CN212692931U - 植物生长环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种植物生长环境监测系统，滚动轮安装框架为矩形架，位于滚动轮运动轨道，矩形架与拉动带组成环状结构，并由第一电机驱动；两个夹板将滚动轮夹在中间，摄像头悬挂在底部连接块的底端；安装板设有旋转轴承；吊带转轴端部安装到旋转轴承的可转动部分，并可以绕吊带转轴中心线自转；吊带一端固定在吊带转轴表面，吊带卷绕在吊带转轴上；空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器均安装在吊带上；第二电机安装在安装板上，并驱动吊带转轴绕吊带转轴中心线自转。本申请植物生长环境监测系统，主要是设备均悬挂在空中，不需要占据植物种植空间，可以远程监控温室大棚的植物生长环境。

Description

植物生长环境监测系统

技术领域

本实用新型涉及智慧农业领域，尤其涉及一种能够实现远程监测植物生长环境的系统。

背景技术

影响植物生长的环境因素包括空气温度、空气湿度、光照、二氧化碳浓度等诸多方面。在对植物生长环境的研究中，需要大量的野外考察来记录数据，耗费大量的人力物力，并且夜晚和恶劣天气条件下，人工往往不能够实时采集数据。

温室大棚栽培能够解决温度问题，从而收获自然条件下无法生长的反季节果蔬，极大地丰富了人们的生活，但是温室大棚使得农作物处于相对密闭环境，温度、湿度、二氧化碳浓度等参数，在一天之内变化较大，以二氧化碳浓度为例，日出前达到最大值约1000至1200ppm，日出后2.5至3小时降为100ppm左右，午后2小时后开始回升，下午4时左右恢复大气水平。温室大棚内植物生长环境的变化，是影响大棚果蔬产量的重要因素。

实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，有助于自动控制温室湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，为及时调整适宜的植物生长环境提供便利。

为此，提供一种能够远程监控植物生长环境的设备，及时、准确获取植物生长环境数据，非常必要。

实用新型内容

为了实现能够远程监控植物生长环境，本申请提供了一种植物生长环境监测系统。

本申请所提供的植物生长环境监测系统，包括第一电机、第二电机、支架、吊架、吊带、吊带卷轴、摄像头、空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器、滚动轮、滚动轮安装框架，支架由横梁与竖梁搭建，横梁水平安装，并通过竖梁支撑；横梁包括上下两个平行的子横梁，两个子横梁之间的空间构成滚动轮运动轨道；

滚动轮安装框架为矩形架，位于滚动轮运动轨道内，滚动轮安装在矩形架内，并可以沿滚动轮运动轨道进行滚动；横梁两个末端分别设有辊轮，第一电机驱动其中一个辊筒转动，矩形架一端连接一个拉动带的一端，拉动带另一端依次绕过两个辊筒后，连接到矩形架的另一端，从而矩形架与拉动带组成环状结构；

吊架包括左右两侧的夹板和底部连接块，两个夹板将滚动轮夹在中间，滚动轮中心垂直于滚动轮的转轴穿过矩形架的框架后插入到夹板；摄像头悬挂在底部连接块的底端；吊架还包括从底部连接块伸出的安装板，安装板设有旋转轴承；吊带转轴端部安装到旋转轴承的可转动部分，并可以绕吊带转轴中心线自转；吊带一端固定在吊带转轴表面，吊带卷绕在吊带转轴上；空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器均安装在吊带上；第二电机安装在安装板上，并驱动吊带转轴绕吊带转轴中心线自转。

在一种优选实施例中，二氧化碳传感器，可以是选自红外二氧化碳传感器、催化二氧化碳传感器、热传导二氧化碳传感器中的任意一种。

在一种优选实施例中，所述空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器均安装在吊带底端。

在一种优选实施例中，所述矩形架内安装有前后两个滚动轮，吊架包括两组夹板，第一组夹板夹在前面滚动轮两侧，第二组夹板夹在后面固定轮两侧，每一组夹板下方均连接有底部连接块，伸出的安装板位于两个底部连接块之间。

在一种优选实施例中，安装板数量为两个，吊带转轴夹在两个安装板之间，其中第一安装板外侧固定有第二电机安装箱，第二电机位于第二电机安装箱内，吊带转轴两端面中心伸出第一中心轴端和第二中心轴端，两个安装板均设有旋转轴承，第一安装板的旋转轴承的可旋转部分，在外侧连接第二电机的旋转驱动端，在内侧连接第一中心轴端，第二中心轴端连接第二安装板的旋转轴承的可旋转部分。

其中，当每一组夹板下方均存在所述低部连接块时，每个底部连接块的底端均可以安装有一个摄像头，比如两个底部连接块底端的摄像头成0至90°夹角。

在一种优选实施例中，所述第一电机、第二电机的工作，可以是通过远程控制，例如，第一电机、第二电机分别独立的安装有控制器，控制器设有通信设备与外部进行通信。

在一种优选实施例中，空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器可以自带有通信天线，用于对外发送采集数据。

在一种优选实施例中，本申请所述植物生长环境监测系统包括控制系统，控制系统安装在吊架上，用于控制第二电机的工作。

更优选地，所述第一安装板下方设有操作箱，控制系统安装在操作箱内，操作箱数据线连接第二电机的开关控制装置。

更优选地，空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器通过通讯天线向控制系统发送采集的数据。

在一种优选实施例中，所述植物生长环境监测系统还包括气缸，所述气缸的固定端连接在底部连接块侧壁，伸缩端朝下并且通过第一转动部件连接摄像头外壁，摄像头外壁通过第二转动部件安装在底部连接块的底端，第一转动部件和第二转动部件前后设置在摄像头外壁。

更优选地，所述控制系统通过数据线连接气缸的工作控制装置，以控制气缸的工作状态。

本申请的有益效果如下：

1)本申请植物生长环境监测系统，主要是设备均悬挂在空中，不需要占据植物种植空间。

2)本申请植物生长环境监测系统，可以远程监控温室大棚的植物生长环境。

附图说明

图1是本申请一种实施例中植物生长环境监测系统结构示意图；

图2是本申请一种实施例中滚动轮在横梁内安装结构剖视图；

图3是两个滚动轮结构示意图；

图4是本申请一种实施例中吊带转轴与第二电机安装结构示意图。

具体实施方式

实施例1

参照图1至图4，本申请植物生长环境监测系统，包括第一电机、第二电机53、支架、吊架、吊带4、吊带卷轴5、摄像头3、空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器、滚动轮26、滚动轮安装框架6，支架由横梁1与竖梁搭建，横梁1水平安装，并通过竖梁支撑。

参照图1至图3，横梁1包括上下两个平行的子横梁，两个子横梁之间的空间构成滚动轮运动轨道11。两个子横梁均为凹字形，相向放置，中间较大的空间为滚动轮运动轨道11，滚动轮运动轨道11两侧较小间隙为滚动轮转轴25的滚动轮转轴运动轨道12。滚动轮安装框架6为矩形架，位于滚动轮运动轨道11内，滚动轮26安装在矩形架内，并可以沿滚动轮运动轨道22进行滚动。

吊架包括左右两侧的夹板210和底部连接块21，两个夹板210将滚动轮26夹在中间，滚动轮中心垂直于滚动轮的滚动轮转轴25穿过滚动轮安装框架6的框架后之后，从滚动轮转轴运动轨道12伸出，并插入到夹板210。

摄像头3悬挂在底部连接块21的底端；吊架还包括从底部连接块21伸出的安装板23，参照图4，安装板23设有旋转轴承；吊带转轴5端部安装到旋转轴承的可转动部分，并可以绕吊带转轴中心线自转；吊带4一端固定在吊带转轴5的表面，吊带4卷绕在吊带转轴5上；空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器均安装在吊带4上；第二电机53安装在安装板23上，并驱动吊带转轴5绕吊带转轴中心线自转。

横梁1两个末端分别设有辊轮，第一电机驱动其中一个辊筒转动，滚动轮安装框架6一端连接一个拉动带的一端(如前端61)，拉动带另一端(如后端62)依次绕过两个辊筒后，连接到滚动轮安装框架6的另一端，从而滚动轮安装框架6与拉动带组成环状结构。

工作时，吊架位于横梁1的一个末端，第一电机工作，带动一个辊筒转动，从而带动拉动带转动，拉动带前端61被向前拉动，从而带动滚动轮26和滚动轮安装框架6前进。滚动轮转轴25带动吊架前进。

当到达预定位置后，第一电机停止工作，第二电机53工作，转动吊带转轴5，吊带4被释放，吊带4上的空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器分别被暴露出来，根据需要，可以控制吊带在不同高度停止，从而空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器检测不同高度的空气温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度。

第一电机和第二电机的工作，可以通过远程控制或者预设工作时间等方式，均可以采用现有技术，本申请不做限制。空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器检测获得的数据，可以通过自带的通信天线发送给后台操作系统。

实施例2

在实施例1基础上，本申请设有两个滚动轮26，如图1和图2所示，所述滚动轮安装框架6内安装有前后两个滚动轮26，吊架包括两组夹板，第一组夹板夹在前面滚动轮两侧，第二组夹板夹在后面固定轮两侧，每一组夹板下方均连接有底部连接块，即存在底部连接块21和第二底部连接块22，安装板23位于底部连接块21和第二底部连接块22之间。

两个滚动轮26连成直线，增加安装板23、以及第二电机53、吊带转轴5的稳定性。

实施例3

参照图4，安装板23数量为两个，吊带转轴5夹在两个安装板23之间，其中第一安装板外侧固定有第二电机安装箱54，第二电机53位于第二电机安装箱54内，吊带转轴5中心为中心轴51，中心轴在端面伸出第一中心轴端和第二中心轴端，两个安装板23均设有旋转轴承，第一安装板的旋转轴承的可旋转部分，在外侧连接第二电机54的旋转驱动端，在内侧连接第一中心轴端，第二中心轴端连接第二安装板的旋转轴承的可旋转部分。第二电机53带动第一旋转轴承的可旋转部分转动，从而带动中心轴51转动，即带动与中心轴51成一体的吊带转轴5转动。

第一安装板下方设有操作箱55，控制系统52安装在操作箱55内，操作箱55数据线连接第二电机53的开关控制装置。空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器与控制系统通信连接，将检测数据发送给控制系统。

另外，本申请所述植物生长环境监测系统还包括气缸，所述气缸的固定端连接在底部连接块侧壁，伸缩端朝下并且通过第一转动部件连接摄像头外壁，摄像头外壁通过第二转动部件安装在底部连接块的底端，第一转动部件和第二转动部件前后设置在摄像头外壁。所述控制系统通过数据线连接气缸的工作控制装置，以控制气缸的工作状态。

控制系统控制气缸伸缩，从而带动摄像头3前端升降，由于摄像头后端连接在底部连接块，其高度不发生变化，因此，可以调整摄像头3的拍摄角度。

同样，摄像头3拍摄的影像，可以直接通过通讯天线发送给后台，也可以先发送给控制系统，由控制系统通过通讯天线发送给后台。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.植物生长环境监测系统，其特征在于，包括第一电机、第二电机、支架、吊架、吊带、吊带卷轴、摄像头、空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器、滚动轮、滚动轮安装框架，支架由横梁与竖梁搭建，横梁水平安装，并通过竖梁支撑；横梁包括上下两个平行的子横梁，两个子横梁之间的空间构成滚动轮运动轨道；

滚动轮安装框架为矩形架，位于滚动轮运动轨道内，滚动轮安装在矩形架内，并可以沿滚动轮运动轨道进行滚动；横梁两个末端分别设有辊轮，第一电机驱动其中一个辊筒转动，矩形架一端连接一个拉动带的一端，拉动带另一端依次绕过两个辊筒后，连接到矩形架的另一端，从而矩形架与拉动带组成环状结构；

吊架包括左右两侧的夹板和底部连接块，两个夹板将滚动轮夹在中间，滚动轮中心垂直于滚动轮的转轴穿过矩形架的框架后插入到夹板；摄像头悬挂在底部连接块的底端；吊架还包括从底部连接块伸出的安装板，安装板设有旋转轴承；吊带转轴端部安装到旋转轴承的可转动部分，并可以绕吊带转轴中心线自转；吊带一端固定在吊带转轴表面，吊带卷绕在吊带转轴上；空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器均安装在吊带上；第二电机安装在安装板上，并驱动吊带转轴绕吊带转轴中心线自转。

2.根据权利要求1所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，所述矩形架内安装有前后两个滚动轮，吊架包括两组夹板，第一组夹板夹在前面滚动轮两侧，第二组夹板夹在后面固定轮两侧，每一组夹板下方均连接有底部连接块，伸出的安装板位于两个底部连接块之间。

3.根据权利要求1或2所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，安装板数量为两个，吊带转轴夹在两个安装板之间，其中第一安装板外侧固定有第二电机安装箱，第二电机位于第二电机安装箱内，吊带转轴两端面中心伸出第一中心轴端和第二中心轴端，两个安装板均设有旋转轴承，第一安装板的旋转轴承的可旋转部分，在外侧连接第二电机的旋转驱动端，在内侧连接第一中心轴端，第二中心轴端连接第二安装板的旋转轴承的可旋转部分。

4.根据权利要求1所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，所述植物生长环境监测系统还包括气缸，所述气缸的固定端连接在底部连接块侧壁，伸缩端朝下并且通过第一转动部件连接摄像头外壁，摄像头外壁通过第二转动部件安装在底部连接块的底端，第一转动部件和第二转动部件前后设置在摄像头外壁。

5.根据权利要求1或4所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，所述植物生长环境监测系统包括控制系统，控制系统安装在吊架上，用于控制第二电机的工作。

6.根据权利要求3所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，所述第一安装板下方设有操作箱，控制系统安装在操作箱内，操作箱数据线连接第二电机的开关控制装置。

7.根据权利要求5所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，所述控制系统通过数据线连接气缸的工作控制装置，以控制气缸的工作状态。

8.根据权利要求5所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器通过通讯天线向控制系统发送采集的数据。

9.根据权利要求1所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，所述空气温度传感器、空气湿度传感器、光强度感测器、二氧化碳传感器均安装在吊带底端。

10.根据权利要求1所述的植物生长环境监测系统，其特征在于，二氧化碳传感器选自红外二氧化碳传感器、催化二氧化碳传感器、热传导二氧化碳传感器中的任意一种。

Images