CN218830339U - 一种农业用导轨式监控装置 - Google Patents

Abstract

一种农业用导轨式监控装置，属于智慧农业设备领域，本实用新型为解决目前市场上投入少量使用的自动监测小车也存在诸多问题，如成本过高、自动驾驶程序不稳定、路面适应性不强等问题。本申请所述导轨式监控小车包括导轨、轨道监控车和立式无线充电板，所述导轨设置在田垄间的土地上，立式无线充电板设置在导轨的末端，且立式无线充电板固接在导轨的上表面上，轨道监控车设置在导轨的上表面上，且轨道监控车与导轨滑动连接。本申请主要用于在实际农业生产过程中需要对农作物进行近距离、多点的详细观察。

Description

一种农业用导轨式监控装置

技术领域

本实用新型属于农业设备领域，具体涉及一种农业用导轨式监控装置。

背景技术

随着全国农场智慧农业的推进，农作物的监测已从传统的农民下田人力监测转换为通过传感器和物联网的远程监测，而图像的采集是智慧农业的重要一步。

公开号为CN216147097U，名称为《一种智慧农业大面积定位式农田喷药机器人》的专利文件中公开了一种滑轨机器人，采用了小车和铁轨进行触点供电，这种方法存在安全隐患，而且容易出现持续漏电，浪费电能；

公开号为CN215522834U，名称为《一种基于物联网的多平台智慧农业监控装置》的专利文件中公开了一种监控装置，采用了固定点采集图像的设计，大多布置在高处。但在范围较大的露天农田的情况下，很多时候需要更贴近作物才能分辩其具体形态信息，而且需要灵活的多点采集；

公开号为CN 114666541A，名称为《智慧社区外围轨道巡视监控系统、方法及智慧社区》公开了一款轨道式监控车，应用于智慧社区。其采用铺地式双轨载车，这种方法成本较高，且对路面平整度要求较高，对于土质松软、易于积水的露天农田不适合应用；

综上所述，目前应用于露天农场的智慧农业监测大多采取定点气象站和定点摄像机采集信息，但实际农业生产过程中需要对农作物进行近距离、多点的详细观察，架在高处的定点摄像头满足不了实用需求。而目前市场上投入少量使用的自动监测小车也存在诸多问题，如成本过高、自动驾驶程序不稳定、路面适应性不强等问题。

实用新型内容

本实用新型为解决目前市场上投入少量使用的自动监测小车也存在诸多问题，如成本过高、自动驾驶程序不稳定、路面适应性不强等问题，进而提供一种农业用导轨式监控装置；

一种农业用导轨式监控装置，所述导轨式监控小车包括导轨、轨道监控车和立式无线充电板，所述导轨设置在田垄间的土地上，立式无线充电板设置在导轨的末端，且立式无线充电板固接在导轨的上表面上，轨道监控车设置在导轨的上表面上，且轨道监控车与导轨滑动连接；

进一步地，所述导轨由多段导轨拼接单元沿导轨的长度方向依次设置，每段导轨拼接单元的下表面上对应设置有一个尖头固定柱，每个尖头固定柱的尖端竖直向下设置，每个尖头固定柱的固定端与所在导轨拼接单元的下表面固定连接，导轨通过多个尖头固定柱插装在田垄间的土地上；

进一步地，所述轨道监控车包括车壳主体、前盖板、斜盖板、可调节伸缩杆、摄像机、主控制板、直流电机、无线充电线圈、充电锂电池、减速器、主动轮和两个从动轮；

所述车壳主体由上至下分为三层区域，上层区域为控制器容纳区，中层区域为电源及主动轮布置区，下层区域为辅助滑动轮布置区，三层区域之间通过隔板隔开，车壳主体中上层区域远离立式无线充电板的一端加工有斜面缺口，斜面缺口的两侧设有安装滑道，斜盖板设置在斜面缺口处，且斜盖板通过安装滑道与车壳主体滑动连接，前盖板设在斜盖板的下方，且前盖板通过多个固定螺栓与车壳主体中中层区域与下层区域的端部壳体拆卸连接，可调节伸缩杆沿竖直方向插装在车壳主体的顶部，摄像机安装在可调节伸缩杆的顶端，主控制板安装在车壳主体的上层区域中，且主控制板与上层区域的内壁固定连接，无线充电线圈设置在车壳主体中朝向立式无线充电板的内端壁上，且无线充电线圈的端部朝向端壁设置，无线充电线圈轴线靠近端壁的中心设置，无线充电线圈与立式无线充电板的内端壁固定连接，无线充电线圈通过导线主控制板相连，直流电机倒置在车壳主体的上层区域中，且直流电机的壳体与上层区域和中层区域之间的隔板上表面固定连接，直流电机的输出轴穿过中层区域和上层区域之间的隔板并设置在中层区域中，减速器和充电锂电池均位于车壳主体的中层区域，且充电锂电池通过安装座与车壳主体中层区域的内壁固定连接，减速器的动力输入端与直流电机的电机输出端相连，减速器的动力输入端上安装有主动轮，主动轮的底部穿过中层区域和下层区域之间的隔板并设置在下层区域中，车壳主体通过下层区域扣装在导轨的上表面上，且主动轮的底部与导轨的上表面接触，两个从动轮均设置在车壳主体的下层区域中，且两个从动轮相对设置在导轨的两侧，每个从动轮中插设有一个转动轴，从动轮与转动轴转动连接，每个转动轴的顶端与下层区域的顶壁固定连接，每个转动轴的底端与下层区域的底壁固定连接，每个从动轮的转动面嵌入在导轨一侧的导向槽内；

进一步地，所述可调节伸缩杆包括外部套筒、滑杆和底部限位板，所述外部套筒沿竖直方向插装在车壳主体的顶部，滑杆插设在外部套筒中，且滑杆与外部套筒滑动连接，底部限位板设置在外部套筒的底部，滑杆沿长度方向等距加工有多个限位孔，外部套筒的外壁上加工有一个定位孔，且定位孔与一个限位孔对应设置，定位销穿过定位孔并插装在一个限位孔中，滑杆通过定位销与外部套筒定位，摄像机安装在滑杆的顶端；

进一步地，所述摄像机包防雨顶板、摄像机主体和多个闪光灯，所述摄像机主体安装在滑杆的顶端，防雨顶板固接在摄像机主体的顶部，多个闪光灯沿周向安装在摄像机主体的拍摄端上。

本申请相对于现有技术所产生的有益效果：

1.本申请提出的一种农业用导轨式监控装置，能灵活布置监控位置，导轨可设置在田垄之间，高度可调，能同时满足近距离高清拍摄和多点拍摄两点需求，适合农民在远端对农作物进行精细的查看。

2.本申请提出的一种农业用导轨式监控装置，装置安装简单、导轨可拼接、场地适应性强，直插式单轨设计不仅能满足松软、积水等条件复杂农田土地的铺建，而且占地面积小，易拆卸、可重复铺建。

3.本申请提出的一种农业用导轨式监控装置，安全性高，无线式充电避免了安全隐患和漏电损耗。相机装有防雨盖板，小车外壳一体性高。

4.本申请提出的一种农业用导轨式监控装置，能设置多点图像的自动采集及并上传云端，可长期自动运行，大量减少农民实际下田观察的工作量。

5.本申请提出的一种农业用导轨式监控装置，小车内主控制板上集成有4g SIM卡卡槽及信号发射天线，通过MQTT协议接入物联网，可将采集到的图像进行实时上传，可远程通过物联网进行无线遥控，可在云端设置小车的默认行驶线路，对相关参数进行远端配置。

附图说明

图1为本申请的整体结构示意图；

图2为本申请中监控小车的整体示意图；

图3为本申请中监控小车的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式中提供了一种农业用导轨式监控装置，所述导轨式监控小车包括导轨1、轨道监控车2和立式无线充电板3，所述导轨1设置在田垄间的土地上，立式无线充电板3设置在导轨1的末端，且立式无线充电板3固接在导轨1的上表面上，轨道监控车2设置在导轨1的上表面上，且轨道监控车2与导轨1滑动连接。

具体实施方式二：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述导轨1由多段导轨拼接单元沿导轨的长度方向依次设置，每段导轨拼接单元的下表面上对应设置有一个尖头固定柱11，每个尖头固定柱11的尖端竖直向下设置，每个尖头固定柱11的固定端与所在导轨拼接单元的下表面固定连接，导轨1通过多个尖头固定柱11插装在田垄间的土地上。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述轨道监控车2包括车壳主体、前盖板22、斜盖板23、可调节伸缩杆24、摄像机25、主控制板26、直流电机27、无线充电线圈28、充电锂电池29、减速器271、主动轮272和两个从动轮273；

所述车壳主体由上至下分为三层区域，上层区域为控制器容纳区，中层区域为电源及主动轮布置区，下层区域为辅助滑动轮布置区，三层区域之间通过隔板隔开，车壳主体中上层区域远离立式无线充电板3的一端加工有斜面缺口，斜面缺口的两侧设有安装滑道，斜盖板23设置在斜面缺口处，且斜盖板23通过安装滑道与车壳主体滑动连接，前盖板22设在斜盖板23的下方，且前盖板22通过多个固定螺栓21与车壳主体中中层区域与下层区域的端部壳体拆卸连接，可调节伸缩杆24沿竖直方向插装在车壳主体的顶部，摄像机25安装在可调节伸缩杆24的顶端，主控制板26安装在车壳主体的上层区域中，且主控制板26与上层区域的内壁固定连接，无线充电线圈28设置在车壳主体中朝向立式无线充电板3的内端壁上，且无线充电线圈28的端部朝向端壁设置，无线充电线圈28轴线靠近端壁的中心设置，无线充电线圈28与立式无线充电板3的内端壁固定连接，无线充电线圈28通过导线主控制板26相连，直流电机27倒置在车壳主体的上层区域中，且直流电机27的壳体与上层区域和中层区域之间的隔板上表面固定连接，直流电机27的输出轴穿过中层区域和上层区域之间的隔板并设置在中层区域中，减速器271和充电锂电池29均位于车壳主体的中层区域，且充电锂电池29通过安装座与车壳主体中层区域的内壁固定连接，减速器271的动力输入端与直流电机27的电机输出端相连，减速器271的动力输入端上安装有主动轮272，主动轮272的底部穿过中层区域和下层区域之间的隔板并设置在下层区域中，车壳主体通过下层区域扣装在导轨1的上表面上，且主动轮272的底部与导轨1的上表面接触，两个从动轮273均设置在车壳主体的下层区域中，且两个从动轮273相对设置在导轨1的两侧，每个从动轮273中插设有一个转动轴，从动轮273与转动轴转动连接，每个转动轴的顶端与下层区域的顶壁固定连接，每个转动轴的底端与下层区域的底壁固定连接，每个从动轮273的转动面嵌入在导轨1一侧的导向槽内。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。

本实施方式中，主控制板26上集成有控制模块、存储模块、电源管理模块、无线传输模块。控制模块负责小车的自动运行、摄像头的拍摄。存储模块负责所采集图像信息的存储。电源管理模块负责读取锂电池电量、管理锂电池充放电以及无线充电的识别。无线传输模块通过4g SIM卡接入物联网，将采集到的图像信息传至云平台，无线充电线圈28通过导线与主控制板的电源管理模块连接，经过电源管理模块实现QI无线充电协议，小车底部与工形轨两侧接触处安装的从动轮273，用于减少小车与铁轨侧方直接摩擦，减少行进阻力，主动轮272和从动轮273采用防滑橡胶齿轮，用于增加滑轮与铁轨接触面静摩擦力。充电锂电池29的容量大于10000mA·h，每次充满电可维持小车自动运行2小时，立式无线充电板固定在导轨的出发端，充电板垂直与导轨，正对小车背面。其内部安装有无线充电线圈和电源管理模块，用于支持QI充电协议，与小车进行对接，应支持最高充电功率不低于10W。

具体实施方式四：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述可调节伸缩杆24包括外部套筒241、滑杆242和底部限位板244，所述外部套筒241沿竖直方向插装在车壳主体的顶部，滑杆242插设在外部套筒241中，且滑杆242与外部套筒241滑动连接，底部限位板244设置在外部套筒241的底部，滑杆242沿长度方向等距加工有多个限位孔243，外部套筒241的外壁上加工有一个定位孔，且定位孔与一个限位孔243对应设置，定位销穿过定位孔并插装在一个限位孔243中，滑杆242通过定位销与外部套筒241定位，摄像机25安装在滑杆242的顶端。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。

如此设置，便于调节和固定滑杆242相对于外部套筒241的相对位置，进而调整摄像头25的工作位置。

具体实施方式五：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述摄像机25包防雨顶板251、摄像机主体252和多个闪光灯253，所述摄像机主体252安装在滑杆242的顶端，防雨顶板251固接在摄像机主体252的顶部，多个闪光灯253沿周向安装在摄像机主体252的拍摄端上。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。

本实施方式中，摄像机上方安装有防雨盖板251，摄像机主体252的镜头采用CMOS传感器、2.9mm焦距的短焦镜头，多个闪光灯253呈环状均匀分布于镜头外围，用于阴雨天和夜晚拍照时补光，摄像机25的数据传输线连接主控制板26上。

本实用新型已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案范围。

工作原理：

本申请在使用时首先按照具体实施方式一至具体实施方式五中所述得连接关系连接在一起，先根据需要的观察高度调整可调节伸缩杆24中外部套筒241和滑杆242之间的位置关系，并通过定位销锁紧固定，通过对主控制板26发送指令控制直流电机27工作，在直流电机27的带动下，主动轮272转动，同时带动小车主体沿导轨1的长度方向移动，随着小车工作中电能的损耗，充电锂电池29的电量会不足，此时下车主体会移动到立式无线充电板3，通过立式无线充电板3和无线充电线圈28对充电锂电池29进行充电工作，为充电锂电池29补充电量。

Claims (5)

1.一种农业用导轨式监控装置，其特征在于：所述导轨式监控小车包括导轨(1)、轨道监控车(2)和立式无线充电板(3)，所述导轨(1)设置在田垄间的土地上，立式无线充电板(3)设置在导轨(1)的末端，且立式无线充电板(3)固接在导轨(1)的上表面上，轨道监控车(2)设置在导轨(1)的上表面上，且轨道监控车(2)与导轨(1)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种农业用导轨式监控装置，其特征在于：所述导轨(1)由多段导轨拼接单元沿导轨的长度方向依次设置，每段导轨拼接单元的下表面上对应设置有一个尖头固定柱(11)，每个尖头固定柱(11)的尖端竖直向下设置，每个尖头固定柱(11)的固定端与所在导轨拼接单元的下表面固定连接，导轨(1)通过多个尖头固定柱(11)插装在田垄间的土地上。

3.根据权利要求1所述的一种农业用导轨式监控装置，其特征在于：所述轨道监控车(2)包括车壳主体、前盖板(22)、斜盖板(23)、可调节伸缩杆(24)、摄像机(25)、主控制板(26)、直流电机(27)、无线充电线圈(28)、充电锂电池(29)、减速器(271)、主动轮(272)和两个从动轮(273)；

所述车壳主体由上至下分为三层区域，上层区域为控制器容纳区，中层区域为电源及主动轮布置区，下层区域为辅助滑动轮布置区，三层区域之间通过隔板隔开，车壳主体中上层区域远离立式无线充电板(3)的一端加工有斜面缺口，斜面缺口的两侧设有安装滑道，斜盖板(23)设置在斜面缺口处，且斜盖板(23)通过安装滑道与车壳主体滑动连接，前盖板(22)设在斜盖板(23)的下方，且前盖板(22)通过多个固定螺栓(21)与车壳主体中中层区域与下层区域的端部壳体拆卸连接，可调节伸缩杆(24)沿竖直方向插装在车壳主体的顶部，摄像机(25)安装在可调节伸缩杆(24)的顶端，主控制板(26)安装在车壳主体的上层区域中，且主控制板(26)与上层区域的内壁固定连接，无线充电线圈(28)设置在车壳主体中朝向立式无线充电板(3)的内端壁上，且无线充电线圈(28)的端部朝向端壁设置，无线充电线圈(28)轴线靠近端壁的中心设置，无线充电线圈(28)与立式无线充电板(3)的内端壁固定连接，无线充电线圈(28)通过导线主控制板(26)相连，直流电机(27)倒置在车壳主体的上层区域中，且直流电机(27)的壳体与上层区域和中层区域之间的隔板上表面固定连接，直流电机(27)的输出轴穿过中层区域和上层区域之间的隔板并设置在中层区域中，减速器(271)和充电锂电池(29)均位于车壳主体的中层区域，且充电锂电池(29)通过安装座与车壳主体中层区域的内壁固定连接，减速器(271)的动力输入端与直流电机(27)的电机输出端相连，减速器(271)的动力输入端上安装有主动轮(272)，主动轮(272)的底部穿过中层区域和下层区域之间的隔板并设置在下层区域中，车壳主体通过下层区域扣装在导轨(1)的上表面上，且主动轮(272)的底部与导轨(1)的上表面接触，两个从动轮(273)均设置在车壳主体的下层区域中，且两个从动轮(273)相对设置在导轨(1)的两侧，每个从动轮(273)中插设有一个转动轴，从动轮(273)与转动轴转动连接，每个转动轴的顶端与下层区域的顶壁固定连接，每个转动轴的底端与下层区域的底壁固定连接，每个从动轮(273)的转动面嵌入在导轨(1)一侧的导向槽内。

4.根据权利要求3所述的一种农业用导轨式监控装置，其特征在于：所述可调节伸缩杆(24)包括外部套筒(241)、滑杆(242)和底部限位板(244)，所述外部套筒(241)沿竖直方向插装在车壳主体的顶部，滑杆(242)插设在外部套筒(241)中，且滑杆(242)与外部套筒(241)滑动连接，底部限位板(244)设置在外部套筒(241)的底部，滑杆(242)沿长度方向等距加工有多个限位孔(243)，外部套筒(241)的外壁上加工有一个定位孔，且定位孔与一个限位孔(243)对应设置，定位销穿过定位孔并插装在一个限位孔(243)中，滑杆(242)通过定位销与外部套筒(241)定位，摄像机(25)安装在滑杆(242)的顶端。

5.根据权利要求4所述的一种农业用导轨式监控装置，其特征在于：所述摄像机(25)包防雨顶板(251)、摄像机主体(252)和多个闪光灯(253)，所述摄像机主体(252)安装在滑杆(242)的顶端，防雨顶板(251)固接在摄像机主体(252)的顶部，多个闪光灯(253)沿周向安装在摄像机主体(252)的拍摄端上。

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