CN209069346U - 农作物生产在线监管查询系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了农作物生产在线监管查询系统，包括温湿度传感器、土壤测试仪、PM2.5.检测仪、PM10检测仪和单片机MCU，通过设置温湿度传感器用于对土壤湿度信息进行检测，通过设置土壤测试仪用于对土壤信息进行分析，通过设置PM2.5检测仪和PM10检测仪分别用于对PM2.5信息和PM10信息进行检测收集，通过设置控制模块用于方便操作人员对飞艇等设备进行控制，测得的信息和数据均通过第二Zigbee通信模块传输至单片机MCU进行分析处理，分析处理后的信息和数据进一步通过第二Zigbee通信模块传输至数据库服务终端进行存储，数据库服务终端进一步将存储的信息上传至互联网。本实用新型使使用者和操作人员在线对农作物生产信息进行实时监管和查询，方便快捷，实用性强。

Description

农作物生产在线监管查询系统

技术领域

本实用新型涉及一种查询系统，具体是一种农作物生产在线监管查询系统。

背景技术

农作物指农业上栽培的各种植物。生物的一种。包括粮食作物﹑经济作物（油料作物、蔬菜作物、花、草、树木）两大类。可食用的农作物是人类基本食物的来源之一。“人以食为天”，表达了人与食物的关系，合理的膳食搭配才能给人类带来健康。食物的自给自足，才是一个国家可持续性发展的基础。农作物的生长，离不开科学的科技生产技术，以及新型工业制造出来的能辅助农业生产的机械设备；

目前在对农作物生产信息进行掌握时依赖人工亲自前往现场，无法实现人们对农作物生产信息进行在线监管查询，十分不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种农作物生产在线监管查询系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种农作物生产在线监管查询系统，包括第一驱动装置、第二驱动装置、第三驱动装置、飞艇、气囊、防护壳、第一支撑减震装置、第二支撑减震装置、流量传感器、酸碱盐度传感器、温湿度传感器、土壤测试仪、单片机MCU、PM2.5检测仪、PM10检测仪、控制模块和第二Zigbee通信模块，所述飞艇包括气囊和防护壳，所述气囊外侧套设有防护壳，所述飞艇顶部对称设置有第二驱动装置，飞艇两端对称设置有第一驱动装置，飞艇两侧部各自靠近其两端的部位对称设置有第三驱动装置，所述所有驱动装置均由电机和旋翼构成，所述电机通过螺栓固定安装在防护壳一端，所述电机的输出轴固定连接有旋翼，所述防护壳顶部位于第二驱动装置之间的位置依次安装有风速传感器、第一Zigbee通信模块和风压传感器，所述飞艇底部对称设置有第一支撑减震装置和第二支撑减震装置，所述第一支撑减震装置包括第一缓冲装置、底杆、横板、第二缓冲装置和起飞支架，所述横板顶部固定安装有起飞支架的底端，起飞支架的顶端固定安装在防护壳底部，所述横板上位于起飞支架两侧的位置对称设置有第一缓冲装置和第二缓冲装置，所述第一缓冲装置包括第一减震弹簧、第二减震弹簧和竖杆，所述竖杆竖向贯穿横板，所述横板上开设有用于竖杆穿过的通孔，所述竖杆顶端固定安装有限位块，竖杆底端固定安装有底杆，所述底杆顶部和横板底部之间设置有第二减震弹簧，所述第二减震弹簧套设在竖杆外侧且两端分别固定连接在底杆顶部和横板底部，所述横板顶部和限位块底部之间设置有第一减震弹簧，所述第一减震弹簧套设在竖杆外侧且两端分别固定连接在横板顶部和限位块底部，所述防护壳底部位于第一支撑减震装置和第二支撑减震装置之间的位置依次固定安装有红外成像仪、供电模块、能见度传感器和摄像头，所述红外成像仪、能见度传感器、摄像头、风速传感器和风压传感器分别与第一Zigbee通信模块电连接，所述第一Zigbee通信模块和第二Zigbee通信模块无线连接，所述第二Zigbee通信模块与单片机MCU电连接，所述单片机MCU分别与流量传感器、酸碱盐度传感器、温湿度传感器、土壤测试仪、PM2.5检测仪、PM10检测仪和控制模块电连接，所述第二Zigbee通信模块与数据库服务终端无线电连接，所述数据库服务终端与互联网服务器有线连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述防护壳由碳纤维或铝锂合金制成。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第一驱动装置、第二驱动装置与第三驱动装置的结构相同。

作为本实用新型再进一步的方案：所述第一缓冲装置、第二缓冲装置与第三驱动装置的结构相同，所述第一支撑减震装置和第二支撑减震装置的结构相同。

作为本实用新型再进一步的方案：所述摄像头为CMOS或CCD摄像头，所述供电模块为锂电池。

作为本实用新型再进一步的方案：所述供电模块分别与红外成像仪、能见度传感器、摄像头、风速传感器、第一Zigbee通信模块和风压传感器电连接。

作为本实用新型再进一步的方案：所述控制模块为键盘或操控手柄等。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置防护壳用于对气囊进行防护，从而避免气囊被意外扎破，提高了设备的实用性，通过第一驱动装置和第二驱动装置配合使用，从而实现了驱动飞艇升降和飞行的目的，操作简单，通过设置第一减震弹簧和第二减震弹簧用于对飞艇降落时底杆与地面接触时产生的震动进行缓冲和吸收，避免震动过大对飞艇本身造成损坏，提高了设备的减震性能，通过设置红外成像仪用于探测田鼠等田间有害于作物的动物，通过设置能见度传感器用于对空气能见度进行实时监测，保证操作人员实时掌握飞艇的飞行环境，通过设置摄像头用于俯视拍摄庄稼长势，通过设置风速传感器用于实时监控风速信息，通过设置风压传感器用于实时监控风压信息，通过设置第一Zigbee通信模块用于对红外成像仪、能见度传感器、摄像头、风速传感器和风压传感器监测和拍摄的数据信息进行无线传输，通过设置酸碱盐度传感器用于对农田土壤酸碱盐度信息进行检测，通过设置温湿度传感器用于对土壤湿度信息进行检测，通过设置土壤测试仪用于对土壤信息进行分析，通过设置PM2.5检测仪和PM10检测仪分别用于对PM2.5信息和PM10信息进行检测收集，通过设置控制模块用于方便操作人员对飞艇等设备进行控制，测得的信息和数据均通过第二Zigbee通信模块传输至单片机MCU进行分析处理，分析处理后的信息和数据进一步通过第二Zigbee通信模块传输至数据库服务终端进行存储，数据库服务终端进一步将存储的信息上传至互联网，从而使用者和操作人员在线对农作物生产信息进行实时监管和查询，方便快捷，实用性强。

附图说明

图1为农作物生产在线监管查询系统飞艇及加装在飞艇扇的器件的主视配装结构示意图。

图2为农作物生产在线监管查询系统中第一支撑减震装置的主视结构示意图。

图3为农作物生产在线监管查询系统的电路模块结构连接示意图。

图中所示：第一驱动装置1、第二驱动装置2、飞艇3、风速传感器4、第一Zigbee通信模块5和风压传感器6、气囊7、防护壳8、第一支撑减震装置9、红外成像仪10、供电模块11、能见度传感器12、摄像头13、第二支撑减震装置14、电机15、旋翼16、第一缓冲装置17、第一减震弹簧18、第二减震弹簧19、竖杆20、底杆21、横板22、第二缓冲装置23、起飞支架24、流量传感器25、酸碱盐度传感器26、温湿度传感器27、土壤测试仪28、单片机MCU29、PM2.5检测仪30、PM10检测仪31、控制模块32和第二Zigbee通信模块33。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种农作物生产在线监管查询系统，包括第一驱动装置1、第二驱动装置2、第三驱动装置（未在图1中示出）、飞艇3、气囊7、防护壳8、第一支撑减震装置9、第二支撑减震装置14、流量传感器25、酸碱盐度传感器26、温湿度传感器27、土壤测试仪28、单片机MCU29、PM2.5检测仪30、PM10检测仪31、控制模块32和第二Zigbee通信模块33，所述飞艇3包括气囊7和防护壳8，所述气囊7外侧套设有防护壳8，通过设置防护壳8用于对气囊7进行防护，从而避免气囊7被意外扎破，提高了设备的实用性，所述防护壳8由碳纤维或铝锂合金制成，所述飞艇3顶部对称设置有第二驱动装置2，飞艇3两端对称设置有第一驱动装置1，飞艇3两侧部各自靠近其两端的部位对称设置有第三驱动装置，所述所有驱动装置均由电机15和旋翼16构成，所述电机15通过螺栓固定安装在防护壳8一端，所述电机15的输出轴固定连接有旋翼16，利用电机15转动进而带动旋翼16转动，所述第一驱动装置1和第二驱动装置2的结构相同，通过第一驱动装置1和第二驱动装置2配合使用，从而实现了驱动飞艇3升降和飞行的目的，操作简单，所述防护壳8顶部位于第二驱动装置2之间的位置依次安装有风速传感器4、第一Zigbee通信模块5和风压传感器6，所述飞艇3底部对称设置有第一支撑减震装置9和第二支撑减震装置14，所述第一支撑减震装置9包括第一缓冲装置17、底杆21、横板22、第二缓冲装置23和起飞支架24，所述横板22顶部固定安装有起飞支架24的底端，起飞支架24的顶端固定安装在防护壳8底部，所述横板22上位于起飞支架24两侧的位置对称设置有第一缓冲装置17和第二缓冲装置23，所述第一缓冲装置17包括第一减震弹簧18、第二减震弹簧19和竖杆20，所述竖杆20竖向贯穿横板22，所述横板22上开设有用于竖杆20穿过的通孔，所述竖杆20顶端固定安装有限位块，竖杆20底端固定安装有底杆21，所述底杆21顶部和横板22底部之间设置有第二减震弹簧19，所述第二减震弹簧19套设在竖杆20外侧且两端分别固定连接在底杆21顶部和横板22底部，所述横板22顶部和限位块底部之间设置有第一减震弹簧18，所述第一减震弹簧18套设在竖杆20外侧且两端分别固定连接在横板22顶部和限位块底部，所述第一缓冲装置17和第二缓冲装置23的结构相同，所述第一支撑减震装置9和第二支撑减震装置14的结构相同，通过设置第一减震弹簧18和第二减震弹簧19用于对飞艇3降落时底杆21与地面接触时产生的震动进行缓冲和吸收，避免震动过大对飞艇3本身造成损坏，提高了设备的减震性能，所述防护壳8底部位于第一支撑减震装置9和第二支撑减震装置14之间的位置依次固定安装有红外成像仪10、供电模块11、能见度传感器12和摄像头13，所述摄像头13为CMOS或CCD摄像头，所述供电模块11为锂电池，所述供电模块11分别与红外成像仪10、能见度传感器12、摄像头13、风速传感器4、第一Zigbee通信模块5和风压传感器6电连接，所述红外成像仪10的型号为DM66,所述能见度传感器12的型号为NHZD10,所述摄像头13的型号为JA-A2M，所述风速传感器4的型号为YF83-ST2，所述风压传感器4型号为PTJ501-1，通过设置供电模块11用于分别对红外成像仪10、能见度传感器12、摄像头13、风速传感器4、第一Zigbee通信模块5和风压传感器6进行供电，所述红外成像仪10、能见度传感器12、摄像头13、风速传感器4和风压传感器6分别与第一Zigbee通信模块5电连接，通过设置红外成像仪10用于在夜间探测田鼠等田间有害于作物的动物（例如田鼠），通过设置能见度传感器12用于对空气能见度进行实时监测，保证操作人员实时掌握飞艇3的飞行环境，通过设置摄像头13用于俯视拍摄庄稼长势，通过设置风速传感器4用于实时监控风速信息，通过设置风压传感器6用于实时监控风压信息，以确保飞艇3在合适的风速范围内无事故安全放飞适航，所述第一Zigbee通信模块5和第二Zigbee通信模块33无线连接，通过设置第一Zigbee通信模块5用于对红外成像仪10、能见度传感器12、摄像头13、风速传感器4和风压传感器6监测和拍摄的数据信息进行无线传输，所述第二Zigbee通信模块33与单片机MCU29电连接，所述单片机MCU29分别与流量传感器25、酸碱盐度传感器26、温湿度传感器27、土壤测试仪28、PM2.5检测仪30、PM10检测仪31和控制模块32电连接，所述酸碱盐度传感器26的型号为SYS-PH14，所述温湿度传感器27的型号为TDC220D，所述土壤测试仪28的型号为TRF-2B，所述PM2.5检测仪30的型号为PC-3A，所述PM10检测仪31的型号为BR-PM500，所述第一Zigbee通信模块5和第二Zigbee通信模块33的型号均为SIM900A，通过设置酸碱盐度传感器26用于对农田土壤酸碱盐度信息进行检测，通过设置温湿度传感器27用于对土壤湿度信息进行检测，通过设置土壤测试仪28用于对土壤信息进行分析，通过设置PM2.5检测仪30和PM10检测仪31分别用于对PM2.5信息和PM10信息进行检测收集，所述控制模块32为键盘、操控手柄等，通过设置控制模块32用于方便操作人员对飞艇3等设备进行控制，所述第二Zigbee通信模块33与数据库服务终端无线电连接，测得的信息和数据均通过第二Zigbee通信模块33传输至单片机MCU29进行分析处理，分析处理后的信息和数据进一步通过第二Zigbee通信模块33传输至数据库服务终端进行存储，所述数据库服务终端与互联网服务器有线连接，数据库服务终端进一步将存储的信息上传至互联网，从而使用者和操作人员在线对农作物生产信息进行实时监管和查询，方便快捷，实用性强。

本实用新型的工作原理是：通过设置防护壳8用于对气囊7进行防护，从而避免气囊7被意外扎破，提高了设备的实用性，利用电机15转动进而带动旋翼16转动，通过第一驱动装置1和第二驱动装置2配合使用，从而实现了驱动飞艇3升降和飞行的目的，操作简单，通过设置第一减震弹簧18和第二减震弹簧19用于对飞艇3降落时底杆21与地面接触时产生的震动进行缓冲和吸收，避免震动过大对飞艇3本身造成损坏，提高了设备的减震性能，通过设置红外成像仪10用于在夜间探测田鼠等田间有害于作物的动物，通过设置能见度传感器12用于对空气能见度进行实时监测，保证操作人员实时掌握飞艇3的飞行环境，通过设置摄像头13用于俯视拍摄庄稼长势，通过设置风速传感器4用于实时监控风速信息，通过设置风压传感器6用于实时监控风压信息，确保飞艇3在合适的风速范围内无事故安全放飞适航，通过设置第一Zigbee通信模块5用于对红外成像仪10、能见度传感器12、摄像头13、风速传感器4和风压传感器6监测和拍摄的数据信息进行无线传输，通过设置事先安放于农田土壤的酸碱盐度传感器26用于对农田土壤酸碱盐度信息进行检测，通过设置事先安放于农田土壤和架空固装的温湿度传感器27用于对土壤温、湿度信息和空气温、湿度信息进行检测，通过设置事先安放于农田土壤的土壤测试仪28用于对土壤信息（肥力、养分、土壤配方）进行分析，通过设置PM2.5检测仪30和PM10检测仪31分别用于对空气的PM2.5质量指数信息和PM10质量指数信息进行检测收集，通过设置控制模块32用于方便操作人员对飞艇3等设备进行控制，测得的信息和数据均通过第二Zigbee通信模块33传输至单片机MCU29进行分析处理，分析处理后的信息和数据进一步通过第二Zigbee通信模块33传输至数据库服务终端进行存储，数据库服务终端进一步将存储的信息上传至互联网，从而使用者和操作人员在线对农作物生产信息进行实时监管和查询，方便快捷，实用性强。

本实用新型的查控工作人员（使用者和操作人员）根据空气能见度、风速、风压、空气、空气湿度决定是否使飞艇3在不受物理环境影响的情况下放飞适航。

本实用新型中的飞艇3及安装在飞艇3上的器件在均应尽可能轻质化和小型化，以确保飞艇3在承载自身重力及安装在飞艇3上的器件的情况下能升空飞行或在空中适当高度悬停，构成飞艇3的气囊7和防护壳8的种类配比应当合适，防护壳8的厚度因应尽可能减小，确保气囊7中充斥有的氦气等密度明显小于大气密度的防爆惰性气体在加载防护壳8和附载在气囊7外部的器件的情况下升空，防护壳8优选碳纤维；飞艇3由第一驱动装置1各自的旋翼（单独）正向或反向转动达到空中水平移动的目的，由第二驱动装置2各自的旋翼正向与/或反向转动达到上升或下降或水平或倾斜悬停的目的，由第三驱动装置的旋翼各自的正向与/或反向转动达到空中转向（水平或倾斜自转）的目的；飞艇3着陆后，可通过气泵将气囊7里的氦气等回收至气瓶里存储，在飞艇3起飞前再将氦气等通过气泵充入气囊7中，或者，飞艇3着陆后，在不回收气囊7中的氦气的状态将减震装置9（起飞支架24）附着固定在室外地面上或室内地面或室内桌板上；减震装置9通过自身平衡配重还起到保持飞艇3的长度方向始终水平且摄像头13、红外成像仪10的镜头始终朝下设置的作用；本实用新型的查控工作人员（使用者和操作人员）通过手机或各种PC终端（包括键盘和操控手柄）等控制模块、互联网、单片机MCU和Zigbee通信模块以给本实用新型发送指令信号的方式无线控制电机驱动旋翼转动（包括转速、转向），继而约束管控飞艇3的飞行航线、飞行高度、飞行动作（包括转向）或着陆动作，继而根据本实用新型各个传感器或检测仪提供的实时数据信息及时在线查询、监管、分析、统计并预测相关农田作物的长势、收成，并根据长势、收成通过无线网络给农田作物种植户提供及时调整农田作物管护手段（包括农田喷灌或滴灌水量、施肥量、农作物枝叶、枝干人工修剪力度、农田肥力、土壤酸碱度、病虫害物理、生物、生化防治效力等），继而辅助农田作物种植户通过及时调整农田作物管护手段达到农作物产量最优最大化的目的。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种农作物生产在线监管查询系统，其特征在于：包括第一驱动装置(1)、第二驱动装置(2)、第三驱动装置、飞艇(3)、气囊(7)、防护壳(8)、第一支撑减震装置(9)、第二支撑减震装置(14)、流量传感器(25)、酸碱盐度传感器(26)、温湿度传感器(27)、土壤测试仪(28)、单片机MCU(29)、PM2.5检测仪(30)、PM10检测仪(31)、控制模块(32)和第二Zigbee通信模块(33)，所述飞艇(3)包括气囊(7)和防护壳(8)，所述气囊(7)外侧套设有防护壳(8)，所述飞艇(3)顶部对称设置有第二驱动装置(2)，飞艇(3)两端对称设置有第一驱动装置(1)，飞艇(3)两侧部各自靠近其两端的部位对称设置有第三驱动装置，所述所有驱动装置(1)均由电机(15)和旋翼(16)构成，所述电机(15)通过螺栓固定安装在防护壳(8)一端，所述电机(15)的输出轴固定连接有旋翼(16)，所述防护壳(8)顶部位于第二驱动装置(2)之间的位置依次安装有风速传感器(4)、第一Zigbee通信模块(5)和风压传感器(6)，所述飞艇(3)底部对称设置有第一支撑减震装置(9)和第二支撑减震装置(14)，所述第一支撑减震装置(9)包括第一缓冲装置(17)、底杆(21)、横板(22)、第二缓冲装置(23)和起飞支架(24)，所述横板(22)顶部固定安装有起飞支架(24)的底端，起飞支架(24)的顶端固定安装在防护壳(8)底部，所述横板(22)上位于起飞支架(24)两侧的位置对称设置有第一缓冲装置(17)和第二缓冲装置(23)，所述第一缓冲装置(17)包括第一减震弹簧(18)、第二减震弹簧(19)和竖杆(20)，所述竖杆(20)竖向贯穿横板(22)，所述横板(22)上开设有用于竖杆(20)穿过的通孔，所述竖杆(20)顶端固定安装有限位块，竖杆(20)底端固定安装有底杆(21)，所述底杆(21)顶部和横板(22)底部之间设置有第二减震弹簧(19)，所述第二减震弹簧(19)套设在竖杆(20)外侧且两端分别固定连接在底杆(21)顶部和横板(22)底部，所述横板(22)顶部和限位块底部之间设置有第一减震弹簧(18)，所述第一减震弹簧(18)套设在竖杆(20)外侧且两端分别固定连接在横板(22)顶部和限位块底部，所述防护壳(8)底部位于第一支撑减震装置(9)和第二支撑减震装置(14)之间的位置依次固定安装有红外成像仪(10)、供电模块(11)、能见度传感器(12)和摄像头(13)，所述红外成像仪(10)、能见度传感器(12)、摄像头(13)、风速传感器(4)和风压传感器(6)分别与第一Zigbee通信模块(5)电连接，所述第一Zigbee通信模块(5)和第二Zigbee通信模块(33)无线连接，所述第二Zigbee通信模块(33)与单片机MCU(29)电连接，所述单片机MCU(29)分别与流量传感器(25)、酸碱盐度传感器(26)、温湿度传感器(27)、土壤测试仪(28)、PM2.5检测仪(30)、PM10检测仪(31)和控制模块(32)电连接，所述第二Zigbee通信模块(33)与数据库服务终端无线电连接，所述数据库服务终端与互联网服务器有线连接。

2.根据权利要求1所述的农作物生产在线监管查询系统，其特征在于：所述防护壳(8)由碳纤维或铝锂合金制成。

3.根据权利要求1所述的农作物生产在线监管查询系统，其特征在于：所述第一缓冲装置(17)和第二缓冲装置(23)的结构相同，所述第一支撑减震装置(9)和第二支撑减震装置(14)的结构相同。

4.根据权利要求1所述的农作物生产在线监管查询系统，其特征在于：所述摄像头(13)为CMOS或CCD摄像头，所述供电模块(11)为锂电池。

5.根据权利要求1所述的农作物生产在线监管查询系统，其特征在于：所述供电模块(11)分别与红外成像仪(10)、能见度传感器(12)、摄像头(13)、风速传感器(4)、第一Zigbee通信模块(5)和风压传感器(6)电连接。

6.根据权利要求1所述的农作物生产在线监管查询系统，其特征在于：所述控制模块(32)为键盘或操控手柄。