CN213365294U - 一种樟树种植土壤环境检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种樟树种植土壤环境检测装置，包括数据采集模块、控制系统、驱动模块；所述土壤温湿度传感器与第二无线通讯模块电连接，红外传感器与第三无线通讯模块电连接，土壤PH值传感器与第四无线通讯模块电连接，光照度传感器与第五无线通讯模块电连接，重金属离子传感器与第六无线通讯模块电连接，肥料罐液位传感器与第七无线通讯模块电连接，浇水罐液位传感器与第八无线通讯模块电连接；通过此种设计达到较为完整的检测农作物生长过程起到重要作用的各项环境数据的目的，同时及时对农作物进行施肥以及浇水处理。

Description

一种樟树种植土壤环境检测装置

技术领域

本实用新型涉及土壤环境检测技术领域，尤其涉及一种樟树种植土壤环境检测装置。

背景技术

随着社会科学的进步，在科学技术水平实现不断提升的现阶段，农业的科学种植对于农业环境提出更高的要求，尤其是温度、湿度等因素，而对于环境的把控，检测是第一步。尤其是对于土壤作物来说，土壤的环境数据的检测非常有必要。

现有的已授权的实用新型专利，如专利申请号为CN202020123500.5，专利名称为一种多层土壤多参数测量系统的实用新型专利，包括：多个信号采集单元、中央处理单元、RS485通信单元和电源单元；多个所述的信号采集单元分别位于土壤的不同层次，所述信号采集单元包括：温度采集模块、湿度采集模块、电导率检测模块和控制器；所述温度采集模块、湿度采集模块和电导率检测模块均与控制器连接；多个所述的控制器通过RS485通信单元与中央处理单元连接；所述电源单元为系统供电。本实用新型通过设置温度、湿度和电导率多参数的检测，为土壤环境检测提供方便。

但是该方案忽略了在土壤种植物的生长过程中，除了温度、湿度、电导率外，光照度、重金属离子、飞鸟的啄食对于种植物的健康成长同样十分重要，且及时进行施肥和浇水能保证种植物的生长成活率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决现有的土壤环境检测装置对于影响种植物的各项重要环境数据检测不完整的情形，同时解决快速施肥、浇水的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，包括数据采集模块、控制系统、驱动模块；

所述数据采集模块包括土壤温湿度传感器、红外传感器、土壤PH值传感器、光照度传感器、重金属离子传感器、肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块、第五无线通讯模块、第六无线通讯模块、第七无线通讯模块、第八无线通讯模块；

所述土壤温湿度传感器与第二无线通讯模块电连接，红外传感器与第三无线通讯模块电连接，土壤PH值传感器与第四无线通讯模块电连接，光照度传感器与第五无线通讯模块电连接，重金属离子传感器与第六无线通讯模块电连接，肥料罐液位传感器与第七无线通讯模块电连接，浇水罐液位传感器与第八无线通讯模块电连接；

所述控制系统包括第一无线通讯模块、中央处理单元、供电模块、数据存储单元、数据上传单元，所述第一无线通讯模块、供电模块、数据存储单元、数据上传单元分别与中央处理单元连接；

所述第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块、第五无线通讯模块、第六无线通讯模块、第七无线通讯模块、第八无线通讯模块分别与第一无线通讯模块通讯连接；

所述驱动模块包括补光灯驱动器、肥料罐阀门驱动器、浇水罐阀门驱动器、报警器驱动器、喇叭驱动器、补光灯、肥料罐、浇水罐、报警器、喇叭；

所述补光灯驱动器与中央处理单元连接，补光灯与补光灯驱动器连接；肥料罐阀门驱动器与中央处理单元连接，肥料罐阀门与肥料罐阀门驱动器连接；浇水罐阀门驱动器与中央处理单元连接，浇水罐阀门与浇水罐阀门驱动器连接；报警器驱动器与中央处理单元连接，报警器与报警器驱动器连接；喇叭驱动器与中央处理单元连接，喇叭与喇叭驱动器连接。

进一步的，所述供电模块包括太阳能供电以及锂电池组供电。

进一步的，所述数据上传单元包括第一WIFI无线通讯模块、上位机或PC端、第二无线通讯模块、云端数据库，所述上位机或PC端与第一WIFI无线通讯模块连接，第一WIFI无线通讯模块与中央处理单元连接，云端数据库与第二WIFI无线通讯模块连接，第二WIFI无线通讯模块与中央处理单元连接。

进一步的，所述喇叭中预设有驱散飞鸟的噪音。

进一步的，所述数据存储单元预设有温湿度标准数值、土壤PH值标准数值、光照度标准数值、重金属离子标准数值、肥料罐液位标准数值、浇水罐液位标准数值。

进一步的，所述土壤温湿度传感器设置于樟树种植的根茎土壤中，采用DHT11温湿度传感器。

进一步的，所述光照度传感器采用硅兰光伏探测器。

进一步的，所述肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器均做防水处理，均采用静压式液位传感器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型通过光照度传感器、补光灯的设计，使得可以检测种植物生长过程中的光照强度，并在光照不足时进行光照补偿。

2.本实用新型通过红外传感器、喇叭的设计，使得可以检测种植物周边的飞鸟，并及时通过喇叭进行驱逐。

3.本实用新型通过肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器的设计，可以及时检测出肥料罐、浇水罐中的液位，方便用户及时添加。

4.本实用新型通过太阳能以及锂电池组配合为控制系统供电，保证了控制系统的持续运行，且环保节能。

附图说明

图1为本实用新型的整体系统图；

图2为本实用新型的中央处理单元与驱动模块的详细系统图；

图3为本实用新型的电动机功率调节的系统图；

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。

一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，包括数据采集模块、控制系统、驱动模块；

所述数据采集模块包括土壤温湿度传感器、红外传感器、土壤PH值传感器、光照度传感器、重金属离子传感器、肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块、第五无线通讯模块、第六无线通讯模块、第七无线通讯模块、第八无线通讯模块；

所述土壤温湿度传感器与第二无线通讯模块电连接，红外传感器与第三无线通讯模块电连接，土壤PH值传感器与第四无线通讯模块电连接，光照度传感器与第五无线通讯模块电连接，重金属离子传感器与第六无线通讯模块电连接，肥料罐液位传感器与第七无线通讯模块电连接，浇水罐液位传感器与第八无线通讯模块电连接；

所述控制系统包括第一无线通讯模块、中央处理单元、供电模块、数据存储单元、数据上传单元，所述第一无线通讯模块、供电模块、数据存储单元、数据上传单元分别与中央处理单元连接；

所述第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块、第五无线通讯模块、第六无线通讯模块、第七无线通讯模块、第八无线通讯模块分别与第一无线通讯模块通讯连接；

所述驱动模块包括补光灯驱动器、肥料罐阀门驱动器、浇水罐阀门驱动器、报警器驱动器、喇叭驱动器、补光灯、肥料罐、浇水罐、报警器、喇叭；

所述补光灯驱动器与中央处理单元连接，补光灯与补光灯驱动器连接；肥料罐阀门驱动器与中央处理单元连接，肥料罐阀门与肥料罐阀门驱动器连接；浇水罐阀门驱动器与中央处理单元连接，浇水罐阀门与浇水罐阀门驱动器连接；报警器驱动器与中央处理单元连接，报警器与报警器驱动器连接；喇叭驱动器与中央处理单元连接，喇叭与喇叭驱动器连接。

本方案的工作原理简述：

使用本装置时，在种植物种植前，通过重金属离子检测仪检测待种植农作物土壤中的重金属离子，并通过第六无线通讯模块发送给与中央处理单元连接的第一无线通讯模块，中央处理单元接收到数据后，从数据存储单元中提取预设的重金属离子标准数值进行比较分析，判断是否适合种植农作物；在农作物生长过程中，土壤温湿度传感器检测土壤中的温湿度数值，并通过第二无线通讯模块发送给中央处理单元，中央处理单元根据预设的温湿度标准数值进行分析，当实时温湿度数值与标准数值不符时，中央处理单元控制浇水罐阀门驱动器启动浇水罐阀门，对农作物进行浇灌，同理，土壤PH值传感器检测土壤中的PH值，并通过第四无线通讯模块发送给中央处理单元，当土壤PH值与预设值不符合时，中央处理单元控制肥料罐阀门驱动器启动肥料罐阀门对农作物进行施肥，光照度传感器检测农作物所受的光照强度，并通过第五无线通讯模块发送给中央处理单元，当光照强度低于标准光照强度时，中央处理单元控制补光灯驱动器启动补光灯对农作物进行光照补偿，红外传感器实时检测农作物周围的飞鸟，并将相关数据发送给中央处理单元，当有飞鸟时，中央处理单元控制喇叭驱动器启动喇叭，通过噪音驱逐飞鸟，肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器实时检测肥料罐以及浇水罐中的剩余肥料以及水量，分别通过第七无线通讯模块、第八无线通讯模块将液位数据发送给中央处理单元，当实时液位低于预设的标准数值时，中央处理单元控制报警器驱动器启动报警器，以此提示用户及时添加。

进一步的，所述供电模块包括太阳能供电以及锂电池组供电，不但可以满足控制系统的供电需求，且环保节能。

进一步的，所述数据上传单元包括第一WIFI无线通讯模块、上位机或PC端、第二无线通讯模块、云端数据库，所述上位机或PC端与第一WIFI无线通讯模块连接，第一WIFI无线通讯模块与中央处理单元连接，云端数据库与第二WIFI无线通讯模块连接，第二WIFI无线通讯模块与中央处理单元连接，将数据发送给上位机或PC端以及云端数据库，不但可以在远处查看相关数据，还可以保证数据不会丢失，可以随时查看相关数据，方便于后期进行研究改进。

进一步的，所述喇叭中预设有驱散飞鸟的噪音，通过噪音驱逐飞鸟不但效率高，相较于使用其他方式，不会破坏生态环境。

进一步的，所述数据存储单元预设有温湿度标准数值、土壤PH值标准数值、光照度标准数值、重金属离子标准数值、肥料罐液位标准数值、浇水罐液位标准数值，通过预设的数值与实时数值进行分析比较，从设计上来说更容易实现，且成本较低。

进一步的，所述土壤温湿度传感器设置于樟树种植的根茎土壤中，采用DHT11温湿度传感器，DHT11温湿度传感器能同时完成对温湿度的检测，其具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。

进一步的，所述光照度传感器采用硅兰光伏探测器，其具有测量范围宽、线形度好、防水性能好、使用方便、便于安装、传输距离远等特点，适用于各种场所,尤其适用于农业大棚、城市照明等场所。根据不同的测量场所，配合不同的量程，线性度好、防水性能好、可靠性高、结构美观、安装使用方便、抗干扰能力强。

进一步的，所述肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器均做防水处理，均采用静压式液位传感器，其具有反向保护、限流保护电路，在安装时正负极接反不会损坏变送器，异常时送器会自动限流在35MA以内，固态结构，无可动部件，高可靠性，使用寿命长等优点。

值得注意的是：本方案中的土壤温湿度传感器、红外传感器、土壤PH值传感器、光照度传感器、重金属离子检测仪、肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器、第一无线通讯模块、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块、第五无线通讯模块、第六无线通讯模块、第七无线通讯模块、第八无线通讯模块、供电模块、数据存储单元、第一WIFI无线通讯模块、第二WIFI无线通讯模块、上位机或PC端、云端数据库、补光灯、肥料罐阀门、浇水罐阀门、报警器、喇叭等均为现有技术中的常用电路或实物，本方案的创新不在于单个的电路上，而是数个模块以及电路的配合使用达到较为完整的检测农作物生长过程起到重要作用的各项环境数据的目的，同时及时对农作物进行施肥以及浇水处理。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，包括数据采集模块、控制系统、驱动模块；

所述数据采集模块包括土壤温湿度传感器、红外传感器、土壤PH值传感器、光照度传感器、重金属离子传感器、肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器、第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块、第五无线通讯模块、第六无线通讯模块、第七无线通讯模块、第八无线通讯模块；

所述土壤温湿度传感器与第二无线通讯模块电连接，红外传感器与第三无线通讯模块电连接，土壤PH值传感器与第四无线通讯模块电连接，光照度传感器与第五无线通讯模块电连接，重金属离子传感器与第六无线通讯模块电连接，肥料罐液位传感器与第七无线通讯模块电连接，浇水罐液位传感器与第八无线通讯模块电连接；

所述控制系统包括第一无线通讯模块、中央处理单元、供电模块、数据存储单元、数据上传单元，所述第一无线通讯模块、供电模块、数据存储单元、数据上传单元分别与中央处理单元连接；

所述第二无线通讯模块、第三无线通讯模块、第四无线通讯模块、第五无线通讯模块、第六无线通讯模块、第七无线通讯模块、第八无线通讯模块分别与第一无线通讯模块通讯连接；

所述驱动模块包括补光灯驱动器、肥料罐阀门驱动器、浇水罐阀门驱动器、报警器驱动器、喇叭驱动器、补光灯、肥料罐、浇水罐、报警器、喇叭；

所述补光灯驱动器与中央处理单元连接，补光灯与补光灯驱动器连接；肥料罐阀门驱动器与中央处理单元连接，肥料罐阀门与肥料罐阀门驱动器连接；浇水罐阀门驱动器与中央处理单元连接，浇水罐阀门与浇水罐阀门驱动器连接；报警器驱动器与中央处理单元连接，报警器与报警器驱动器连接；喇叭驱动器与中央处理单元连接，喇叭与喇叭驱动器连接。

2.根据权利要求1所述的一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，所述供电模块包括太阳能供电以及锂电池组供电。

3.根据权利要求1所述的一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，所述数据上传单元包括第一WIFI无线通讯模块、上位机或PC端、第二无线通讯模块、云端数据库，所述上位机或PC端与第一WIFI无线通讯模块连接，第一WIFI无线通讯模块与中央处理单元连接，云端数据库与第二WIFI无线通讯模块连接，第二WIFI无线通讯模块与中央处理单元连接。

4.根据权利要求1所述的一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，所述喇叭中预设有驱散飞鸟的噪音。

5.根据权利要求1所述的一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，所述数据存储单元预设有温湿度标准数值、土壤PH值标准数值、光照度标准数值、重金属离子标准数值、肥料罐液位标准数值、浇水罐液位标准数值。

6.根据权利要求1所述的一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，所述土壤温湿度传感器设置于樟树种植的根茎土壤中，采用DHT11温湿度传感器。

7.根据权利要求1所述的一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，所述光照度传感器采用硅兰光伏探测器。

8.根据权利要求1所述的一种樟树种植土壤环境检测装置，其特征在于，所述肥料罐液位传感器、浇水罐液位传感器均做防水处理，均采用静压式液位传感器。

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