机通过通讯机构与PLC控制器无线信号连接。
[0007] 2.进一步地,所述第一支架、第二支架和第三支架为不锈钢材质,所述第一支架、 第二支架和第三支架的位置成三角形,所述第一支架、第二支架和第三支架为可伸缩结构。 [0008] 进一步地,所述监测机体的内部一侧设置有蓄电池组,所述蓄电池组为石墨烯电 池。
[0009] 进一步地,所述通讯机构包括无线通讯模块和GPS定位模块,所述无线通讯模块为 WIFI和5G通讯信号。
[0010] 进一步地,所述执行机构包括温度调控机构、湿度调控机构、C02浓度调控机构、光 照调控机构、土壤水分调控机构和土壤温度调控机构。
[0011] 进一步地,所述主控机的外部正面上方设置有显示屏,所述主控机的外部正面下 方设置有调节按键。
[0012] 进一步地,所述主控机的正面设置有报警器,所述报警器通过无线通讯模块与单 片机无线信号连接。
[0013] 进一步地,所述温度传感器的型号为WRM2-101,所述土壤温度传感器的型号为 WRN2-101,所述湿度传感器的型号为DHT11,所述土壤水分传感器的型号为FDS-100,所述 C02浓度传感器的型号为C02RT-D,所述光照传感器的型号为NHZD10。
[0014]与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:该种实用新型设计合理,使用方 便,非常适合农作物监控使用,通过设置有温度传感器和温度调控机构的配合,可以有效对 空气温度进行控制,通过设置有湿度传感器和湿度调控机构的配合,可以方便对空气中的 湿度进行控制,通过设置有C02浓度传感器和C02浓度调控机构的配合,可以方便对空气中 的C02浓度进行调控,通过设置有光照传感器和光照调控机构的配合,可以有效控制农作物 所需光照强度,通过设置有土壤水分传感器和土壤水分调控机构的配合,方便对农作物所 需水分进行调控,通过设置有土壤温度传感器和土壤温度调控机构的配合,方便对土壤温 度进行调控,实现多范围监控,以上配合方式,均由单片机通过通讯机构与PLC控制器无线 连接,进行调控,有效的降低了操作者的劳动强度,简单方便,适合广泛推广。
附图说明
[0015]图1为本实用新型整体结构示意图。
[0016]图2为本实用新型功能示意图。
[0017]图3为本实用新型检测机体内部结构示意图。
[0018]图4为本实用新型主控机外部结构示意图。
[0019]图5为本实用新型主控机内部结构示意图。
[0020]图中:1、监测机体;2、温度传感器;3、电机;4、驱动轴;5、太阳能面板;6、湿度传感 器;7、第三支架;8、C02浓度传感器;9、摄像装置;10、第一支架;11、土壤水分传感器;12、土 壤温度传感器;13、第二支架;14、光照传感器;15、蓄电池组;16、温度调控机构;17、湿度调 控机构;18、C02浓度调控机构;19、电路板;20、光照调控机构;21、土壤水分调控机构;22、单 片机;23、土壤温度调控机构;24、无线通讯模块;25、GPS定位模块;26、主控机;27、显示屏; 28、报警器;29、调节按键;30、PLC控制器;31、执行机构;32、通讯机构。
具体实施方式
[0021]为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面 结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
[0022]如图1-5所示,一种基于物联网的农作物监控装置,包括监测机体1和主控机26,所 述监测机体1的顶部固定连接有电机3,所述电机3的顶端两侧设置有驱动轴4,所述驱动轴4 的顶端固定连接有太阳能面板5,所述监测机体1的外部一侧上方设置有湿度传感器6,所述 监测机体1的外部一侧下方设置有C02浓度传感器8,所述监测机体1的外部另一侧上方设置 有温度传感器2,所述监测机体1的外部另一侧下方设置有光照传感器14,所述监测机体1的 底部设置有摄像装置9,所述监测机体1的底部设置有第一支架10、第二支架13和第三支架 7,所述第一支架10的底端设置有土壤水分传感器11,所述第二支架13的底端设置有土壤温 度传感器12,所述监测机体1的内部中端设置有电路板19,所述电路板19上的一侧设置有通 讯机构32,所述电路板I9上的另一侧设置有执行机构31,所述电路板19的中部设置有单片 机22,所述监测机体1通过通讯机构32与主控机26无线信号连接,所述执行机构31与单片机 22电性连接,所述通讯机构32与单片机22电性连接,所述主控机26的内部设置有PLC控制器 30,所述单片机22通过通讯机构32与PLC控制器30无线信号连接。
[0023] 其中,所述第一支架10、第二支架I3和第三支架7为不锈钢材质,所述第一支架1〇、 第二支架13和第三支架7的位置成三角形,所述第一支架10、第二支架13和第三支架7为可 伸缩结构,方便对设备进行固定,调节设备高度。
[0024] 其中,所述监测机体1的内部一侧设置有蓄电池组15,所述蓄电池组15为石墨烯电 池,有效的提高了设备续航能力。
[0025] 其中,所述通讯机构32包括无线通讯模块24和GPS定位模块25,所述无线通讯模块 24为WIFI和5G通讯信号,方便监测机体1与主控机26进行无线信号连接。
[0026] 其中,所述执行机构31包括温度调控机构16、湿度调控机构17、C02浓度调控机构 18、光照调控机构20、土壤水分调控机构21和土壤温度调控机构23,方便对传感器发现的问 题进行解决。
[0027] 其中,所述主控机26的外部正面上方设置有显示屏27,所述主控机26的外部正面 下方设置有调节按键29,方便对农作物所需数据进行设定,智能高效。
[0028] 其中,所述主控机26的正面设置有报警器28,所述报警器28通过无线通讯模块24 与单片机22无线信号连接,执行机构31出现问题,方便提醒工作人员进行维修。
[0029] 其中,所述温度传感器2的型号为WRM2-101,所述土壤温度传感器12的型号为 WRN2-101,所述湿度传感器6的型号为DHT11,所述土壤水分传感器11的型号为FDS-100,所 述C02浓度传感器8的型号为C02RT-D,所述光照传感器14的型号为NHZD10。
[0030] 需要说明的是,本实用新型为一种基于物联网的农作物监控装置,本实用新型在 使用时,先使用主控机26通过通讯机构32对监测机体1进行数据设定,再将第一支架10,第 二支架13和第三支架7的底部埋入土壤中,再通过空气温度传感器2、空气湿度传感器6、C02 浓度传感器8、光照传感器14、土壤温度传感器12和土壤水分传感器11对该区域内的农作物 进行实时监测,并通过单片机22对这些数据进行分析,当数据在设置好的范围内时,执行机 构31不运作,当数据不在设置好的范围内时,单片机22发出信号给执行机构31,当空气温度 低于设定温度时,通过温度调控机构16打开加热装置,进行加热,当空气温度高于设定温度 时,通过温度调控机构16打开风扇进行降温处理,当空气中湿度低于设定值时,通过湿度调 控机构17打开喷雾装置,增加空气中的湿度,当空气中湿度高于设定值时,通过湿度调控机 构17打开风扇进行千燥,当C02浓度超标时,通过C02浓度调控机构18打开通风口进行通风, 当C02浓度过低时,通过C02浓度调控机构18打开C02储存管道,进行C02排放,当光照不足 时,通fl:尤、照机构20打开日光灯,对农作物进行光照补充,当土壤水分不足时,通过土 壤水分调控机^21打开水泵,对农作物进行灌溉,当土壤温度过低时,通过土壤温度调控机 构23打开保温罩,对农作物进行保温,提高土壤温度。当上面的任何一个或多个执行机构31 出现故障,^将信号传递给单片机22,在通过通讯机构32传递给报警器28,报警器28发出报 警信号,提示工作人员对执行机构;31进行维护,在监测过程中,太阳能发电部件为监测机体 1提供电源,多余的电能可通过蓄电池组15存储,以备阴雨天气使用,从而提高了监测机体1 的可持续工作能力。
[0031]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还 会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1. 一种基于物联网的农作物监控装置,包括监测机体(1)和主控机(26),其特征在于: 所述监测机体(1)的顶部固定连接有电机(3),所述电机(3)的顶端两侧设置有驱动轴(4), 所述驱动轴⑷的顶端固定连接有太阳能面板(5),所述监测机体⑴的外部一侧上方设置 有湿度传感器(6),所述监测机体(1)的外部一侧下方设置有C02浓度传感器(8),所述监测 机体(1)的外部另一侧上方设置有温度传感器(2),所述监测机体(1)的外部另一侧下方设 置有光照传感器(14),所述监测机体(1)的底部设置有摄像装置(9),所述监测机体(1)的底 部设置有第一支架(10)、第二支架(I3)和第三支架(7),所述第一支架(10)的底端设置有土 壤水分传感器(11),所述第二支架(13)的底端设置有土壤温度传感器(12),所述监测机体 (1)的内部中端设置有电路板(19),所述电路板(19)上的一侧设置有通讯机构(32),所述电 路板(19)上的另一侧设置有执行机构(31),所述电路板(19)的中部设置有单片机(22),所 述监测机体(1)通过通讯机构(32)与主控机(26)无线信号连接,所述执行机构(31)与单片 机(22)电性连接,所述通讯机构(32)与单片机(2¾电性连接,所述主控机(26)的内部设置 有PLC控制器(30),所述单片机(22)通过通讯机构(3¾与PLC控制器(30)无线信号连接。
2. 根据权利要求1所述的一种基于物联网的农作物监控装置,其特征在于:所述第一支 架(10)、第二支架(13)和第三支架(7)为不锈钢材质,所述第一支架(10)、第二支架(13)和 第三支架(7)的位置成三角形,所述第一支架(1〇)、第二支架(13)和第三支架(7)为可伸缩 结构。
3. 根据权利要求1所述的一种基于物联网的农作物监控装置,其特征在于:所述监测机 体⑴的内部一侧设置有蓄电池组(1©,所述蓄电池组(15)为石墨烯电池。
4. 根据权利要求1所述的一种基于物联网的农作物监控装置,其特征在于:所述通讯机 构(32)包括无线通讯模块(24)和GPS定位模块(25),所述无线通讯模块(24)为WIFI和5G通 讯信号。
5. 根据权利要求1所述的一种基于物联网的农作物监控装置,其特征在于:所述执行机 构(31)包括温度调控机构(16)、湿度调控机构(17)、C02浓度调控机构(18)、光照调控机构 (20)、土壤水分调控机构(21)和土壤温度调控机构(23)。
6. 根据权利要求1所述的一种基于物联网的农作物监控装置,其特征在于:所述主控机 (26)的外部正面上方设置有显示屏(27),所述主控机(26)的外部正面下方设置有调节按键 (29)。
7. 根据权利要求1或4所述的一种基于物联网的农作物监控装置,其特征在于:所述主 控机(26)的正面设置有报警器(28),所述报警器(28)通过无线通讯模块(24)与单片机(22) 无线信号连接。
8. 根据权利要求1所述的一种基于物联网的农作物监控装置,其特征在于:所述温度传 感器(2)的型号为WRM2-101,所述土壤温度传感器(12)的型号为WRN2-101,所述湿度传感器 ⑹的型号为DHT11,所述土壤水分传感器(11)的型号为FDS-100,所述C02浓度传感器⑻的 型号为C02RT-D,所述光照传感器(14)的型号为NHZD10。
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CN111616031A (zh) * 2020-05-06 2020-09-04 安徽科技学院 一种具有自动监控功能的农田节水灌溉管理装置
CN111665887A (zh) * 2020-07-02 2020-09-15 广州形银科技有限公司 一种用于通信技术的数据监控设备

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