CN220773280U - 一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置，属于农业监测技术领域；包括接立架，所述连接立架下端的一侧固定连接有横梁支架，横梁支架一端固定连接的托片固定连接有气象百叶盒，横梁支架另一端固定连接的托片设置有小型超声波雨量一体式气象站，小型超声波雨量一体式气象站包括多要素空气传感器、超声波风向传感器和光学雨量感应器。相较于现有技术，本申请对农作物的生长状况和果实健康状态的监测更为及时，避免了单纯使用太阳能发电在夜间或者阴雨天气无法供电，使得装置无法使用的情况出现，保证装置对农作物的实时监控，提高装置对农作物监测结果的准确性。

Description

一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置

技术领域

本实用新型涉及农业监测技术领域，特别涉及一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置。

背景技术

智慧农业是指现代科学技术与农业种植相结合，从而实现无人化、自动化和智能化管理，智慧农业是将物联网技术运用到传统农业中去，运用智能制造、无人机、机器人和人工智能等技术对农业生产进行控制。

现有技术中，公开号为CN218211424U的中国专利文献中提出了一种农业遥感监测装置，通过数据传输模块将监测到的数据传输至工作人员的手机等移动终端，便于进行实时观寨效据的变化和对数据进行记录，但此专利并未解决现有的农业监测装置监测农作物生长状况和果实健康状况的能力有限，不能准确监测农作物的长势情况，现有的农业监测装置大多依赖电网或者太阳能板供电，电网供电消耗较大，电路搭建不便，而太阳能板在夜间或者阴雨天气存在无法供电的情况，因此，本申请提供了一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置来满足需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置以解决现有的农业监测装置不能准确监测农作物的长势情况和太阳能板在夜间或者阴雨天气存在无法供电的情况的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置，包括连接立架，所述连接立架下端的一侧固定连接有横梁支架，所述横梁支架一端固定连接的托片固定连接有气象百叶盒，所述横梁支架另一端固定连接的托片设置有小型超声波雨量一体式气象站，所述小型超声波雨量一体式气象站包括多要素空气传感器、超声波风向传感器和光学雨量感应器；所述横梁支架的中部设置有可见光摄像头和近红外光摄像头。

优选地，所述连接立架的顶端通过连接托盘固定连接有风力发电机，所述连接立架中部的一端固定连接有连接架，所述连接架的一端固定连接有太阳能电池板，所述连接立架下端的一侧固定连接有防水电控箱，所述防水电控箱的底端依次设置有喷淋系统模块接口、继电器模块接口和排线口。

优选地，所述防水电控箱包括物联网主机、电源管理器、锂电池、远距离无线电模块、主板和逆变器等相关硬件设备，所述横梁支架通过所述可见光摄像头与所述近红外光摄像头固定连接，所述可见光摄像头通过北斗GPS固定连接有天线。

优选地，所述连接立架的底端固定连接有三角立杆，所述横梁支架与所述多要素空气传感器固定连接，所述多要素空气传感器通过所述超声波风向传感器与所述光学雨量感应器固定连接。

优选地，所述风力发电机和所述太阳能电池板经过直流变换器整流后并联，所述风力发电机和所述太阳能电池板的功率调节和电压调节相对独立，所述排线口与所述防水电控箱中电源管理器连接后共同向负载和锂电池提供能量。

优选地，所述可见光摄像头和所述近红外光摄像头通过所述排线口与所述防水电控箱中锂电池和物联网主机电性连接。

优选地，所述防水电控箱中远距离无线电模块以拓展板的形式与所述防水电控箱中物联网主板固定连接。

本实用新型与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

上述方案中，通过设置横梁支架的中部设置有可见光摄像头和近红外光摄像头，使得装置可对农作物进行多角度全自动的图像拍摄，通过横梁支架另一端固定连接的托片设置有小型超声波雨量一体式气象站，使得装置可实时监测各类环境因素，之后装置将现场采集到的数据通过连接线传递至防水电控箱中物联网无机上，接着防水电控箱中物联网主机结合机器视觉监测结果，对农作物的生长状态进行实时监测，使得装置对农作物的生长状况和果实健康状态的监测更为准确，再将监测后的控制信号传递喷淋系统模块接口，使得喷淋系统模块接口通过监测后的结果对农作物自动对农作物进行施肥，实现对农作物的自动补充养分和精准施肥，帮助农作物的健康生长，降低播种人员的工作量；

通过连接架的一端固定连接有太阳能电池板，使得太阳能电池板可收集太阳能，从而使得装置可同时具备风力发电和太阳能发电的能力，避免了使用电网供电，节约电能，亦避免了单纯使用太阳能发电在夜间或者阴雨天气无法供电，使得装置无法使用的情况出现，保证装置对农作物的实时监控，提高装置对农作物监测结果的准确性。

附图说明

并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本公开的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本公开。

图1为一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置立体结构示意图；

图2为横梁支架、多要素空气传感器、超声波风向传感器和光学雨量感应器的连接立体结构示意图；

图3为可见光摄像头、近红外光摄像头、北斗GPS和天线的连接立体结构示意图；

图4为侧面立体结构示意图；

图5为正面立体结构示意图；

图6为爆炸立体结构示意图；

图7为仰视立体结构示意图；

图8为数据传输结构示意图。

[附图标记]

1、连接立架；2、风力发电机；3、连接托盘；4、横梁支架；5、连接架；6、太阳能电池板；7、多要素空气传感器；8、超声波风向传感器；9、光学雨量感应器；10、三角立杆；11、气象百叶盒；12、可见光摄像头；13、近红外光摄像头；14、北斗GPS；15、天线；16、防水电控箱；17、喷淋系统模块接口；18、继电器模块接口；19、排线口。

如图所示，为了能明确实现本实用新型的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本实用新型限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型提供的AA进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本实用新型进行具体的限定。

需要指出的是，在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合其它实施例(无论是否明确描述)实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。

通常，可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分取决于上下文，本文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素，而是可以替代地，至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其他因素。

可以理解的是，本公开中的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在……上”不仅表示“直接在”某物“上”而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义，并且“在……之上”或“在……上方”不仅表示“在”某物“之上”或“上方”的含义，而且还可以包括其“在”某物“之上”或“上方”且其间没有居间特征或层的含义。

此外，诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相关术语在本文中为了描述方便可以用于描述一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系，如在附图中示出的。空间相关术语旨在涵盖除了在附图所描绘的取向之外的在设备使用或操作中的不同取向。设备可以以另外的方式被定向，并且本文中使用的空间相关描述词可以类似地被相应解释。

如图1-图8所示的，本实用新型的实施例提供一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置，包括连接立架1，连接立架1下端的一侧固定连接有横梁支架4，横梁支架4一端固定连接的托片固定连接有气象百叶盒11，横梁支架4另一端固定连接的托片设置有小型超声波雨量一体式气象站，小型超声波雨量一体式气象站包括多要素空气传感器7、超声波风向传感器8和光学雨量感应器9；横梁支架4的中部设置有可见光摄像头12和近红外光摄像头13，使用时，通过横梁支架4的中部设置有可见光摄像头12和近红外光摄像头13，使得装置可对农作物进行多角度全自动的图像拍摄，接着通过横梁支架4一端固定连接的托片固定连接有气象百叶盒11，横梁支架4另一端固定连接的托片设置有小型超声波雨量一体式气象站，使得装置可实时监测各类环境因素，之后装置将现场采集到的数据通过连接线传递至防水电控箱16中物联网无机上，接着防水电控箱16中物联网主机结合机器视觉监测结果，对农作物的生长状态进行实时监测，使得装置对农作物的生长状况和果实健康状态的监测结果更为准确，再将监测后的控制信号传递喷淋系统模块接口17，使得喷淋系统模块接口17通过监测后的结果自动对农作物进行施肥，实现对农作物的自动补充养分和精准施肥，帮助农作物的健康生长，降低播种人员的工作量，另外本装置具有可拓展性，可以根据地域和农作物的特点等对装置进行调整，例如在装置中加入多要素土壤传感器等，从而实现对农作物生长状态更加精准的把控。

作为本实施例中的一种优选实施方式，参考附图6和图7，连接立架1的顶端通过连接托盘3固定连接有风力发电机2，连接立架1中部的一端固定连接有连接架5，连接架5的一端固定连接有太阳能电池板6，连接立架1下端的一侧固定连接有防水电控箱16，防水电控箱16的底端依次设置有喷淋系统模块接口17、继电器模块接口18和排线口19，防水电控箱16包括物联网主机、电源管理器、锂电池、远距离无线电模块、主板和逆变器等相关硬件设备，通过连接立架1的顶端通过连接托盘3固定连接有风力发电机2，使得风力发电机2可进行风力发电，通过连接架5的一端固定连接有太阳能电池板6，使得太阳能电池板6可收集太阳能，从而使得装置可同时具备风力发电和太阳能发电的能力，避免了使用电网供电，节约电能，亦避免了单纯使用太阳能发电在夜间或者阴雨天气无法供电，使得装置无法使用的情况出现，保证装置对农作物的实时监控，提高装置对农作物监测结果的准确性。

作为本实施例中的一种优选实施方式，参考附图2、图3和图6，连接立架1的底端固定连接有三角立杆10，横梁支架4与多要素空气传感器7固定连接，多要素空气传感器7通过超声波风向传感器8与光学雨量感应器9固定连接，横梁支架4通过可见光摄像头12与近红外光摄像头13固定连接，可见光摄像头12通过北斗GPS14固定连接有天线15，通过连接立架1的底端固定连接有三角立杆10，使得装置安装后的位置稳定，通过天线15为4G天线，使得天线15与防水电控箱16中的远距离无线电模块配合，在天线15未覆盖或者质量不好的地区依然可以进行数据传输，之后天线15和防水电控箱16中的远距离无线电模块，将可见光摄像头12和近红外光摄像头13监测和采集到的实时数据流通过中继传输到远端的服务器的机器视觉模型，之后将机器视觉模型结果实时传递到物联网主板上，从而实现农作物的实时监测，提升农作物监测结果的准确性，且天线15与防水电控箱16中的远距离无线电模块采用装置自身所发电能，避免线路布置流程，具有更好的环境适应性，且16中的远距离无线电模块之间的自组网进行数据传输，无需依赖移动基站，在没有网络和电网覆盖的偏远地区也能保障数据的实时传输，减少由于网络问题造成的数据流丢失或者延迟的问题。

作为本实施例中的一种优选实施方式，参考附图4和图6，风力发电机2和太阳能电池板6经过直流变换器整流后并联，风力发电机2和太阳能电池板6的功率调节和电压调节相对独立，排线口19与防水电控箱16中电源管理器连接后共同向负载和锂电池提供能量，可见光摄像头12和近红外光摄像头13通过排线口19与防水电控箱16中锂电池和物联网主机电性连接，防水电控箱16中远距离无线电模块以拓展板的形式与防水电控箱16中物联网主板固定连接，通过风力发电机2和太阳能电池板6经过直流变换器整流后并联，使得直流电源和另一个不同的直流电压可以进行转换，同时直流变换器具有防止反向逆流的功能，可以避免电流的逆流损坏发电设备，延长了发电设备和电池的使用寿命，增强了发电系统的稳定性和可靠性，通过风力发电机2和太阳能电池板6的功率调节和电压调节相对独立，避免了其中一套系统出现故障或者某一种自然能长期短缺二影响系统的正常工作，通过可见光摄像头12和近红外光摄像头13通过排线口19与防水电控箱16中锂电池和物联网主机电性连接，使得防水电控箱16中锂电池和物联网主机可以与可见光摄像头12和近红外光摄像头13之间进行电力供应和数据传输，实现数据的实时传输，保证农作物的监测情况准确。

本实用新型提供的技术方案，使用时，通过横梁支架的中部设置有可见光摄像头和近红外光摄像头，使得装置可对农作物进行多角度全自动的图像拍摄，接着通过横梁支架一端固定连接的托片固定连接有气象百叶盒，横梁支架另一端固定连接的托片设置有小型超声波雨量一体式气象站，使得装置可实时监测各类环境因素，之后装置将现场采集到的数据通过连接线传递至防水电控箱中物联网无机上，通过防水电控箱中物联网主机结合机器视觉监测结果，使得装置对农作物的生长状况和果实健康状态的监测结果更为准确，再将监测后的控制信号传递喷淋系统模块接口，使得喷淋系统模块接口通过监测后的结果自动对农作物进行施肥，实现对农作物的自动补充养分和精准施肥，帮助农作物的健康生长，降低播种人员的工作量。

使用时，通过连接架的一端固定连接有太阳能电池板，使得太阳能电池板可收集太阳能，从而使得装置可同时具备风力发电和太阳能发电的能力，避免了使用电网供电，节约电能，亦避免了单纯使用太阳能发电在夜间或者阴雨天气无法供电，使得装置无法使用的情况出现，保证装置对农作物的实时监控，提高装置对农作物监测结果的准确性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于复合机器视觉监控的农业监测装置，其特征在于，包括连接立架：所述连接立架下端的一侧固定连接有横梁支架，所述横梁支架一端固定连接的托片固定连接有气象百叶盒，所述横梁支架另一端固定连接的托片设置有小型超声波雨量一体式气象站，所述小型超声波雨量一体式气象站包括多要素空气传感器、超声波风向传感器和光学雨量感应器；

所述横梁支架的中部设置有可见光摄像头和近红外光摄像头。

2.根据权利要求1所述的基于复合机器视觉监控的农业监测装置，其特征在于，所述连接立架的顶端通过连接托盘固定连接有风力发电机，所述连接立架中部的一端固定连接有连接架，所述连接架的一端固定连接有太阳能电池板。

3.根据权利要求2所述的基于复合机器视觉监控的农业监测装置，其特征在于，所述连接立架下端的一侧固定连接有防水电控箱，所述防水电控箱的底端依次设置有喷淋系统模块接口、继电器模块接口和排线口。

4.根据权利要求3所述的基于复合机器视觉监控的农业监测装置，其特征在于，所述防水电控箱包括物联网主机、电源管理器、锂电池、远距离无线电模块、主板和逆变器，所述横梁支架通过所述可见光摄像头与所述近红外光摄像头固定连接，所述可见光摄像头通过北斗GPS固定连接有天线。

5.根据权利要求1所述的基于复合机器视觉监控的农业监测装置，其特征在于，所述连接立架的底端固定连接有三角立杆，所述横梁支架与所述多要素空气传感器固定连接，所述多要素空气传感器通过所述超声波风向传感器与所述光学雨量感应器固定连接。

6.根据权利要求3所述的基于复合机器视觉监控的农业监测装置，其特征在于，所述风力发电机和所述太阳能电池板经过直流变换器整流后并联，所述风力发电机和所述太阳能电池板的功率调节和电压调节相对独立，所述排线口与所述防水电控箱中电源管理器连接后共同向负载和锂电池提供能量。

7.根据权利要求3所述的基于复合机器视觉监控的农业监测装置，其特征在于，所述可见光摄像头和所述近红外光摄像头通过所述排线口与所述防水电控箱中锂电池和物联网主机电性连接。

8.根据权利要求3所述的基于复合机器视觉监控的农业监测装置，其特征在于，所述防水电控箱中远距离无线电模块以拓展板的形式与所述防水电控箱中物联网主板固定连接。