CN220231730U - 一种土壤质量监测装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种土壤质量监测装置，涉及监测装置的技术领域，包括远程监测终端，以及埋设或部分埋设于土壤中的监测器；监测器上设置有用于监测土壤参数的传感器、和传感器电连接的微处理器、和微处理器电连接的数据转换模块、和数据转换模块电连接的第一无线信号收发模块，以及和微处理器电连接第一电源模块；传感器设置有多个，且包括土壤养分含量传感器、重金属含量传感器和孔隙度传感器；远程监测终端包括和监测器无线通讯连接的第二无线信号收发模块，以及和第二无线信号收发模块电连接的分析模块，以及和分析模块电连接的存储模块和显示模块。本申请具有能够更为准确的对果园中的土壤进行检测，本申请提供一种土壤质量监测装置的效果。

Description

一种土壤质量监测装置

技术领域

本申请涉及监测装置的技术领域，尤其是涉及一种土壤质量监测装置。

背景技术

土壤质量对于农作物的生长十分重要，质量较好的土壤可以提高农作物产量以及生长速度。例如通过果园种植果树时，能够果园土壤进行监测和改良非常重要。

目前国内外针对土壤养分监测主要是实验室检测，但是实验室检测需要将样本带回到实验室中进行化验分析，在运输过程中土壤内部的水分以及各种养分的含量可能因为外界环境变化的影响导致监测的数据不精确。

实用新型内容

为了能够更为准确的对果园中的土壤进行检测，本申请提供一种土壤质量监测装置。

本申请提供一种土壤质量监测装置，采用如下的技术方案：

一种土壤质量监测装置，包括远程监测终端，以及埋设或部分埋设于土壤中的监测器；

所述监测器上设置有用于监测土壤参数的传感器、和传感器电连接的微处理器、和微处理器电连接的数据转换模块、和数据转换模块电连接的第一无线信号收发模块，以及和微处理器电连接第一电源模块；

所述传感器设置有多个，且包括土壤养分含量传感器、重金属含量传感器和孔隙度传感器；

所述远程监测终端包括和监测器无线通讯连接的第二无线信号收发模块，以及和第二无线信号收发模块电连接的分析模块，以及和分析模块电连接的存储模块和显示模块。

通过采用上述技术方案，将监测器安装在果园的土壤中，通过土壤养分含量传感器、重金属含量传感器和孔隙度传感器可以依次测试土壤中的养分含量、重金属含量、孔隙度、酸碱性等参数，再通过微处理器和数据转换模块处理后传输至第一无线收发模块发出，远程监测终端的第二无线收发模块接收信号后，可以通过分析模块分析后，存储至存储模块并通过显示模块进行展示，方便工作者了解土壤的质量情况，无需移动至实验室进行检测，减少水分等含量变化的可能，提高检测效率和精度。

可选的，所述监测器还包括摄像模块，所述摄像模块和微处理器电连接，且包括一个或多个摄像头。

通过采用上述技术方案，摄像头模块可以通过远程监测终端控制进行拍照，从而便于通过图像的方式还原土壤排布状况，当设置多个摄像头以不同角度和发射不同光线拍摄，通过和多个传感器共同作用，以三维立体成像的方式还原土壤排布状况和土壤成分。

可选的，所述第一电源模块为包括和微处理器电连接的太阳能电池，以及和太阳能电池电连接的充电模块。

通过采用上述技术方案，通过充电模块以太阳能充电的方式对太阳能电池进行充电，太阳能电池可以为各个监测器各个部件供电。

可选的，所述充电模块包括太阳能板，以及和太阳能板及太阳能电池电路连接的控制器。

通过采用上述技术方案，太阳能板能够接收太阳光能，将光能转化为电能，通过控制器可以起到调压和控制电流的作用。

可选的，所述监测器包括壳体，多个所述传感器能够在所述壳体上移动，所述监测器内设置有用于驱动所述传感器移动的驱动源，所述驱动源和所述第一电源模块电连接。

通过采用上述技术方案，驱动源可以通过远程监测终端控制并通过第一电源模块供电，从而间歇驱动传感器移动，使得传感器可以检测壳体附近不同位置的土壤状况，增加数据量，提高试验精度。

可选的，所述壳体侧壁上开设有弧形槽，所述壳体内转动连接有覆盖弧形槽的安装环，所述传感器设置在所述安装环上，所述驱动源用于驱动所述安装环转动，所述传感器能够沿所述弧形槽移动。

通过采用上述技术方案，当驱动源驱动安装环转动，使得安装环沿弧形槽移动时，能够带动传感器移动，且使得传感器保持和土壤贴近或贴合。

可选的，所述安装环在停止或转动时均封闭所述弧形槽，且所述安装环和所述弧形槽之间设置有密封件。

通过采用上述技术方案，设置密封件且安装环始终封闭弧形槽，可以减少土壤中的水分进入至监测器内，减少对监测器造成的影响。

可选的，所述驱动源包括能够转动的输出轴，所述输出轴和所述安装环同轴，所述输出轴外壁上连接有多个连接杆，所述连接杆一端和所述安装环连接。

通过采用上述技术方案，输出轴转动时，通过连接杆能够带动安装环转动，通过多条连接杆提高连接稳固性。

可选的，所述弧形槽设置有平行的多排，且相邻弧形槽错位设置，所述安装环设置数量和弧形槽相同且一一对应覆盖所述弧形槽，所述驱动源同时驱动所有所述安装环转动。

通过采用上述技术方案，设置多个安装环且个弧形槽错位设置，使得在驱动源驱动多个安装环转动时，传感器检测位置选择更多，获取的数据量更多。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.通过在监测器上设置多个传感器，可以测试土壤中的多项参数，处理后的数据可以通过无线电的方式传输至远程监测终端，进行分析、存储和展示，实现原位、实时、无线、长期的土壤养分含量监测；

2.设置第一电源模块，使得监测器可以利用太阳能补充电量，提高使用寿命；

3.通过分析模块能够有效的分析出土壤的养分含量，实现土壤养分各监测指标的含量分析，大大提高了果园土壤监测的效果和准确性；

4.传感器能够在壳体上移动，使得传感器可以检测壳体附近不同位置的土壤状况，增加数据量，提高试验精度；

5.利用三维立体成像技术，对土壤结构进行还原，实现取样过程可视化，提高监测效果。

附图说明

图1是本申请实施例1的整体结构示意图；

图2是本申请实施例1显示监测器的结构原理示意图；

图3是本申请实施例1显示远程监控终端的结构原理示意图；

图4是本申请实施例2显示监测器的结构原理示意图；

图5是本申请实施例3显示监测器的第一电源模块的结构示意图；

图6是本申请实施例4显示壳体内部结构的局部剖面示意图；

图7是本申请实施例5显示壳体内部结构的局部剖面示意图。

附图标记说明：1、监测器；11、壳体；111、弧形槽；112、密封环；113、安装环；114、驱动源；1141、输出轴；115、连接杆；12、传感器；13、微处理器；14、数据转换模块；15、第一无线信号收发模块；16、第一电源模块；161、太阳能板；162、控制器；163、太阳能电池；17、摄像模块；2、远程监测终端；21、分析模块；22、存储模块；23、显示模块；24、第二电源模块；25、第二无线信号收发模块。

具体实施方式

以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开的一种土壤质量监测装置，参照图1，土壤质量监测装置包括远程监测终端2，以及埋设于土壤中的监测器1，监测器1可以根据需求设置有多个且可以埋在果园的不同位置，远程监测终端2和监测器1之间无线信号连接，例如为蓝牙或网络连接，并且可以通过远程监测终端2控制监测器1的运行以及用于展示和存储监测器1传输的检测数据，以便工作者了解土壤状况。

参照图1和图2，监测器1包括壳体11，以及设置于壳体11内且通过电路相连接的第一电源模块16、微处理器13、数据转换模块14、第一无线信号收发模块15，以及多个传感器12。多个传感器12可以用于检测土壤的各项数据，本申请中至少包括土壤养分含量传感器、重金属含量传感器和孔隙度传感器，可以依次测试土壤中的养分含量、重金属含量、孔隙度、酸碱性等参数，检测获得的数据通过微处理器13和数据转换模块14处理后传输至第一无线信号收发模块15发出。

通过第一电源模块16可以为监测器1内的各个部件进行供电，在本申请中，第一电源模块16为蓄电池，以提供电源。

参照图1和图3，远程监测终端2包括通过电路相连接的第二电源模块24、存储模块22、分析模块21、第二无线信号收发模块25和显示模块23。通过第二电源模块24可以为远程监测终端2供电，第二电源模块24可以为蓄电池，也可以其他有线供电部件或结构，以为远程监测终端2供电。远程监测终端2的第二无线信号收发模块25接收监测器1发出的信号后，可以通过分析模块21分析后，存储至存储模块22并通过显示模块23进行展示，方便工作者了解土壤的质量情况，无需移动至实验室进行检测，减少水分等含量变化的可能，提高检测效率和精度。

本申请实施例一种土壤质量监测装置的实施原理为：监测器1可以通过传感器12实时监测和定期监测土壤的质量情况，并在分析和后通过无线电的方式发出；远程监测终端2通过第二无线电收发模块接收监测器1发出的信号，并且通过分析模块21分析后，进行存储和展示，便于工作人员了解和比对数据情况，从而获知土壤质量情况。

实施例2：

本申请实施例2和实施例1的不同之处在于：

参照图4，监测器1还包括摄像模块17，摄像模块17和微处理器13电连接，且包括一个或多个摄像头。

通过设置摄像模块17可以通过远程监测终端2控制，对土壤进行拍照，从而便于通过图像的方式还原土壤排布状况，当设置多个摄像头以不同角度和发射不同光线拍摄，通过和多个传感器12共同作用，以三维立体成像的方式还原土壤排布状况和土壤成分，并通过无线电的方式传输至远程监测终端2进行存储和展示。

实施例3：

本申请实施例1和实施例2、实施例3的不同之处在于：

参照图5，第一电源模块16包括通过电路依次连接的太阳能电池163、控制器162以及太阳能板161，太阳能板161设置在壳体11外部，且位于土壤外，太阳能板161能够吸收太阳光能，将光能转化为电能，通过控制器162可以起到调压和控制电流的作用，使得太阳能电池163可以存储电量，提高使用寿命，太阳能电池163为太阳能电池163可以为各个监测器1各个部件供电。

实施例4：

本申请实施例4和实施例1-3的不同之处在于：

参照图6，壳体11主体为回转体状，本申请中包括圆柱段和位于圆柱段底部的圆锥状。壳体11外壁上开设有弧形槽111，壳体11内部同轴转动设置有安装环113，多个传感器12均固定连接在安装环113外壁上，且传感器12容纳在弧形槽111内，壳体11内部设置有和太阳能电池163和第一无线信号收发模块15通过电路连接的驱动源114，驱动源114为伺服电机，且包括和壳体11同轴的输出轴1141，输出轴1141外壁上固定连接有多条连接杆115，本申请以等间隔设置的四条为例，连接杆115一端和安装环113内壁固定连接。

当驱动源114通过第一电源模块16供电并且获取无线电指示信号后，可以驱动安装环113进行转动，从而使得传感器12在弧形槽111内移动，从而可以检测监测器1附近不同位置的数据，提高数据数量，提高试验精度。

参照图6，安装环113始终处于覆盖弧形槽111的状态，并且安装环113和壳体11内壁之间设置密封件，密封件为密封环112，使得土壤中的水汽不易进入至壳体11内部，减少对壳体11内部结构造成影响，增加监测器1的使用寿命。

实施例5：

本神奇实施例和实施例4的不同之处在于：

参照图7，弧形槽111沿壳体11轴线方向等间隔开设有多排，并且相邻弧形槽111之间错位设置，本实施例以三个弧形槽111为例。安装环113设置有平行的三组，且和弧形槽111一一对应，三个安装环113之间也通过连接杆115和驱动源114的输出轴1141固定，使得输出轴1141转动时，可以带动多个安装环113转动，使得设置在安装环113上的多个传感器12可以检测土壤不同位置的数据情况，进一步提高数据数量，提高试验精度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种土壤质量监测装置，其特征在于：包括远程监测终端（2），以及埋设或部分埋设于土壤中的监测器（1）；

所述监测器（1）上设置有用于监测土壤参数的传感器（12）、和传感器（12）电连接的微处理器（13）、和微处理器（13）电连接的数据转换模块（14）、和数据转换模块（14）电连接的第一无线信号收发模块（15），以及和微处理器（13）电连接第一电源模块（16）；

所述传感器（12）设置有多个，且包括土壤养分含量传感器（12）、重金属含量传感器（12）和孔隙度传感器（12）；

所述远程监测终端（2）包括和监测器（1）无线通讯连接的第二无线信号收发模块（25），以及和第二无线信号收发模块（25）电连接的分析模块（21），以及和分析模块（21）电连接的存储模块（22）和显示模块（23）。

2.根据权利要求1所述的一种土壤质量监测装置，其特征在于：所述监测器（1）还包括摄像模块（17），所述摄像模块（17）和微处理器（13）电连接，且包括一个或多个摄像头。

3.根据权利要求1所述的一种土壤质量监测装置，其特征在于：所述第一电源模块（16）为包括和微处理器（13）电连接的太阳能电池（163），以及和太阳能电池（163）电连接的充电模块。

4.根据权利要求3所述的一种土壤质量监测装置，其特征在于：所述充电模块包括太阳能板（161），以及和太阳能板（161）及太阳能电池（163）电路连接的控制器（162）。

5.根据权利要求1所述的一种土壤质量监测装置，其特征在于：所述监测器（1）包括壳体（11），多个所述传感器（12）能够在所述壳体（11）上移动，所述监测器（1）内设置有用于驱动所述传感器（12）移动的驱动源（114），所述驱动源（114）和所述第一电源模块（16）电连接。

6.根据权利要求5所述的一种土壤质量监测装置，其特征在于：所述壳体（11）侧壁上开设有弧形槽（111），所述壳体（11）内转动连接有覆盖弧形槽（111）的安装环（113），所述传感器（12）设置在所述安装环（113）上，所述驱动源（114）用于驱动所述安装环（113）转动，所述传感器（12）能够沿所述弧形槽（111）移动。

7.根据权利要求6所述的一种土壤质量监测装置，其特征在于：所述安装环（113）在停止或转动时均封闭所述弧形槽（111），且所述安装环（113）和所述弧形槽（111）之间设置有密封件。

8.根据权利要求6或7所述的一种土壤质量监测装置，其特征在于：所述驱动源（114）包括能够转动的输出轴（1141），所述输出轴（1141）和所述安装环（113）同轴，所述输出轴（1141）外壁上连接有多个连接杆（115），所述连接杆（115）一端和所述安装环（113）连接。

9.根据权利要求8所述的一种土壤质量监测装置，其特征在于：所述弧形槽（111）设置有平行的多排，且相邻弧形槽（111）错位设置，所述安装环（113）设置数量和弧形槽（111）相同且一一对应覆盖所述弧形槽（111），所述驱动源（114）同时驱动所有所述安装环（113）转动。