CN212181297U

CN212181297U - 一种基于lpwan技术的果园水肥信息实时监测装置

Info

Publication number: CN212181297U
Application number: CN202021153287.9U
Authority: CN
Inventors: 朱鹏鑫; 张惠莉; 孙浩然; 尹新瑞; 王婵; 郑悦; 薛政一
Original assignee: Qingdao Agricultural University
Current assignee: Qingdao Agricultural University
Priority date: 2020-06-20
Filing date: 2020-06-20
Publication date: 2020-12-18
Anticipated expiration: 2030-06-20

Abstract

本实用新型公开的属于果树种植技术领域，具体为一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，其包括：数据采集发送部分和数据显示接收部分，所述数据采集发送部分包括温度采集模块、湿度采集模块、肥料浓度采集模块、第一处理器和LoRa发射模块，所述温度采集模块、湿度采集模块和肥料浓度采集模块均电性连接有第一处理器，所述第一处理器电性连接有LoRa发射模块，所述第一电源电性连接有第一处理器。该基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，能够通过在主机上的实时显示，可以在监控目标上进行水肥信息的实时监控，管理和查看，而不受时间和地点的限制。

Description

一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置

技术领域

本实用新型涉及果树种植技术领域，具体为一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置。

背景技术

我国是一个水果生产大国，所以对其果园的生产管理是至关重要的一环，而使水果高产的直接因素便是其果园水肥的质量。因此水肥的动态特征监测就显得尤为重要，所以需要专门的装置对水肥进行检测，但是传统的系统传输距离近，监测精度低，不够智能化，在实际的生产中价值不高。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

鉴于上述和/或现有实时监测装置中存在的问题，提出了本实用新型。

因此，本实用新型的目的是提供一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，能够通过在主机上的实时显示，可以在监控目标上进行水肥信息的实时监控，管理和查看，而不受时间和地点的限制。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，其包括：数据采集发送部分和数据显示接收部分，所述数据采集发送部分包括温度采集模块、湿度采集模块、肥料浓度采集模块、第一处理器、LoRa发射模块和第一电源，所述温度采集模块、湿度采集模块和肥料浓度采集模块均电性连接有第一处理器，所述第一处理器电性连接有LoRa发射模块，所述第一电源电性连接有第一处理器，所述数据显示接收部分包括LoRa接收模块、第二处理器、显示模块、接收终端和第二电源，所述LoRa发射模块信号连接有LoRa接收模块，所述LoRa接收模块电性连接有第二处理器，所述第二处理器电性连接有显示模块和接收终端，所述第二电源电性连接有第二处理器。

作为本实用新型所述的基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置的一种优选方案，其中：所述第一处理器和第二处理器均为单片机构成。

作为本实用新型所述的基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置的一种优选方案，其中：所述LoRa发射模块和LoRa接收模块通过LoRa无线网络连接。

作为本实用新型所述的基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置的一种优选方案，其中：所述LoRa发射模块和LoRa接收模块上均安装有信号增强天线。

作为本实用新型所述的基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置的一种优选方案，其中：所述所述LoRa发射模块和LoRa接收模块的波特率为 9600bps。

作为本实用新型所述的基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置的一种优选方案，其中：所述显示模块为OLED显示屏。

作为本实用新型所述的基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置的一种优选方案，其中：所述接收终端为LabVIEW上位机。

与现有技术相比：通过温度检测模块、湿度检测模块和肥料浓度检测模块对其果园土壤中的水分、电导率、温度和肥料浓度等参数的采集，LoRa发射模块和LoRa接收模块利用LoRa无线传输技术进行精准传输，通过无线传输网络将数据实时显示在显示模块上，并通过接收终端进行数据的分析处理，该基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，能够通过在主机上的实时显示，可以在监控目标上进行水肥信息的实时监控，管理和查看，而不受时间和地点的限制。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型的系统框图；

图2为本实用新型使用时的流程图；

图3为本实用新型显示屏工作时的流程图；

图4为本实用新型操作时的流程图。

图中：100数据采集发送部分、110温度采集模块、120湿度采集模块、 130肥料浓度采集模块、140第一处理器、150LoRa发射模块、160第一电源、 200数据显示接收部分、210LoRa接收模块、220第二处理器、230显示模块、 240接收终端、250第二电源。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型提供一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，能够通过在主机上的实时显示，可以在监控目标上进行水肥信息的实时监控，管理和查看，而不受时间和地点的限制，请参阅图1、图2、图3和图4，包括：数据采集发送部分100和数据显示接收部分200；

请再次参阅图1、图2、图3和图4，所述数据采集发送部分100包括温度采集模块110、湿度采集模块120、肥料浓度采集模块130、第一处理器140、 LoRa发射模块150和第一电源160，所述温度采集模块110、湿度采集模块 120和肥料浓度采集模块130均电性连接有第一处理器140，所述第一处理器 140电性连接有LoRa发射模块150，所述第一电源160电性连接有第一处理器140，具体的，所述数据采集发送部分100包括温度采集模块110、湿度采集模块120、肥料浓度采集模块130、第一处理器140和LoRa发射模块150，所述温度采集模块110、湿度采集模块120和肥料浓度采集模块130均电性输出连接有第一处理器140，所述第一处理器140电性输出连接有LoRa发射模块150，所述第一电源160电性输出连接有第一处理器140，温度采集模块110 和湿度采集模块120为水分，温度，电导率三合一的传感器，并采集温度和湿度信息，肥料浓度采集模块130为水肥参数采集传感器模块，并采集肥料的浓度信息，第一处理器140为STM32单片机，并控制对参数的采集和传输， LoRa发射模块150用于将采集的参数传输到LoRa接收模块210上，第一电源 160用于为第一处理器140提供电力；

请再次参阅图1、图2、图3和图4，所述数据显示接收部分200包括LoRa 接收模块210、第二处理器220、显示模块230、接收终端240和第二电源250，所述LoRa发射模块150信号连接有LoRa接收模块210，所述LoRa接收模块 210电性连接有第二处理器220，所述第二处理器220电性连接有显示模块230 和接收终端240，所述第二电源250电性连接有第二处理器220，具体的，所述数据显示接收部分200包括LoRa接收模块210、第二处理器220、显示模块230、接收终端240和第二电源250，所述LoRa发射模块150信号输出连接有LoRa接收模块210，所述LoRa接收模块210电性输出连接有第二处理器 220，所述第二处理器220电性输出连接有显示模块230和接收终端240，所述第二电源250电性输出连接有第二处理器220，LoRa接收模块210用于接收LoRa发射模块150发射的参数信息，第二处理器220为STM32单片机，并控制对参数的接受和传输，显示模块230用于显示参数信息和分析信息，接收终端240用于接收终端240为LabVIEW上位机，用于显示分析数据来精准检测其水肥的基本参数指标；

在具体的使用时，通过温度检测模块、湿度检测模块和肥料浓度检测模块对其果园土壤中的水分、电导率、温度和肥料浓度等参数的采集，LoRa发射模块150和LoRa接收模块210利用LoRa无线传输技术进行精准传输，通过无线传输网络将数据实时显示在显示模块230上，并通过接收终端240进行数据的分析处理。

请再次参阅图1，为了使第一处理器140和第二处理器220能够完成控制功能，所述第一处理器140和第二处理器220均为单片机构成。

请再次参阅图1，为了能够传输信息，所述LoRa发射模块150和LoRa接收模块210通过LoRa无线网络连接。

请再次参阅图1，为了增强信息的传输距离和传输强度，所述LoRa发射模块150和LoRa接收模块210上均安装有信号增强天线，分别为TX433-JK-20 信号增益3db胶棒天线和TX433-XP-100天线信号增益3.5db。

请再次参阅图1，为了增强信号的稳定性和传输距离，所述所述LoRa发射模块150和LoRa接收模块210的波特率为9600bps。

请再次参阅图1，为了使显示效果更好，所述显示模块230为OLED显示屏。

请再次参阅图1，为了使接收终端240能够完成分析功能，所述接收终端 240为LabVIEW上位机。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims

1.一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，其特征在于，包括：数据采集发送部分(100)和数据显示接收部分(200)，所述数据采集发送部分(100)包括温度采集模块(110)、湿度采集模块(120)、肥料浓度采集模块(130)、第一处理器(140)、LoRa发射模块(150)和第一电源(160)，所述温度采集模块(110)、湿度采集模块(120)和肥料浓度采集模块(130)均电性连接有第一处理器(140)，所述第一处理器(140)电性连接有LoRa发射模块(150)，所述第一电源(160)电性连接有第一处理器(140)，所述数据显示接收部分(200)包括LoRa接收模块(210)、第二处理器(220)、显示模块(230)、接收终端(240)和第二电源(250)，所述LoRa发射模块(150)信号连接有LoRa接收模块(210)，所述LoRa接收模块(210)电性连接有第二处理器(220)，所述第二处理器(220)电性连接有显示模块(230)和接收终端(240)，所述第二电源(250)电性连接有第二处理器(220)。

2.根据权利要求1所述的一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，其特征在于，所述第一处理器(140)和第二处理器(220)均为单片机构成。

3.根据权利要求1所述的一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，其特征在于，所述LoRa发射模块(150)和LoRa接收模块(210)通过LoRa无线网络连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，其特征在于，所述LoRa发射模块(150)和LoRa接收模块(210)上均安装有信号增强天线。

5.根据权利要求1所述的一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，其特征在于，所述LoRa发射模块(150)和LoRa接收模块(210)的波特率为9600bps。

6.根据权利要求1所述的一种基于LPWAN技术的果园水肥信息实时监测装置，其特征在于，所述显示模块(230)为OLED显示屏。