CN214473259U - 一种土壤检测远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土壤检测技术领域，且公开了一种土壤检测远程监控系统，包括飞行器和土壤检测装置，所述土壤检测装置安装在飞行器上，所述飞行器包括主控器，所述主控器的上表面边缘处固定有四个连接杆，每个所述连接杆上均安装有飞行翼，所述主控器的上表面安装有信号发射器和信号接收器，所述主控器的下表面左右两侧均固定有支撑架，两个所述支撑架的下表面均固定有支撑板，每个所述支撑板的下表面均固定有防滑钉，所述主控器的下表面中部安装有四个阵列分布的摄像头，所述土壤检测装置包括有固定管。该土壤检测远程监控系统，机动性强，便于对不同地点的土壤进行远程监控的检测，采样快速方便，便于人们的使用。

Description

一种土壤检测远程监控系统

技术领域

本实用新型涉及土壤检测技术领域，具体为一种土壤检测远程监控系统。

背景技术

土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。我们通常所说的土壤监测是指土壤环境监测，其一般包括布点采样、样品制备、分析方法、结果表征、资料统计和质量评价等技术内容，现在土壤检测人员想要获得土壤参数，必须要现场实地采集，在对土壤检测的过程中，因为要对偏远地区或者难以到达的险峻地区的土壤进行检测，所以需要用到一种土壤检测远程监控系统。

目前市场上的一些土壤检测远程监控系统：

(1)在进行土壤检测过程中，需要先去土壤检测地点去定点的安装土壤检测器，而且为了确保稳定性，设计为固定式结构，但是固定式结构只能对一个地点的成分进行检测，投入较高，容易损坏；

(2)在进行土壤检测过程中，由于现有的结构原因，使得远程监控土壤检测时，取样困难，而且难以对不同深度的土壤进行取样。

所以我们提出了一种土壤检测远程监控系统，以便于解决上述中提出的问题。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对上述背景技术中现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种土壤检测远程监控系统，以解决上述背景技术中提出的目前市场上的一些土壤检测远程监控系统，存在只能对一个地点的成分进行检测，投入较高，容易损坏、取样困难，难以对不同深度的土壤进行取样的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种土壤检测远程监控系统，包括飞行器和土壤检测装置，所述土壤检测装置安装在飞行器上；

所述飞行器包括主控器，所述主控器的上表面边缘处固定有四个连接杆，每个所述连接杆上均安装有飞行翼，所述主控器的上表面安装有信号发射器和信号接收器，所述主控器的下表面左右两侧均固定有支撑架，两个所述支撑架的下表面均固定有支撑板，每个所述支撑板的下表面均固定有防滑钉，所述主控器的下表面中部安装有四个阵列分布的摄像头；

所述土壤检测装置包括有固定管，所述固定管的上表面固定在主控器的下表面中部且固定管位于四个摄像头的中部，所述固定管的左右两侧内壁上均开设有滑槽，所述固定管的内壁下方固定有收紧部，所述收紧部的内壁上开设有内螺纹，所述固定管的内部设置有电机，所述电机的左右两侧外表面固定有滑块，所述电机通过滑块滑动连接在滑槽内，所述电机的输出端固定有丝杆，所述丝杆靠近电机的一端位于固定管的内部，所述丝杆与收紧部螺纹连接，所述丝杆远离电机的另一端延伸至固定管的外部且固定有限位板，所述限位板远离丝杆的一侧面中部固定有固定杆，所述固定杆远离限位板的一端固定有锥形钻头，所述锥形钻头的上表面且位于固定杆的外部固定有土壤检测头。

优选的，所述主控器的内部固定有存储模块、GPS定位模块和指令模块，所述信号发射器和信号接收器内均固定有通信模块，所述摄像头内固定有监控模块，所述主控器内的存储模块可以将监控模块内的信息和土壤检测装置检测到的信息进行保存，所述GPS定位模块可以对主控器的位置进行定位，防止丢失，所述指令模块可以通过控制飞行翼来控制飞行器的运动方向，所述通信模块可以将工作人员的指令传递至主控器，以及将主控器的状态传递至工作人员，所述监控模块可以对土壤检测装置进行监控。

优选的，所述主控器的内部安装有电池，所述主控器的下表面开设有USB 口，所述USB口与支撑架、摄像头和固定管之间均留有间隙。所述电池可以为主控器提供工作电量，所述USB口可以向电池充电，以及和存储模块进行数据传递。

进一步的，四个所述连接杆阵列分布在飞行器的上表面边缘处，所述信号发射器和信号接收器关于主控器的中轴线对称设置，两个所述支撑架关于主控器的中轴线对称设置，阵列分布的连接杆和对称设置信号发射器、信号接收器和支撑架可以将飞行器的重心稳定在主控器的中轴线上，提高了飞行器的平衡状态，防止飞行器重心不稳导致飞行时发生偏移或者坠落。

进一步的，四个所述连接杆与信号发射器和信号接收器之间均留有间隙，四个所述连接杆均向主控器的外部倾斜设置，四个所述飞行翼之间均留有间隙，倾斜设置的连接杆可以为对应的飞行翼提供更大的旋转空间，可以安装翼长更大的飞行翼，提高了飞行器的运动能力。

进一步的，四个所述摄像头均与固定管之间留有间隙，四个所述摄像头均与两个支撑架之间留有间隙，防止固定管和支撑架影响摄像头的监控作用。

进一步的，所述电机的外表面与固定管的内壁之间留有间隙，所述电机和丝杆的总长度小于固定管的长度，保证电机能够在固定管内上下移动，以及防止电机碰触主控器。

进一步的，所述土壤检测头有五个，五个所述土壤检测头阵列分布在锥形钻头上，五个所述土壤检测头和固定杆之间留有间隙，五个土壤检测头分别安装有温度传感器、湿度传感器、pH传感器、盐度传感器和养分传感器，便于对土壤的整体环境进行检测。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该土壤检测远程监控系统：

(1)通过采用将土壤检测装置安装在飞行器内，飞行器采用四翼飞行器，而且在飞行器上设置有主控器、信号发射器、信号接收器和摄像头，可以通过信号发射器和信号接收器收到主控器内的土壤状况反馈，使得该土壤检测远程监控系统可以根据需要对不同地点的土壤进行采集和检测，并且在检测完成后可以进行回收，不会受到风吹日晒，使用寿命长，解决了现有的土壤检测远程监控系统，在进行土壤检测过程中，需要先去土壤检测地点去定点的安装土壤检测器，而且为了确保稳定性，设计为固定式结构，但是固定式结构只能对一个地点的成分进行检测，投入较高，容易损坏的问题。

(2)通过在主控器下面安装有摄像头，通过摄像头的反馈，可以在飞行器飞行的过程中，选择合适的取样土壤，然后控制飞行器停在待检测土壤上，使用电机来带动丝杆上下运动，进而带动锥形钻头转入土壤中，锥形的钻头可以保护土壤检测头不受磨损，可以根据摄像头的反馈来确定锥形钻头的钻入深度，取样快捷方便，解决了现有的土壤检测远程监控系统，在进行土壤检测过程中，由于现有的结构原因，使得远程监控土壤检测时，取样困难，而且难以对不同深度的土壤进行取样的问题。

附图说明

图1为本实用新型土壤检测远程监控系统的立体结构示意图；

图2为本实用新型土壤检测远程监控系统的飞行器的俯视立体结构示意图；

图3为本实用新型土壤检测远程监控系统的飞行器的仰视立体结构示意图；

图4为本实用新型土壤检测远程监控系统的土壤检测装置的立体结构示意图；

图5为本实用新型土壤检测远程监控系统的土壤检测装置的平面剖视图结构示意图；

图6为本实用新型土壤检测远程监控系统的土壤检测装置局部的立体结构示意图；

图7为本实用新型土壤检测远程监控系统的土壤检测装置局部的平面结构示意图。

图中：1、飞行器；2、土壤检测装置；3、主控器；4、连接杆；5、飞行翼；6、信号发射器；7、信号接收器；8、支撑架；9、支撑板；10、防滑钉；11、摄像头；12、固定管；13、滑槽；14、收紧部；15、电机；16、滑块；17、丝杆；18、限位板；19、固定杆；20、锥形钻头；21、土壤检测头。

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1-7所示，本实用新型提供一种土壤检测远程监控系统；包括飞行器1、土壤检测装置2、主控器3、连接杆4、飞行翼5、信号发射器6、信号接收器7、支撑架8、支撑板9、防滑钉10、摄像头11、固定管12、滑槽 13、收紧部14、电机15、滑块16、丝杆17、限位板18、固定杆19、锥形钻头20和土壤检测头21，土壤检测装置2安装在飞行器1上；

飞行器1包括主控器3，主控器3的上表面边缘处固定有四个连接杆4，每个连接杆4上均安装有飞行翼5，主控器3的上表面安装有信号发射器6和信号接收器7，主控器3的下表面左右两侧均固定有支撑架8，两个支撑架8 的下表面均固定有支撑板9，每个支撑板9的下表面均固定有防滑钉10，主控器3的下表面中部安装有四个阵列分布的摄像头11；

土壤检测装置2包括有固定管12，固定管12的上表面固定在主控器3的下表面中部且固定管12位于四个摄像头11的中部，固定管12的左右两侧内壁上均开设有滑槽13，固定管12的内壁下方固定有收紧部14，收紧部14的内壁上开设有内螺纹，固定管12的内部设置有电机15，电机15的左右两侧外表面固定有滑块16，电机15通过滑块16滑动连接在滑槽13内，电机15 的输出端固定有丝杆17，丝杆17靠近电机15的一端位于固定管12的内部，丝杆17与收紧部14螺纹连接，丝杆17远离电机15的另一端延伸至固定管 12的外部且固定有限位板18，限位板18远离丝杆17的一侧面中部固定有固定杆19，固定杆19远离限位板18的一端固定有锥形钻头20，锥形钻头20 的上表面且位于固定杆19的外部固定有土壤检测头21；

作为本实用新型的一种优选技术方案：主控器3的内部固定有存储模块、 GPS定位模块和指令模块，信号发射器6和信号接收器7内均固定有通信模块，摄像头11内固定有监控模块，主控器3内的存储模块可以将监控模块内的信息和土壤检测装置2检测到的信息进行保存，GPS定位模块可以对主控器3的位置进行定位，防止丢失，指令模块可以通过控制飞行翼5来控制飞行器1 的运动方向，通信模块可以将工作人员的指令传递至主控器3，以及将主控器 3的状态传递至工作人员，监控模块可以对土壤检测装置2进行监控；

作为本实用新型的一种优选技术方案：主控器3的内部安装有电池，主控器3的下表面开设有USB口，USB口与支撑架8、摄像头11和固定管12之间均留有间隙。电池可以为主控器3提供工作电量，USB口可以向电池充电，以及和存储模块进行数据传递；

作为本实用新型的一种优选技术方案：四个连接杆4阵列分布在飞行器1 的上表面边缘处，信号发射器6和信号接收器7关于主控器3的中轴线对称设置，两个支撑架8关于主控器3的中轴线对称设置，阵列分布的连接杆4 和对称设置信号发射器6、信号接收器7和支撑架8可以将飞行器1的重心稳定在主控器3的中轴线上，提高了飞行器1的平衡状态，防止飞行器1重心不稳导致飞行时发生偏移或者坠落；

作为本实用新型的一种优选技术方案：四个连接杆4与信号发射器6和信号接收器7之间均留有间隙，四个连接杆4均向主控器3的外部倾斜设置，四个飞行翼5之间均留有间隙，倾斜设置的连接杆4可以为对应的飞行翼5 提供更大的旋转空间，可以安装翼长更大的飞行翼5，提高了飞行器1的运动能力；

作为本实用新型的一种优选技术方案：四个摄像头11均与固定管12之间留有间隙，四个摄像头11均与两个支撑架8之间留有间隙，防止固定管12 和支撑架8影响摄像头11的监控作用；

作为本实用新型的一种优选技术方案：电机15的外表面与固定管12的内壁之间留有间隙，电机15和丝杆17的总长度小于固定管12的长度，保证电机15能够在固定管12内上下移动，以及防止电机15碰触主控器3。

作为本实用新型的一种优选技术方案：土壤检测头21有五个，五个土壤检测头21阵列分布在锥形钻头20上，五个土壤检测头21和固定杆19之间留有间隙，五个土壤检测头21分别安装有温度传感器、湿度传感器、pH传感器、盐度传感器和养分传感器，便于对土壤的整体环境进行检测。

本实施例的工作原理：在使用该土壤检测远程监控系统时，如图1所示，该装置整体由飞行器1和土壤检测装置2组成，如图2-3所示，飞行器1由主控器3、连接杆4、飞行翼5、信号发射器6、信号接收器7、支撑架8、支撑板9、防滑钉10和摄像头11组成，如图4-7所示，土壤检测装置2由固定管12、滑槽13、收紧部14、电机15、滑块16、丝杆17、限位板18、固定杆19、锥形钻头20和土壤检测头21组成，可以通过信号发射器6和信号接收器7来接收工作人员的远程指令，进而通过飞行翼5带动该土壤检测远程监控系统进行移动，在进行土壤检测的过程中，可以根据摄像头11的反馈图像和自身需求来调节飞行器1的高度和位置，如图5所示，在滑槽13对带有滑块16的电机15的限位作用下，使得电机15能够在固定管12内滑动，电机15自身不会进行转动，通过电机15的输出端转动，带动丝杆17进行转动，丝杆17转动连接在收紧部14上，在收紧部14的限制下丝杆17的转动可以带动丝杆17上下移动，进而带动电机15和锥形钻头20转动，在支撑板9上的防滑钉10的限位作用下，飞行器1不会受到丝杆17转动的影响，工作人员可以远程的根据摄像头11反馈的图像来确定采样深度；

如图1-7所示，该装置使用时，需要先通过电机15调整丝杆17的位置，使得锥形钻头20的下表面高于支撑板9的下表面，然后通过工作人员手持终端向信号接收器7发送指令，信号接收器7将指令传递至主控器3，主控器3 控制飞行翼5根据指令进行工作，飞行翼5带动飞行器1进行移动，在移动过程中，工作人员可以通过摄像头11反馈的图像来选择土壤检测地点，然后控制飞行器1移动至检测地点，当飞行器1移动至检测地点时，在飞行器1 的重量作用下，支撑板9下表面的防滑钉10可以深入泥土，然后控制电机15 带动丝杆17顺时针转动，丝杆17在收紧部14的限位作用下，转动的同时向下移动，带动锥形钻头20旋转向下，在这个过程中，电机15在滑块16和滑槽13的作用下，同时向下移动，旋转向下的锥形钻头20可以钻入地面，并且保护土壤检测头21不受磨损，当锥形钻头20钻入地下后，通过摄像头11 的反馈来控制锥形钻头20深入地面的深度，土壤接触土壤检测头21完成测量，测量完成后，控制电机15逆时针转动，带动丝杆17和锥形钻头20逆时针转动，在收紧部14的作用下，锥形钻头20向上运动，当锥形钻头20的下表面高于支撑板9的下表面时，控制飞行器1向上运动，使得防滑钉10离开底面，然后控制飞行器1飞回，完成回收，该土壤检测远程监控系统，机动性强，便于对不同地点的土壤进行远程监控的检测，采样快速方便，便于人们的使用。

以上便是整个装置的工作过程，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

该文中出现的电器元件均可与自带的控制器电连接，且控制器可与自带的蓄电池电连接，并且控制器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

本申请中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本申请的改进之处；本申请的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本申请所要解决的相应技术问题。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，需要说明的是，在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义；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 (8)

1.一种土壤检测远程监控系统，包括飞行器(1)和土壤检测装置(2)，其特征在于，所述土壤检测装置(2)安装在飞行器(1)上；

所述飞行器(1)包括主控器(3)，所述主控器(3)的上表面边缘处固定有四个连接杆(4)，每个所述连接杆(4)上均安装有飞行翼(5)，所述主控器(3)的上表面安装有信号发射器(6)和信号接收器(7)，所述主控器(3)的下表面左右两侧均固定有支撑架(8)，两个所述支撑架(8)的下表面均固定有支撑板(9)，每个所述支撑板(9)的下表面均固定有防滑钉(10)，所述主控器(3)的下表面中部安装有四个阵列分布的摄像头(11)；

所述土壤检测装置(2)包括有固定管(12)，所述固定管(12)的上表面固定在主控器(3)的下表面中部且固定管(12)位于四个摄像头(11)的中部，所述固定管(12)的左右两侧内壁上均开设有滑槽(13)，所述固定管(12)的内壁下方固定有收紧部(14)，所述收紧部(14)的内壁上开设有内螺纹，所述固定管(12)的内部设置有电机(15)，所述电机(15)的左右两侧外表面固定有滑块(16)，所述电机(15)通过滑块(16)滑动连接在滑槽(13)内，所述电机(15)的输出端固定有丝杆(17)，所述丝杆(17)靠近电机(15)的一端位于固定管(12)的内部，所述丝杆(17)与收紧部(14)螺纹连接，所述丝杆(17)远离电机(15)的另一端延伸至固定管(12)的外部且固定有限位板(18)，所述限位板(18)远离丝杆(17)的一侧面中部固定有固定杆(19)，所述固定杆(19)远离限位板(18)的一端固定有锥形钻头(20)，所述锥形钻头(20)的上表面且位于固定杆(19)的外部固定有土壤检测头(21)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤检测远程监控系统，其特征在于，所述主控器(3)的内部固定有存储模块、GPS定位模块和指令模块，所述信号发射器(6)和信号接收器(7)内均固定有通信模块，所述摄像头(11)内固定有监控模块。

3.根据权利要求1所述的一种土壤检测远程监控系统，其特征在于，所述主控器(3)的内部安装有电池，所述主控器(3)的下表面开设有USB口，所述USB口与支撑架(8)、摄像头(11)和固定管(12)之间均留有间隙。

4.根据权利要求1所述的一种土壤检测远程监控系统，其特征在于，四个所述连接杆(4)阵列分布在飞行器(1)的上表面边缘处，所述信号发射器(6)和信号接收器(7)关于主控器(3)的中轴线对称设置，两个所述支撑架(8)关于主控器(3)的中轴线对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种土壤检测远程监控系统，其特征在于，四个所述连接杆(4)与信号发射器(6)和信号接收器(7)之间均留有间隙，四个所述连接杆(4)均向主控器(3)的外部倾斜设置，四个所述飞行翼(5)之间均留有间隙。

6.根据权利要求1所述的一种土壤检测远程监控系统，其特征在于，四个所述摄像头(11)均与固定管(12)之间留有间隙，四个所述摄像头(11)均与两个支撑架(8)之间留有间隙。

7.根据权利要求1所述的一种土壤检测远程监控系统，其特征在于，所述电机(15)的外表面与固定管(12)的内壁之间留有间隙，所述电机(15)和丝杆(17)的总长度小于固定管(12)的长度。

8.根据权利要求1所述的一种土壤检测远程监控系统，其特征在于，所述土壤检测头(21)有五个，五个所述土壤检测头(21)阵列分布在锥形钻头(20)上，五个所述土壤检测头(21)和固定杆(19)之间留有间隙，五个土壤检测头(21)分别安装有温度传感器、湿度传感器、pH传感器、盐度传感器和养分传感器。

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