CN210323925U - 一种数字农业采集控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字农业采集控制装置，包括采集控制箱、升降杆、下套管、下底板、土壤湿度传感器、温度传感器、光照度传感器以及水路控制单元。该数字农业采集控制装置利用土壤湿度传感器、光照度传感器以及温度传感器能够对温室大棚内的土壤湿度、光照度以及温度进行实时检测，并通过无线通信模块远程发送至监控中心，便于监控人员查看；利用电磁水阀由控制器对喷淋系统的水路通断进行控制，在土壤湿度低于湿度阈值时，打开喷淋系统的水路进行喷淋，从而实现了土壤湿度和检测和自动控制。

Description

一种数字农业采集控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种数据采集装置，尤其是一种用于温室大棚的数字农业采集控制装置。

背景技术

农业是我国最基础的产业之一，农业生产生活在我国起着很重要的地位，因此农业生产生活的管理和控制显得十分重要，目前现有的各种农业管理装置层出不穷，但是这些装置大多只是停留在数据采集阶段，在管理方面大多还是基于采集的数据进行人工干预管理，自动化程度不高。因此有必要设计出一种数字农业采集控制装置，能够集数据采集和控制于一体，实现温室大棚内的环境参数采集及智能化控制。

发明内容

实用新型目的：提供一种数字农业采集控制装置，能够集数据采集和控制于一体，实现温室大棚内的环境参数采集及智能化控制。

技术方案：本实用新型所述的数字农业采集控制装置，包括采集控制箱、升降杆、下套管、下底板、土壤湿度传感器、温度传感器、光照度传感器以及水路控制单元；

升降杆的上端固定安装在采集控制箱的底部中心处，升降杆的下端插装在下套管的上端管口处；在升降杆的杆壁上设有定位销孔，下套管的上端管壁上径向贯穿式插装有定位插销，且定位插销的端部插入定位销孔中；下套管的下端竖向固定安装在下底板的中心处；

水路控制单元包括连接水管、控制盒以及设置于控制盒内的电磁水阀；电磁水阀串接在连接水管上，连接水管的两端分别从控制盒的两侧面贯穿伸出；在控制盒的下侧面上竖向设置有定位锥刺杆；

光照度传感器安装在采集控制箱的顶部；温度传感器安装在采集控制箱的底部；在采集控制箱的侧面上安装有存储盒，存储盒的上侧敞口，存储盒的底部设有探针孔，土壤湿度传感器放置于存储盒中，土壤湿度传感器的探针贯穿探针孔；

在采集控制箱内设有控制器、电源模块以及无线通信模块；控制器分别与无线通信模块、土壤湿度传感器、光照度传感器、温度传感器以及电磁水阀电连接；电源模块分别为控制器、无线通信模块、土壤湿度传感器、光照度传感器、温度传感器以及电磁水阀供电。

进一步地，在下底板的中心处设有与下套管相连通的中心圆孔；在下套管的下端管内插装有稳定锥刺杆，并在稳定锥刺杆的上端固定设置有一个内圆盘；内圆盘的圆周边缘滑动式支撑在下套管的内壁上；稳定锥刺杆的尖刺端与中心圆孔相对；在下套管的管壁上竖向设置有竖向导向孔；在内圆盘的侧边上设有伸出竖向导向孔的踩压板。

进一步地，在竖向导向孔的上端侧边处设置有用于卡扣踩压板的限位槽口。

进一步地，在定位锥刺杆上安装有定位支撑板，在连接水管的两端管口外壁上均设有密封凸圈。

进一步地，在采集控制箱的底部安装有报警器；控制器与报警器电连接；电源模块为报警器供电。

进一步地，在采集控制箱的底部安装有供电插座；在采集控制箱内设有通风继电器和加热继电器；控制器分别与通风继电器和加热继电器的控制端电连接；在供电插座的前侧面板上设有两组电连接插孔；电源模块通过通风继电器和加热继电器分别为两组电连接插孔供电。

进一步地，在供电插座的前侧下边缘处设有向前延伸的矩形支撑板；在矩形支撑板的前侧边上竖向设有两个竖向限位挡板；在两个竖向限位挡板的上侧边上设有便于线路通过的弧形槽口。

进一步地，在采集控制箱的底部四周边缘处设有防水围挡。

进一步地，在采集控制箱的底部与升降杆的上端固定安装位置处设有三角筋板。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：利用土壤湿度传感器、光照度传感器以及温度传感器能够对温室大棚内的土壤湿度、光照度以及温度进行实时检测，并通过无线通信模块远程发送至监控中心，便于监控人员查看；利用电磁水阀由控制器对喷淋系统的水路通断进行控制，在土壤湿度低于湿度阈值时，打开喷淋系统的水路进行喷淋，实现土壤湿度的自动控制；利用升降杆、下套管以及定位销孔构成高度调节结构，能够便于调节采集控制箱的安装高度；利用存储盒能够在未使用时便于放置土壤湿度传感器。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构前视结构示意图；

图2为本实用新型的供电插座左视结构示意图；

图3为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-3所示，本实用新型公开的数字农业采集控制装置包括：采集控制箱1、升降杆2、下套管3、下底板4、土壤湿度传感器12、温度传感器15、光照度传感器14以及水路控制单元；

升降杆2的上端固定安装在采集控制箱1的底部中心处，升降杆2的下端插装在下套管3的上端管口处；在升降杆2的杆壁上设有定位销孔6，下套管3的上端管壁上径向贯穿式插装有定位插销5，且定位插销5的端部插入定位销孔6中；下套管3的下端竖向固定安装在下底板4的中心处；

水路控制单元包括连接水管22、控制盒21以及设置于控制盒21内的电磁水阀；电磁水阀串接在连接水管22上，连接水管22的两端分别从控制盒21的两侧面贯穿伸出；在控制盒21的下侧面上竖向设置有定位锥刺杆24；

光照度传感器14安装在采集控制箱1的顶部；温度传感器15安装在采集控制箱1的底部；在采集控制箱1的侧面上安装有存储盒11，存储盒11的上侧敞口，存储盒11的底部设有探针孔，土壤湿度传感器12放置于存储盒11中，土壤湿度传感器12的探针贯穿探针孔；

在采集控制箱1内设有控制器、电源模块以及无线通信模块；控制器分别与无线通信模块、土壤湿度传感器12、光照度传感器14、温度传感器15以及电磁水阀电连接；电源模块分别为控制器、无线通信模块、土壤湿度传感器12、光照度传感器14、温度传感器15以及电磁水阀供电。

利用土壤湿度传感器12、光照度传感器14以及温度传感器15能够对温室大棚内的土壤湿度、光照度以及温度进行实时检测，并通过无线通信模块远程发送至监控中心，便于监控人员查看；利用电磁水阀由控制器对喷淋系统的水路通断进行控制，在土壤湿度低于湿度阈值时，打开喷淋系统的水路进行喷淋，实现土壤湿度的自动控制；利用升降杆2、下套管3以及定位销孔6构成高度调节结构，能够便于调节采集控制箱1的安装高度；利用存储盒11能够在未使用时便于放置土壤湿度传感器12。

进一步地，在下底板4的中心处设有与下套管3相连通的中心圆孔；在下套管3的下端管内插装有稳定锥刺杆7，并在稳定锥刺杆7的上端固定设置有一个内圆盘8；内圆盘8的圆周边缘滑动式支撑在下套管3的内壁上；稳定锥刺杆7的尖刺端与中心圆孔相对；在下套管3的管壁上竖向设置有竖向导向孔10；在内圆盘8的侧边上设有伸出竖向导向孔10的踩压板9。利用踩压板9 能够在放置好下底板4后对其进行踩压使得稳定锥刺杆7能够快速插入土壤中，使得装置能够在使用时保持稳定；利用内圆盘8的圆周边缘滑动式支撑在下套管3的内壁上，从而在对踩压板9 进行踩压时具有较好的稳定性。

进一步地，在竖向导向孔10的上端侧边处设置有用于卡扣踩压板9的限位槽口26。利用限位槽口26能够在搬运装置时相对固定稳定锥刺杆7，防止稳定锥刺杆7的尖刺端从中心圆孔中伸出影响搬运。

进一步地，在定位锥刺杆24上安装有定位支撑板25，在连接水管22的两端管口外壁上均设有密封凸圈23。利用定位锥刺杆24能够便于固定控制盒21，同时利用定位支撑板25进行支撑，使得控制盒21隔离于潮湿的土壤。

进一步地，在采集控制箱1的底部安装有报警器13；控制器与报警器13电连接；电源模块为报警器13供电。利用报警器13能够在室内温度或土壤湿度长时间未恢复正常时进行报警，提醒监控人员进行人工巡查。

进一步地，在采集控制箱1的底部安装有供电插座17；在采集控制箱1内设有通风继电器和加热继电器；控制器分别与通风继电器和加热继电器的控制端电连接；在供电插座17的前侧面板上设有两组电连接插孔；电源模块通过通风继电器和加热继电器分别为两组电连接插孔供电。利用通风继电器和加热继电器分别对通风风机和热风机的供电进行通断控制，实现弱电控制强电。

进一步地，在供电插座17的前侧下边缘处设有向前延伸的矩形支撑板18；在矩形支撑板18 的前侧边上竖向设有两个竖向限位挡板19；在两个竖向限位挡板19的上侧边上设有便于线路通过的弧形槽口20。利用弧形槽口20能够便于热风机或通风风机电源插头的连接线缆通过，同时利用竖向限位挡板19对电源插头进行限位阻挡，防止电源插头由于拉扯或重量作用坠落。

进一步地，在采集控制箱1的底部四周边缘处设有防水围挡16。利用防水围挡16能够防止雾水汇聚到采集控制箱1的底部，避免底部安装的供电插座17、报警器13以及温度传感器15受潮损坏。

进一步地，在采集控制箱1的底部与升降杆2的上端固定安装位置处设有三角筋板27。利用三角筋板27能够有效增强安装位置处的结构强度。

本实用新型公开的数字农业采集控制装置中，控制器采用FPGA控制器模块，用于实现信号的收发控制；电源模块能够提供控制系统的弱电以及加热通风所需的市电这两种电源；土壤湿度传感器12采用现有的土壤湿度传感器，用于对温室大棚内的土壤湿度进行实时检测；光照度传感器14采用现有的光照度传感器，用于对温室大棚内的光照度进行实时检测；温度传感器 15采用现有的温度传感器，用于对温室大棚内的温度进行实时检测；电磁水阀采用现有的电磁水阀，用于对连接喷淋系统的连接水管22进行通断控制；通风继电器和加热继电器采用现有的继电器，满足控制器对加热系统和通风系统的控制要求；报警器13采用现有的声光报警器，能够在温室大棚内的环境参数持续得不到改善时发出告警信息；无线通信模块采用现有的4G通信模块，用于向远程控制中心发送实时的环境采集参数。

本实用新型公开的数字农业采集控制装置在使用时，首先根据需要将装置放置在温室大棚内的检测点处，踩下踩压板9使得稳定锥刺杆7插入土壤中进行有效固定；再将连接水管22串接在温室大棚的喷淋系统进水管上，再将定位锥刺杆24插入对应位置的土壤中进行固定；再将温室大棚的通风风机的电源插头接插在供电插座17上与通风继电器电连接的电连接插孔上，从而由控制器对温室大棚的通风风机进行启停控制；再将温室大棚的热风机的电源插头接插在供电插座17上与加热继电器电连接的电连接插孔上，从而由控制器对温室大棚的热风机进行启停控制；再将土壤湿度传感器12取下插于检测点处的土壤中进行湿度检测；在土壤湿度传感器12 检测到土壤湿度低于湿度阈值时，则由控制器控制电磁水阀打开连接水管22，使得温室大棚的喷淋系统工作，对土壤进行喷淋加湿，在喷淋定时完成后，再由控制器控制电磁水阀关闭连接水管22的通路；喷淋系统就是在温室大棚内加湿喷淋管道，在管道上安装各个喷淋头；在温度传感器15检测到温室大棚内的温度超过温度阈值范围时，则由控制器通过通风继电器启动温室大棚前后侧安装的通风风扇开始工作，并在温度传感器15检测到温度回落到温度阈值范围内时，由控制器通过通风继电器停止温室大棚前后侧的通风风扇工作；在温度传感器15检测到温室大棚内的温度低于温度阈值范围时，则由控制器通过加热继电器启动温室大棚前后侧安装的热风机开始工作，并在温度传感器15检测到温度回升到温度阈值范围内时，由控制器通过加热继电器停止温室大棚前后侧的热风机工作；在环境数据采集和控制过程中，无线通信模块实时地温室大棚内的温度、土壤湿度以及光照度远程发送至控制中心，便于监控人员实时查看；当温室大棚内的温度长时间未回到温度阈值范围内或土壤湿度长时间低于湿度阈值时，则由控制器控制报警器13发出声光报警，同时由无线通信模块远程发送报警信号，提前现场监控人员进行人工巡查。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (9)

1.一种数字农业采集控制装置，其特征在于：包括采集控制箱(1)、升降杆(2)、下套管(3)、下底板(4)、土壤湿度传感器(12)、温度传感器(15)、光照度传感器(14)以及水路控制单元；

升降杆(2)的上端固定安装在采集控制箱(1)的底部中心处，升降杆(2)的下端插装在下套管(3)的上端管口处；在升降杆(2)的杆壁上设有定位销孔(6)，下套管(3)的上端管壁上径向贯穿式插装有定位插销(5)，且定位插销(5)的端部插入定位销孔(6)中；下套管(3)的下端竖向固定安装在下底板(4)的中心处；

水路控制单元包括连接水管(22)、控制盒(21)以及设置于控制盒(21)内的电磁水阀；电磁水阀串接在连接水管(22)上，连接水管(22)的两端分别从控制盒(21)的两侧面贯穿伸出；在控制盒(21)的下侧面上竖向设置有定位锥刺杆(24)；

光照度传感器(14)安装在采集控制箱(1)的顶部；温度传感器(15)安装在采集控制箱(1)的底部；在采集控制箱(1)的侧面上安装有存储盒(11)，存储盒(11)的上侧敞口，存储盒(11)的底部设有探针孔，土壤湿度传感器(12)放置于存储盒(11)中，土壤湿度传感器(12)的探针贯穿探针孔；

在采集控制箱(1)内设有控制器、电源模块以及无线通信模块；控制器分别与无线通信模块、土壤湿度传感器(12)、光照度传感器(14)、温度传感器(15)以及电磁水阀电连接；电源模块分别为控制器、无线通信模块、土壤湿度传感器(12)、光照度传感器(14)、温度传感器(15)以及电磁水阀供电。

2.根据权利要求1所述的数字农业采集控制装置，其特征在于：在下底板(4)的中心处设有与下套管(3)相连通的中心圆孔；在下套管(3)的下端管内插装有稳定锥刺杆(7)，并在稳定锥刺杆(7)的上端固定设置有一个内圆盘(8)；内圆盘(8)的圆周边缘滑动式支撑在下套管(3)的内壁上；稳定锥刺杆(7)的尖刺端与中心圆孔相对；在下套管(3)的管壁上竖向设置有竖向导向孔(10)；在内圆盘(8)的侧边上设有伸出竖向导向孔(10)的踩压板(9)。

3.根据权利要求2所述的数字农业采集控制装置，其特征在于：在竖向导向孔(10)的上端侧边处设置有用于卡扣踩压板(9)的限位槽口(26)。

4.根据权利要求1所述的数字农业采集控制装置，其特征在于：在定位锥刺杆(24)上安装有定位支撑板(25)，在连接水管(22)的两端管口外壁上均设有密封凸圈(23)。

5.根据权利要求1所述的数字农业采集控制装置，其特征在于：在采集控制箱(1)的底部安装有报警器(13)；控制器与报警器(13)电连接；电源模块为报警器(13)供电。

6.根据权利要求1所述的数字农业采集控制装置，其特征在于：在采集控制箱(1)的底部安装有供电插座(17)；在采集控制箱(1)内设有通风继电器和加热继电器；控制器分别与通风继电器和加热继电器的控制端电连接；在供电插座(17)的前侧面板上设有两组电连接插孔；电源模块通过通风继电器和加热继电器分别为两组电连接插孔供电。

7.根据权利要求6所述的数字农业采集控制装置，其特征在于：在供电插座(17)的前侧下边缘处设有向前延伸的矩形支撑板(18)；在矩形支撑板(18)的前侧边上竖向设有两个竖向限位挡板(19)；在两个竖向限位挡板(19)的上侧边上设有便于线路通过的弧形槽口(20)。

8.根据权利要求1所述的数字农业采集控制装置，其特征在于：在采集控制箱(1)的底部四周边缘处设有防水围挡(16)。

9.根据权利要求1所述的数字农业采集控制装置，其特征在于：在采集控制箱(1)的底部与升降杆(2)的上端固定安装位置处设有三角筋板(27)。

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