CN216309065U - 一种模块化的农田环境监测装置与系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种模块化的农田环境监测装置，用于监测农田环境信息。所述模块化的农田环境监测装置包括一设备主体、一信息采集组件、一通讯组件和一交互部件。所述信息采集组件被设置于所述设备主体，用于采集农田环境信息并转换成对应的数据。所述通讯组件与所述信息采集组件通信连接，用于将所述数据传递至一互联网云端，以在所述信息采集组件将农田的信息采集后，所述数据能够被所述通讯组件传递并存储至所述互联网云端。所述交互部件与所述通讯组件通信连接，以供操作人员识别对应的所述数据。

Description

一种模块化的农田环境监测装置与系统

技术领域

本实用新型涉及一种模块化的农田环境监测装置与系统。

背景技术

农作物的生长、发育以及产量，容易受到农田环境因素的影响。农田的环境因素包括空气温湿度、土壤温湿度、风速、风向、降雨量和光照度等。若能够实时监控农田的环境因素，并在环境因素发生变化时，及时对农田的环境因素进行调整，就能够使农田的环境因素符合农作物的生长，保证农作物健康生长。因此，实时并准确地采集农田环境因素，能实时地监控农作物的生长环境，在农田环境出现问题时能及时地调整，保证农作物正常生长。但是由于农田环境因素具有多变性和分散性的特点，给农田环境因素的信息的采集带来了困难。

现有的方法是在农田实地进行抽样抽点检测，然后手工记录数据，再对数据进行分析。这样的方式既费劳力又浪费时间，也不能对田间作物的生长进行实时地监测。另外，采集来的环境信息的方法往往具有实时性差、效率不高和耗费人力等缺点。

实用新型内容

本实用新型的一个优势在于提供一种模块化的农田环境监测装置，通过信息采集组件对农田环境信息进行采集，并将信息实时记录存储，能够实时监测农田环境。

本实用新型的另一个优势在于提供一种模块化的农田环境监测装置，太阳能板构成的发电单元对装置供电，通过太阳能板转换的电能能够反映出农田受到的光照强度。

本实用新型的另一个优势在于提供一种模块化的农田环境监测装置，风力发电机构成的发电单元对装置供电，通过风力发电机转换的电能能够反映出农田周围的风力强度。

本实用新型的另一个优势在于提供一种模块化的农田环境监测系统，通过处理部件对数据进行实时存储和处理，使操作人员能够及时地得到农田实时信息。

本实用新型的另一个优势在于提供一种模块化的农田环境监测系统，通过控制模块控制信息采集组件的开合，能够对随时的对农田信息进行采集。

为达到本实用新型以上至少一个优势，本实用新型提供一种模块化的农田环境监测装置，用于监测农田环境信息，其特征在于，所述模块化的农田环境监测装置包括：

一设备主体；

一信息采集组件，所述信息采集组件被设置于所述设备主体，用于采集农田环境信息并转换成对应的数据；

一通讯组件，所述通讯组件与所述信息采集组件通信连接，用于将所述数据传递至一互联网云端，以在所述信息采集组件将农田的信息采集后，所述数据能够被所述通讯组件传递并存储至所述互联网云端；和

一交互部件，所述交互部件与所述通讯组件通信连接，以供操作人员识别对应的所述数据。

根据本实用新型一实施例，所述信息采集组件包括至少一土壤检测传感器，所述土壤检测传感器被埋设于所述农田，所述土壤检测传感器与所述通讯组件通信连接。

根据本实用新型一实施例，所述信息采集组件还包括至少一串行接口，用于对应连接所述土壤检测传感器和所述通讯组件。

根据本实用新型一实施例，所述设备主体包括一储电单元和一发电单元，所述储电单元与所述通讯组件和所述信息采集组件电连接，所述发电单元与所述储电单元电连接。

根据本实用新型一实施例，所述发电单元被实施为太阳能板，所述储电单元与所述通讯组件通信连接，以使所述互联网云端通过所述通讯组件监测所述太阳能板的发电量。

根据本实用新型一实施例，所述发电单元被实施为风力发电机，所述风力发电机与所述储电单元电连接，所述储电单元与所述通讯组件通信连接，以使所述互联网云端通过所述通讯组件监测所述风力发电机的发电量。

根据本实用新型一实施例，所述交互部件被实施为至少一移动终端，所述移动终端与所述互联网云端通信连接，以使所述移动终端能够通过互联网获取所述互联网云端的数据。

根据本实用新型一实施例，所述设备主体包括一支撑件和一防护箱，所述防护箱被设置于所述支撑件，所述通讯组件和所述储电单元被设置于所述防护箱内。

本实用新型提供另一种模块化的农田环境监测装置，用于监测农田环境信息，其特征在于，所述模块化的农田环境监测装置包括：

一设备主体；

一信息采集组件，所述信息采集组件被设置于所述设备主体，用于采集农田环境信息并转换成对应的数据；

一处理部件，所述处理部件与所述信息采集组件通讯连接，用于处理并存储所述信息采集组件采集的所述数据；和

一交互部件，所述交互部件与所述处理部件通信连接，以供操作人员识别对应的所述数据。

本实用新型提供一种模块化的农田环境监测系统，其特征在于，所述模块化的农田环境监测系统包括：

如上述实施例要求的所述模块化的农田环境监测装置；和

一控制部件，所述控制部件与所述通讯组件通信连接，所述控制部件被设置控制所述信息采集组件的开合，以在所述控制部件收到由所述通讯组件传递来的一运行指令时，所述控制模块能够使所述信息采集组件工作。

附图说明

图1示出了本实用新型所述模块化的农田环境监测装置的结构示意图。

图2示出了本实用新型所述模块化的农田环境监测装置的正视图。

图3示出了本实用新型所述模块化的农田环境监测装置的系统图。

图4示出了本实用新型所述模块化的农田环境监测装置具有处理部件的系统图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参考图1至图4，依本实用新型一较佳实施例的一种模块化的农田环境监测装置与系统将在以下被详细地阐述。所述模块化的农田环境监测装置与系统适用于实时监测农田环境信息。

所述模块化的农田环境监测装置包括一设备主体10、一信息采集组件20和一通讯组件30和一交互部件40。

所述设备主体10被设置于农田。所述信息采集组件20被设置于所述设备主体10，用于采集农田环境信息，并将农田环境信息转换成对应的数据。

所述通讯组件30与所述信息采集组件20通信连接，用于将所述数据传递至一互联网云端，以在所述信息采集组件将农田的信息采集后，所述数据能够被所述通讯组件传递并存储至所述互联网云端。所述交互部件40与所述通讯组件30通信连接，用于对农田的环境信息数据进行显示，以供操作人员能知晓该数据。

通过所述信息采集组件20采集农田环境的信息，对农田环境进行监测，并通过所述通讯组件30将信息实时持续地传递至所述互联网云端，从而能够将农田环境信息存储在所述互联网云端。操作人员再通过所述交互部件40对数据进行查看，从而对农田环境信息进行监测，便于远程监测和管理。在农田环境变化至不利于农作物生长时，及时的对环境进行调整，使农田环境回归至正常水平，保证农作物处于一个健康的生长环境，能够减少由农田环境变化而导致农作物减产的情况出现。

所述信息采集组件20包括至少一土壤检测传感器21。所述土壤检测传感器21被埋设于所述农田，所述土壤检测传感器21与所述通讯组件30通信连接，并通过所述通讯组件30将所述土壤检测传感器21检测到的数据传递至所述互联网云端。

所述土壤检测传感器21被优选实施为四个，且四个所述土壤检测传感器21分别为土壤温湿度传感器、酸碱度传感器、重金属离子检测传感器和土壤盐分传感器。多个所述传感器通过串行接口与所述通讯组件30通信连接。采用串行接口连接的方式便于所述传感器与所述通讯组件30连接和拆卸。针对不同的农田，将需要的所述传感器通过串行接口与所述通讯组件30进行连接，并将所述传感器掩埋在土壤里面，实现对土壤信息监测的目的。四个所述土壤检测传感器21中的所述土壤温湿度传感器能对农作物所处的温度和湿度进行检测，其中所述酸碱度传感器能对土壤的酸碱度进行检测，其中所述重金属离子检测传感器能对土壤中重金属离子的浓度进行检测，其中所述土壤盐分传感器能对土壤含的盐分进行检测。

所述交互部件40可被实施为触控显示屏。优选地，所述触控显示屏配备有音频单元，使操作人员通过视频音频的方式与所述触控显示屏进行交互。

所述设备主体10包括一储电单元13和一发电单元14。所述储电单元13与所述通讯组件30和所述信息采集组件20电连接，用于给所述通讯组件30和所述信息采集组件20提供电源。所述发电单元14与所述储电单元13电连接，用于产生电能并将电能存储至所述储电单元13。

所述发电单元14被实施为太阳能板。所述太阳能板被倾斜设置于所述设备主体10的顶部，用于将太阳能转换成电能。所述储电单元13与所述通讯组件30通信连接。所述储电单元13通过所述通讯组件30与所述互联网云端通信连接，使所述互联网云端能知晓所述储电单元13内部存储的电能。在太阳光照射的情况下，所述太阳能板将太阳能转换成电能并存储至所述储电单元13。所述互联网云端能根据当天所述储电单元13内部存储的电量知晓当日阳光的强度，从一定程度上反应出农田当日受到光照的强度。若光照时间相同，在一定光照强度范围内，强度较高的阳光照射在农作物上，能够促进农作物的生长，有利于农作物良好发育，提高农作物的产量。所述太阳能板既能发电又能反映光照强度，达到通过一个部件实现两个功能的目的。

所述发电单元14被实施为风力发电机。所述风力发电机被设置于所述设备主体10的顶部。所述风力发电机与所述储电单元13电连接。所述风力发电机将风能转换成电能，并通过所述储电单元13将电能进行存储。所述储电单元13通过所述通讯组件30与所述互联网云端连接，使所述互联网云端能知晓所述储电单元13内部存储的电能。在外界的风吹得所述风力发电机时，所述互联网云端通过分析当日所述储电单元13的用量和存余量，从而能够知晓当日所述风力发电机的发电量，从一定程度上反应出了农田附近风力的强度。对农田附近风力的强度进行监控，避免风力过大导致农作物被吹倒，能够及时的在农田附近采取防护措施。所述风力发电机既能发电又能检测风力大小，达到通过一个部件实现两个功能的目的。

将太阳能或风能转换成电能来对装置供电，使装置能适应农田无供电保障的工作环境，且节能环保。能够避免由于农田没有供电线路，给装置供电还需要铺设线路，经济成本增大且安装繁琐的问题。

所述设备主体10包括支撑件11和防护箱12。所述防护箱12被设置于所述支撑件11，所述支撑件11沿竖直方向被设置保持于所述农田。所述发电单元14被设置于所述支撑件11的顶部，使所述发电单元14处于较高处，能更好的将其他能量转换成电能。

所述支撑件11的底部设置有固定板，所述固定板的面积远大于所述支撑件11的横截面积。所述支撑件11通过所述固定板埋设于所述农田，保证所述支撑件11稳定地树立在所述农田。

所述交互部件40被实施为至少一移动终端。所述移动终端与所述互联网云端通信连接，通过互联网所述移动终端便能对所述信息采集组件20上的数据进行查看。因此操作人员通过移动终端能随时地对农田中的信息进行了解。所述移动终端优选地被实施为智能手机。

另外，所述移动终端具有应用程序，且该应用程序与所述互联网云端通信连接，所述移动终端便能够通过应用程序和所述互联网云端通信。因此，操作人员能够通过所述移动终端对应用程序中的数据进行设定，使应用程序对互联网云端中的数据进行监测，当应用程序监测到农田环境信息发生异样时，即农田环境偏离正常水平时，应用程序便能通过所述移动终端对操作人员进行提醒，从而使操作人员能及时地知晓农田环境信息，同时使操作人员能及时地针对该信息的变化做出反应。

所述应用程序可被实施为微信小程序。所述信息采集组件将采集到的数据通过互联网传递至所述互联网云端，并通过所述互联网云端将数据实时存储，操作人员使用移动终端中的微信小程序对所述互联网云端存储的数据进行查看，从而使操作人员能随时实时地获取农田环境信息，提供了一个低成本且实时监控农田环境的方式。

本实用新型还提供一种模块化的农田环境监测装置，用于监测农田环境信息。所述模块化的农田环境监测装置包括一设备主体10、一信息采集组件20、一处理部件60和一交互部件40。

所述信息采集组件20被设置于所述设备主体10，用于采集农田环境信息并转换成对应的数据。

所述处理部件60与所述信息采集组件20通讯连接，用于处理并存储所述信息采集组件采集20的所述数据。

所述交互部件40与所述处理部件60通信连接，以供操作人员识别对应的所述数据。通过所述处理部件60实时对数据进行处理存储，从而使操作人员能及时地得到农田实时数据。所述处理部件60对所述信息采集组件20进行控制，达到程序化控制。所述处理部件60可被实施为赛扬M450-2GHz单核32位处理器，该处理器支持外部LED显示大屏幕进行实时数据显示；全隔离RS485接口，防雷设计；低功耗运行设计，节能环保；友好的配置界面，易于安装与使用。

本实用新型采用NB-iot物联网通信。所述通讯组件30内置物联网卡，具有功耗低且成本低的优点。

本实用新型还提供一种模块化的农田环境监测系统，所述模块化的农田环境监测系统包括上述实施例的所述模块化的农田环境监测装置和一控制部件50所述控制部件50与所述通讯组件30通信连接，所述控制模块50被设置控制所述信息采集组件20的开合，以在所述控制模块50收到一运行指令时，所述控制模块50能够使所述信息采集组件20工作。在操作人员需要农田环境的实时信息时，所述信息采集组件20才会工作，所述信息采集组件20能够安装操作人员的需求随时地采集农田信息，能够避免所述信息采集组件20持续工作。通过所述互联网云端的控制，还能够使所述信息采集组件20定时地采集农田环境信息，实现自动采集的目的。

所述控制模块50通过所述通讯组件30与所述互联网云端进行通信，操作人员使用移动终端与所述互联网云端通信。在操作人员想要知道农田的实时环境时，操作人员通过移动终端与所述互联网云端交互，使所述互联网云端通过所述通讯组件30发出一运行指令，控制所述信息采集组件20实时采集农田信息。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的优势已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (9)

1.一种模块化的农田环境监测装置，用于监测农田环境信息，其特征在于，所述模块化的农田环境监测装置包括：

一设备主体；

一信息采集组件，所述信息采集组件被设置于所述设备主体，用于采集农田环境信息并转换成对应的数据；

一通讯组件，所述通讯组件与所述信息采集组件通信连接，用于将所述数据传递至一互联网云端，以在所述信息采集组件将农田的信息采集后，所述数据能够被所述通讯组件传递并存储至所述互联网云端；

一交互部件，所述交互部件与所述通讯组件通信连接，以供操作人员识别对应的所述数据；和

一储电单元，所述储电单元与所述通讯组件和所述信息采集组件电连接。

2.根据权利要求1所述模块化的农田环境监测装置，其特征在于，所述信息采集组件包括至少一土壤检测传感器，所述土壤检测传感器被埋设于所述农田，所述土壤检测传感器与所述通讯组件通信连接。

3.根据权利要求2所述模块化的农田环境监测装置，其特征在于，所述信息采集组件还包括至少一串行接口，用于对应连接所述土壤检测传感器和所述通讯组件。

4.根据权利要求1所述模块化的农田环境监测装置，其特征在于，所述设备主体包括一发电单元，所述发电单元与所述储电单元电连接。

5.根据权利要求4所述模块化的农田环境监测装置，其特征在于，所述发电单元被实施为太阳能板，所述储电单元与所述通讯组件通信连接，以使所述互联网云端通过所述通讯组件监测所述太阳能板的发电量。

6.根据权利要求4所述模块化的农田环境监测装置，其特征在于，所述发电单元被实施为风力发电机，所述风力发电机与所述储电单元电连接，所述储电单元与所述通讯组件通信连接，以使所述互联网云端通过所述通讯组件监测所述风力发电机的发电量。

7.根据权利要求1所述模块化的农田环境监测装置，其特征在于，所述交互部件被实施为至少一移动终端，所述移动终端与所述互联网云端通信连接，以使所述移动终端能够通过互联网获取所述互联网云端的数据。

8.根据权利要求1所述模块化的农田环境监测装置，其特征在于，所述设备主体包括一支撑件和一防护箱，所述防护箱被设置于所述支撑件，所述通讯组件和所述储电单元被设置于所述防护箱内。

9.一种模块化的农田环境监测系统，其特征在于，所述模块化的农田环境监测系统包括：

如权利要求1～8任一项要求的所述模块化的农田环境监测装置；和

一控制部件，所述控制部件与所述通讯组件通信连接，所述控制部件被设置控制所述信息采集组件的开合，以在所述控制部件收到由所述通讯组件传递来的一运行指令时，所述控制模块能够使所述信息采集组件工作。

Images