CN208636314U - 一种智能土壤分析检测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能土壤分析检测器，涉及土壤检测技术领域，旨在解决土壤分析检测器在监测过程中数据采集效率较低，成本较高，劳动强度较大的问题，其技术要点在于：包括检测器本体，所述检测器本体上设有埋入土壤中的探针，所述探针上集成有养分监测器、湿度监测器及温度监测器，所述养分监测器、湿度监测器及温度监测器通过管路导线连接有设置在检测器本体内的微处理器，所述微处理器通过无线传输模块连接有若干个智能手持终端。本实用新型能够实时直观地了解土壤养分结果，及时为土壤补充养分、补水、调节温度，避免事后发现问题又无法弥补而带来不必要的经济损失。

Description

一种智能土壤分析检测器

技术领域

本实用新型涉及土壤检测设备技术领域，尤其涉及一种智能土壤分析检测器。

背景技术

在户外园林种植过程中，对树木进行施肥时，都是广泛地施肥，但是各块土地的营养含量并不均匀，这样会导致树木生长高矮不一。而且现代家庭都喜欢种植盆栽，对于盆栽的施肥也没有科学依据，只是根据经验定期施肥，这样就可能导致盆栽养分不足，或者过量，导致盆栽生长不好或者死亡。

针对上述问题，现有公告号CN205120714U的中国专利公开了一种一种土壤综合分析仪，包括检测器，检测器包括温度探测器、水分检测仪、PH计和导电率测定仪，检测器的外壳通过支撑杆与控制分析中心的壳体相连，检测器内部仪器通过导线与控制分析中心电连接，控制分析中心内部设置存储器，控制分析中心壳体的上方设置显示器，支撑杆的上端设置保护罩，控制分析中心和显示器位于保护罩的内部。本实用新型的有益效果为：可以实时监测土壤动态，为环境监督部门或建筑施工部门提供土壤信息。

但是该方案是利用控制分析中心将检测器所测得的数据进行分析处理，并存储在储存器中，再用U盘或其他工具从数据输出端口拷贝走，使得检测过程中数据采集效率较低，成本较高，劳动强度较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能土壤分析检测器，能够实时直观地了解土壤养分结果，及时为土壤补充养分、补水、调节温度，避免事后发现问题又无法弥补而带来不必要的经济损失。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能土壤分析检测器，包括检测器本体，所述检测器本体上设有埋入土壤中的探针，所述探针上集成有养分监测器、湿度监测器及温度监测器，所述养分监测器、湿度监测器及温度监测器通过管路导线连接有设置在检测器本体内的微处理器，所述微处理器通过无线传输模块连接有若干个智能手持终端。

通过采用上述技术方案，在探针上集成养分监测器、湿度监测器及温度监测器，用以进行关于土壤养分、湿度、温度的信息采集，实现准确且全面的数据检测，从而由探针监测到的物理量信号经A/D转换器转换成电信号，进而传输至微处理器中分析处理，随之将处理后的信号依靠无线传输模块发送给远程的智能手持终端，经自身调解或解码后，变数字量为模拟量，使得工作人员能够实时直观地了解土壤养分结果，及时为土壤补充养分、补水、调节温度，避免事后发现问题又无法弥补而带来不必要的经济损失。

进一步地，所述无线传输模块包括GPRS单元、WIFI单元和BLE单元，所述GPRS单元、WIFI单元和BLE单元相并联且三者连接于一个电路切换装置。

通过采用上述技术方案，将GPRS单元、WIFI单元和BLE单元相并联且连接在一个电路切换装置上，可根据场景实现传输模式的自由切换，其中GPRS单元适用于大范围的野外环境，可提供端到端的、广域的无线IP连接；WIFI单元适用于具有规模的商场内，其传输速度非常快，但是存在着无线通信质量、数据安全性能不高的缺陷；BLE单元适用于小空间场景内，例如卧室、办公室等，其是一种低成本、低能耗、短距离的无线传输技术。

进一步地，所述微处理器还通过供电电路连接有电源管理装置，所述电源管理装置串联有内置电池，所述内置电池并联有外接充电接口和切换开关。

通过采用上述技术方案，由于GPRS、WIFI、BLE技术功耗低，所以内置电池选用纽扣电池可支持其工作一年以上，同时并联外接充电接口，可利用切换开关改变充电方式，以应对内置电池没电时的应急充电。

进一步地，所述微处理器包括逻辑控制单元、数据库单元、警报单元，所述数据库单元、警报单元均连接于逻辑控制单元。

通过采用上述技术方案，使得数据库单元、警报单元连接于逻辑控制单元，可将探针的反馈信息发送到逻辑控制单元进行数据分析处理，从而进行数据备份存储到数据库单元中，并且数据库单元存储有各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，从而由逻辑控制单元可判断各部件是否需要更换或维修，若是，则控制警报单元进行本地警示，实现对各部件工作状态的预警功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生。

进一步地，所述微处理器还包括与逻辑控制单元相连的时钟控制芯片。

通过采用上述技术方案，当没有人工控制本智能土壤分析监测器进行土壤测试时，由时钟控制芯片设定间隔时间，例如设定间隔时间为一小时，即每隔一小时时钟控制芯片就会发送信号给逻辑控制单元，以此控制养分监测器、湿度监测器及温度监测器动作，进行土壤养分信息的采集。

进一步地，所述探针包括安装有养分监测器、湿度监测器及温度监测器的探头，所述探头和检测器本体之间设有伸缩杆。

通过采用上述技术方案，凭借伸缩杆来改变探针的位置，即需要测量深层土壤时，拉开固定伸缩杆后，将探针插入即可，可对不同深度的土壤进行监测。

进一步地，所述伸缩杆包括第一支杆和第二支杆，所述第一支杆通过螺纹套设在第二支杆上且两者连接处设有锁固机构。

通过采用上述技术方案，使用时，将第一支杆通过螺纹套接在第二支杆上，并在两者连接处设置锁固机构，从而螺纹连接配合锁固机构能够在调节完探头位置后实现伸缩杆的固定。

进一步地，所述锁固机构包括设置在第一支杆上中空的固定座，所述固定座内穿设有支撑轴，所述支撑轴远离第一支杆一端延伸出固定座外且其端部设有手柄，所述支撑轴靠近第一支杆一端设有限位块，所述支撑轴上套设有抵紧在限位块和固定座之间的弹簧，并且所述第一支杆、第二支杆侧壁上设有与限位块配合的固定孔。

通过采用上述技术方案，当伸缩杆长度固定时，限位块在弹簧的作用下嵌设在第二支杆的固定孔内，可有效防止第一支杆与第二支杆间的螺纹松动；当需要改变伸缩杆长度时，利用手柄抽出支撑轴，使得限位块脱出固定孔，此时，转动第二支杆，将之收进第一支杆内，最后松开手柄，限位块凭借弹簧的复位效果重新卡入固定孔中。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置无线传输模块，可提高数据采集效率，并针对不同的应用场景，可在三种无线传输单元之间实现自由切换；

2、通过设置微处理器，并利用时钟控制芯片，可自动进行土壤养分信息的采集，无需人工控制，降低了劳动强度；

3、通过设置伸缩杆，可对不同深度的土壤进行监测。

附图说明

图1是本实施例一种智能土壤分析检测器的模块连接示意图；

图2是本实施例一种智能土壤分析检测器中微处理器的内部模块连接示意图；

图3是本实施例一种智能土壤分析检测器中电源管理装置的模块连接示意图；

图4是本实施例一种智能土壤分析检测器的整体结构示意图；

图5是图4沿A-A方向的剖视图。

图中，1、检测器本体；11、微处理器；111、逻辑控制单元；112、数据库单元；113、警报单元；114、时钟控制芯片；12、无线传输模块；121、GPRS单元；122、WIFI单元；123、BLE单元；13、电路切换装置；2、探针；21、养分监测器；22、湿度监测器；23、温度监测器；24、探头；3、智能手持终端；4、电源管理装置；41、内置电池；42、外接充电接口；43、切换开关；5、伸缩杆；51、第一支杆；52、第二支杆；6、固定座；61、支撑轴；62、手柄；63、限位块；64、弹簧；65、固定孔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种智能土壤分析检测器，如图4所示，包括检测器本体1，检测器本体1上设置有可埋入土壤中进行检测的探针2，以定点定量施肥，防止养分过多或不足，从而保证园林内树木、盆栽的正常生长。

如图1和图4所示，探针2上集成有养分监测器21、湿度监测器22及温度监测器23，可用来进行关于土壤养分、湿度、温度的信息采集，实现准确且全面的数据检测。同时，养分监测器21、湿度监测器22及温度监测器23均通过管路导线连接有设置在检测器本体1内的微处理器11，而微处理器11通过无线传输模块12连接有若干个智能手持终端3。即由探针2监测到的物理量信号经A/D转换器转换成电信号，进而传输至微处理器11中分析处理，随之将处理后的信号发送给远程的智能手持终端3，经自身调解或解码后，变数字量为模拟量，使得工作人员能够实时直观地了解土壤养分结果，及时为土壤补充养分、补水、调节温度，避免事后发现问题又无法弥补而带来不必要的经济损失。在本实用新型此实施例中，智能手持终端3为诸如手机、笔记本电脑等移动设备，并安装有可对本土壤分析检测器进行控制与看管的APP，以此提高检测过程中数据采集效率。

如图1所示，无线传输模块12包括应用在三种不同环境下的GPRS单元121、WIFI单元122和BLE单元123，并且GPRS单元121、WIFI单元122和BLE单元123相并联且三者连接于一个电路切换装置13。GPRS单元121适用于大范围的野外环境，可提供端到端的、广域的无线IP连接；WIFI单元122适用于具有规模的商场内，其传输速度非常快，但是存在着无线通信质量、数据安全性能不高的缺陷；BLE单元123适用于小空间场景内，例如卧室、办公室等，其是一种低成本、低能耗、短距离的无线传输技术。如图4所示，拨动电路切换装置13位于检测器本体1上的开关，即可在三种无线传输单元之间实现自由切换。

如图1和图3所示，微处理器11还通过供电电路连接有电源管理装置4，电源管理装置4串联有内置电池41，内置电池41并联有外接充电接口42和切换开关43。因为GPRS、WIFI、BLE技术功耗低，所以内置电池41选用纽扣电池可支持其工作一年以上，同时并联外接充电接口42，利用切换开关43改变充电方式，可应对内置电池41没电时的应急充电。

如图2和图5所示，微处理器11包括逻辑控制单元111、数据库单元112、警报单元113，其中数据库单元112、警报单元113均连接于逻辑控制单元111，将探针2的反馈信息发送到逻辑控制单元111进行数据分析处理，从而进行数据备份存储到数据库单元112中。并且数据库单元112存储有各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，从而由逻辑控制单元111可判断各部件是否需要更换或维修，若是，则控制警报单元113进行本地警示，实现对各部件工作状态的预警功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生。

如图1和图2所示，微处理器11还包括与逻辑控制单元111相连的时钟控制芯片114，当没有人工控制本智能土壤分析监测器进行土壤测试时，由时钟控制芯片114设定间隔时间，例如设定间隔时间为一小时，即每隔一小时时钟控制芯片114就会发送信号给逻辑控制单元111，以此控制养分监测器21、湿度监测器22及温度监测器23动作，进行土壤养分信息的采集。

为了对不同深度的土壤进行监测，如图4所示，探针2包括安装有养分监测器21、湿度监测器22及温度监测器23的探头24，探头24和检测器本体1之间设置有伸缩杆5，凭借伸缩杆5来改变探针2的位置，即需要测量深层土壤时，拉开固定伸缩杆5后，将探针2插入即可。

如图4所示，伸缩杆5包括同轴设置的第一支杆51和第二支杆52，其中第一支杆51上设有内螺纹，第二支杆52上设有外螺纹，使用时，将第一支杆51通过螺纹套接在第二支杆52上，并在两者连接处设置锁固机构，从而螺纹连接配合锁固机构能够在调节完探头24位置后实现伸缩杆5的固定。

如图5所示，锁固机构包括设置在第一支杆51上中空的固定座6，固定座6内穿设有支撑轴61，该支撑轴61远离第一支杆51一端延伸出固定座6外且其端部固定有手柄62，而支撑轴61靠近第一支杆51一端设置有限位块63，支撑轴61上套设有抵紧在限位块63和固定座6之间的弹簧64，并且第一支杆51、第二支杆52侧壁上开设有与限位块63配合的固定孔65，其中位于第二支杆52侧壁上的固定孔65沿其长度方向设置。因此，当伸缩杆5长度固定时，限位块63在弹簧64的作用下嵌设在第二支杆52的固定孔65内，可有效防止第一支杆51与第二支杆52间的螺纹松动；当需要改变伸缩杆5长度时，利用手柄62抽出支撑轴61，使得限位块63脱出固定孔65，此时，转动第二支杆52，将之收进第一支杆51内，最后松开手柄62，限位块63凭借弹簧64的复位效果重新卡入固定孔65中。

本智能土壤分析检测器的工作原理：根据所测土壤深度调节探头24位置，即利用手柄62抽出支撑轴61，使得限位块63脱出固定孔65，此时，转动第二支杆52，将之收进第一支杆51内，最后松开手柄62，限位块63凭借弹簧64的复位效果重新卡入固定孔65中，防止第一支杆51与第二支杆52间的螺纹松动以实现伸缩杆5的固定；

紧接着将探针2整体插入土壤中，由养分监测器21、湿度监测器22及温度监测器23所测得的物理量信号经A/D转换器转换成电信号，进而传输至微处理器11中分析处理，随之将处理后的信号发送给远程的智能手持终端3，经自身调解或解码后，变数字量为模拟量，使得工作人员能够实时直观地了解土壤养分结果，及时为土壤补充养分、补水、调节温度。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种智能土壤分析检测器，包括检测器本体（1），所述检测器本体（1）上设有埋入土壤中的探针（2），其特征在于：所述探针（2）上集成有养分监测器（21）、湿度监测器（22）及温度监测器（23），所述养分监测器（21）、湿度监测器（22）及温度监测器（23）通过管路导线连接有设置在检测器本体（1）内的微处理器（11），所述微处理器（11）通过无线传输模块（12）连接有若干个智能手持终端（3）。

2.根据权利要求1所述的一种智能土壤分析检测器，其特征在于：所述无线传输模块（12）包括GPRS单元（121）、WIFI单元（122）和BLE单元（123），所述GPRS单元（121）、WIFI单元（122）和BLE单元（123）相并联且三者连接于一个电路切换装置（13）。

3.根据权利要求1所述的一种智能土壤分析检测器，其特征在于：所述微处理器（11）还通过供电电路连接有电源管理装置（4），所述电源管理装置（4）串联有内置电池（41），所述内置电池（41）并联有外接充电接口（42）和切换开关（43）。

4.根据权利要求1所述的一种智能土壤分析检测器，其特征在于：所述微处理器（11）包括逻辑控制单元（111）、数据库单元（112）、警报单元（113），所述数据库单元（112）、警报单元（113）均连接于逻辑控制单元（111）。

5.根据权利要求4所述的一种智能土壤分析检测器，其特征在于：所述微处理器（11）还包括与逻辑控制单元（111）相连的时钟控制芯片（114）。

6.根据权利要求1所述的一种智能土壤分析检测器，其特征在于：所述探针（2）包括安装有养分监测器（21）、湿度监测器（22）及温度监测器（23）的探头（24），所述探头（24）和检测器本体（1）之间设有伸缩杆（5）。

7.根据权利要求6所述的一种智能土壤分析检测器，其特征在于：所述伸缩杆（5）包括第一支杆（51）和第二支杆（52），所述第一支杆（51）通过螺纹套设在第二支杆（52）上且两者连接处设有锁固机构。

8.根据权利要求7所述的一种智能土壤分析检测器，其特征在于：所述锁固机构包括设置在第一支杆（51）上中空的固定座（6），所述固定座（6）内穿设有支撑轴（61），所述支撑轴（61）远离第一支杆（51）一端延伸出固定座（6）外且其端部设有手柄（62），所述支撑轴（61）靠近第一支杆（51）一端设有限位块（63），所述支撑轴（61）上套设有抵紧在限位块（63）和固定座（6）之间的弹簧（64），并且所述第一支杆（51）、第二支杆（52）侧壁上设有与限位块（63）配合的固定孔（65）。