CN215810956U - 农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，装置包括：环境参数采集模块；图像采集模块；以及检测处理模块，所述检测处理模块包括通信单元、处理单元、报警单元和人机交互单元，所述环境参数采集模块的输出端和所述图像采集模块的输出端分别通过所述通信单元与所述处理单元相连，所述报警单元和所述人机交互单元分别通过所述通信单元与所述处理单元相连。本实用新型提供了一种操作方便快捷、精确度高、不影响盆栽植物正常生长以及可根据植物种类和当前生育期调节环境参数的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，提高了对农业园区温室盆栽植物当前环境不安全因素监测预警的准确性和便捷性。

Description

农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置

技术领域

本实用新型属于农业园区能源互联网技术领域，具体涉及一种农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置。

背景技术

农业园区一般指农业产业园区，指现代农业在空间地域上的聚集区，以现代科技和物质装备为基础，实施集约化生产和企业化经管，集农业生产、科技、生态、观光等多种功能为一体的综合性示范园区。农业园区能源互联网是根据农业园区内农业和能源的动态关系，实现能源系统和农业生产的深层次耦合优化的体系。

配套建设农业园区能源系统，依靠能源供应将设施农业环境保持在安全状态是现代农业设施投资项目的关键。园区内光照、温度和水环境对植物的生长至关重要，连阴天、雨雪等恶劣气象条件会对农业生产产生影响，直接影响植物的生长发育、产量和品质。

使用盆钵栽培植物，可有效控制光照、温度、湿度和肥料等因素，一方面可培养珍贵植物；另一方面，可为新技术探索、精确性要求较高的农学实验创造有利条件。

现代化农业园区温室中常设置光强、温湿度传感器等对温室内光、温和水环境等进行监测预警，以确保盆栽植物正常生长。

为避免影响盆栽植物种植，通常将传感器设置在园区温室内山墙上，也因此不能准确监测盆栽植物附近的光温环境。

目前常用土壤湿度传感器监测盆栽植物土壤水分，测量时需要将探针插入土壤中，再加上盆栽土壤水分可能分布不均，该方法具有精确度较低、可能影响植物正常生长的缺点。

目前基于称重法监测盆栽植物土壤水分，每次测量均需将整株盆栽搬到电子秤上，虽精确度较高、不会影响植物正常生长，但操作繁琐、浪费人力物力。

目前，光、温及土壤湿度等环境参数的预警多基于预设条件进行，但不同植物不同生育期所需的环境参数不同。

实用新型内容

为解决现有农业园区温室内存在的监测盆栽植物附近光温环境准确性低、监测盆栽植物土壤含水量操作繁琐、精确度较低、可能影响植物正常生长且无法根据植物种类和当前生育期调节环境参数安全值的问题，本实用新型提供了一种操作方便快捷、精确度高、不影响植物正常生长、可根据植物种类和当前生育期调节环境参数的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置。

本实用新型提出了一种农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置。根据本实用新型的实施例，所述装置包括：

环境参数采集模块；

图像采集模块；以及

检测处理模块，所述检测处理模块包括通信单元、处理单元、报警单元和人机交互单元，所述环境参数采集模块的输出端和所述图像采集模块的输出端分别通过所述通信单元与所述处理单元相连，所述报警单元和所述人机交互单元分别通过所述通信单元与所述处理单元相连。

根据本实用新型实施例的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，该装置包括环境参数采集模块、图像采集模块和检测处理模块，所述环境参数采集模块采集农业园区温室盆栽植物质量及其附近光、温等环境参数，并将环境参数传至检测处理模块，所述图像采集模块采集植物图像，并将植物图像传至检测处理模块，所述检测处理模块基于盆栽植物质量计算土壤相对含水量，基于植物图像计算植物当前生育期，根据需要设置植物适宜环境参数范围，如果经环境参数采集模块采集和检测处理模块转换得到的环境参数不在该范围内，则警示需要报警的光照、温度、土壤水分等环境参数信息。本实用新型提供了一种精确度高、不影响植物正常生长以及可根据植物种类和当前生育期调节环境参数的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，以准确、快速对植物当前环境的不安全因素进行监测预警，使植物健康生长。

另外，根据本实用新型上述实施例的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置还可以具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施例中，所述环境参数采集模块包括光照传感器、温度传感器和称重传感器。由此，采集温室盆栽植物的光照强度、温度和质量。

在本实用新型的一些实施例中，所述环境参数采集模块还包括底座、圆盘和支柱；所述圆盘设置在所述底座的上表面，所述圆盘用于放置盆栽植物，所述称重传感器设置在所述圆盘的下方底座内，所述支柱设置在所述底座上表面的除所述圆盘覆盖以外的其他区域，所述光照传感器和所述温度传感器设置在所述支柱上。

在本实用新型的一些实施例中，所述光照传感器和所述温度传感器通过安装环设置在所述支柱上，所述安装环在所述支柱上的位置上下可调。由此，进一步方便采集温室盆栽植物附近的光照强度和温度。

在本实用新型的一些实施例中，所述支柱设置在所述底座的任意角落。由此，避免影响盆栽植物的放置。

在本实用新型的一些实施例中，所述图像采集模块包括伸缩杆、支架和摄像头，所述伸缩杆连接所述支柱，所述支架连接所述伸缩杆，所述摄像头安装在所述支架上。由此，进一步方便采集温室盆栽植物的图像。

在本实用新型的一些实施例中，所述支架与所述伸缩杆呈直角。由此，进一步方便采集温室盆栽植物的图像。

在本实用新型的一些实施例中，所述人机交互单元包括触摸显示屏，所述触摸显示屏设置在所述底座的侧面，所述处理单元设置在所述底座内。由此方便观察植物的实时环境参数信息，同时方便根据需要设置处理单元中不同植物种类和生育期生长周期数据、所需适宜环境参数(光照强度、温度、土壤水分)数据。

在本实用新型的一些实施例中，所述通信单元包括扩展的以太网接口。由此，能通过网络实时发送和/或获取环境参数信息，提高智能化程度及安全预警的功能。

在本实用新型的一些实施例中，所述报警单元包括蜂鸣器和/或警示灯，所述报警单元通过安装环设置在所述支柱上。由此，当超出适宜环境参数阈值时，所述报警单元会警示不安全环境参数信息。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置结构示意图。

图2是根据本实用新型再一个实施例的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的一个方面，本实用新型提出了一种农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置。根据本实用新型的实施例，参考图1，该装置包括：环境参数采集模块11、图像采集模块12和检测处理模块13。

根据本实用新型的实施例，参考图1，环境参数采集模块11，所述环境参数采集模块11用于采集温室盆栽植物光照强度、温度和质量，其输出端连接所述检测处理模块13，并将环境参数传至检测处理模块13。

在本实用新型的一个实施例中，参考图1和2，所述环境参数采集模块包括称重传感器115、光照传感器116和温度传感器117，所述称重传感器115用于采集温室盆栽植物的质量(进而计算土壤相对含水量)，所述光照传感器116用于采集温室盆栽植物的光照强度，所述温度传感器117用于采集温室盆栽植物的温度。

在本实用新型的实施例中，采用所述称重传感器监测盆栽植物土壤相对含水量基于称重法原理为：盆钵整体理论重量＝盆重+估计苗重+干土重×(1+土壤绝对含水量)，其中，土壤绝对含水量＝田间持水量×土壤相对含水量，田间持水量为农田土壤可能保持的最大水量，常因土壤的质地、结构不同而异，如砂质土壤一般为16％～22％，壤质土壤为22％～30％。以占田间持水量的百分率表征的土壤相对含水量，可以平衡各种土壤持水性能的差别，是衡量不同土壤供给植物水分的统一尺度。植物适宜的土壤相对含水量一般只随植物种类、生育期的变化而改变，通常是田间持水量的70％～80％。

在本实用新型的再一个实施例中，参考图1和2，所述环境参数采集模块还包括底座111、圆盘112和支柱113；所述圆盘112设置在所述底座111的上表面，所述圆盘用于放置盆栽植物，所述称重传感器设置在所述圆盘的下方底座内，所述支柱设置在所述底座上表面的除所述圆盘覆盖以外的其他区域，所述光照传感器和所述温度传感器设置在所述支柱上。进一步地，所述支柱设置在所述底座的任意角落，由此，避免影响盆栽植物的放置。

在本实用新型的再一个实施例中，所述光照传感器116和温度传感器117通过安装环114设置在所述支柱113上，所述安装环在所述支柱上的位置上下可调。

优选地，所述底座111为长方体结构，所述底座内部置有称重传感器，所述底座上方放置圆盘。

优选地，所述支柱113为细圆柱体结构，所述支柱套接有3个安装环，所述安装环内部分别嵌有光照传感器、温度传感器和报警单元。

根据本实用新型的实施例，参考图1，图像采集模块12，所述图像采集模块12用于采集植物的图像，其输出端连接所述检测处理模块13，并将植物图像传至检测处理模块13。

在本实用新型的一个实施例中，参考图1和2，所述图像采集模块12包括伸缩杆121、支架122和摄像头123。所述伸缩杆连接所述支柱，所述伸缩杆根据植物生长高度调节长短。所述支架连接所述伸缩杆；所述摄像头安装在所述支架上，所述摄像头每隔预设时间采集一次盆栽植物图像。优选地，支架与所述伸缩杆呈直角。所述摄像头用于每隔预设时间采集一次盆栽植物的图像，优选地，预设时间采用12小时。在设置摄像头时，应保证摄像头拍摄到的图像中，植物的叶片清晰可见。

根据本实用新型的实施例，参考图1，检测处理模块13，所述检测处理模块包括通信单元131、处理单元132、人机交互单元133和报警单元134，所述环境参数采集模块的输出端和所述图像采集模块的输出端分别通过所述通信单元与所述处理单元相连，所述报警单元和所述人机交互单元分别通过所述通信单元与所述处理单元相连。上述处理单元132首先基于从图像采集模块12获取的盆栽植物的图像计算其当前生育期，根据植物种类和当前生育期自动调节(也可根据实际需要通过人机交互单元手动调节)环境参数适宜阈值；然后所述处理单元132基于从环境参数采集模块获取和/或转换得到植物光照强度、温度和土壤相对含水量等环境参数信息，判断其是否处于安全阈值范围内，如果超出该范围，则报警单元134会警示需要报警的光照、温度、土壤水分等环境参数信息。

在本实用新型的一个实施例中，所述人机交互单元133设置有触摸显示屏，根据需要设置处理单元中不同植物种类和生育期生长周期数据、所需适宜环境参数(光照强度、温度、土壤水分)数据；具体地，土壤水分数据包括土壤相对含水量阈值、盆重、估计苗重、干土重和田间持水量。同时，所述触摸显示屏可实时显示植物环境参数信息。

在本实用新型的再一个实施例中，所述通信单元131包括拓展的以太网接口，能通过网络实时发送和/或获取环境参数信息，提高智能化程度及安全预警的功能。

在本实用新型的又一个实施例中，所述报警单元134设置有蜂鸣器/或警示灯，当超出适宜环境参数阈值时，会报警，所述报警器警示需要报警的不安全环境参数信息。优选地，所述报警器安装在所述支柱的所述安装环内。

根据本实用新型实施例的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，该装置包括环境参数采集模块、图像采集模块和检测处理模块，所述环境参数采集模块采集农业园区温室盆栽植物附近光、温和土壤水分等环境参数，并将环境参数传至检测处理模块，所述图像采集模块采集植物图像，并将植物图像传至检测处理模块，所述检测处理模块基于植物图像计算植物当前生育期，根据需要设置植物适宜环境参数范围，如果环境参数采集模块采集的环境参数不在该范围内，则警示需要报警的光照、温度、土壤水分等环境参数信息。本实用新型提供了一种精确度高、不影响植物正常生长，可根据植物种类和生育期自动调节环境参数的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，以准确、快速对植物当前环境的不安全因素进行监测预警，使植物健康生长。

本实用新型实施例的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置的工作原理如下：

所述环境参数采集模块采集农业园区温室盆栽植物质量及其附近光、温等环境参数，并将环境参数传至处理单元，所述图像采集模块采集植物图像，并将植物图像传至处理单元。处理单元首先基于从环境参数采集模块获取的盆栽植物质量计算其土壤相对含水量，基于从图像采集模块获取的盆栽植物的图像计算其当前生育期，根据植物种类和当前生育期自动调节(也可根据实际需要通过人机交互单元手动调节)植物适宜环境参数(光照强度、温度、土壤水分)范围；然后所述处理单元基于从环境参数采集模块获取和/或转换得到的植物光照强度、温度和土壤相对含水量等环境参数信息，判断其是否处于安全阈值范围内，如果超出该范围，则报警单元会警示需要报警的光照、温度、土壤水分等环境参数信息。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，包括：

环境参数采集模块；

图像采集模块；以及

检测处理模块，所述检测处理模块包括通信单元、处理单元、报警单元和人机交互单元，所述环境参数采集模块的输出端和所述图像采集模块的输出端分别通过所述通信单元与所述处理单元相连，所述报警单元和所述人机交互单元分别通过所述通信单元与所述处理单元相连；

所述图像采集模块采集植物图像，并将所述植物图像传至所述检测处理模块，所述检测处理模块基于所述植物图像计算植物当前生育期，根据所述当前生育期的需要设置植物的环境参数范围。

2.根据权利要求1所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述环境参数采集模块包括光照传感器、温度传感器和称重传感器。

3.根据权利要求2所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述环境参数采集模块还包括底座、圆盘和支柱；

所述圆盘设置在所述底座的上表面，所述圆盘用于放置盆栽植物，所述称重传感器设置在所述圆盘的下方底座内，所述支柱设置在所述底座上表面的除所述圆盘覆盖以外的其他区域，所述光照传感器和所述温度传感器设置在所述支柱上。

4.根据权利要求3所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述光照传感器和所述温度传感器通过安装环设置在所述支柱上，所述安装环在所述支柱上的位置上下可调。

5.根据权利要求3所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述支柱设置在所述底座的任意角落。

6.根据权利要求3所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述图像采集模块包括伸缩杆、支架和摄像头，所述伸缩杆连接所述支柱，所述支架连接所述伸缩杆，所述摄像头安装在所述支架上。

7.根据权利要求6所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述支架与所述伸缩杆呈直角。

8.根据权利要求3所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述人机交互单元包括触摸显示屏，所述触摸显示屏设置在所述底座的侧面，所述处理单元设置在所述底座内。

9.根据权利要求1-8任一项所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述通信单元包括扩展的以太网接口。

10.根据权利要求3-8任一项所述的农业园区温室盆栽植物环境监测预警装置，其特征在于，所述报警单元包括蜂鸣器和/或警示灯，所述报警单元通过安装环设置在所述支柱上。

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