CN220893461U - 一种可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆 - Google Patents

Abstract

一种可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，包括竖向的固定杆，在固定杆的顶端端面固定连接有避雷针，在固定杆顶部的左侧通过第一支架固定连接有多要素传感器，在固定杆的右侧通过第二支架固定连接有摄像机；在固定杆的中部固定连接有第一主控箱以及通过第三支架固定连接有太阳能电池板。多要素传感器、第一支架、固定杆、第二支架和摄像机位于同一竖向平面内，使得第一主控箱、多要素传感器、摄像机、第一支架、第二支架在工厂预安装至固定杆上后可以进行叠放包装运输，可以在农田内将预安装好的结构平放在地面上并进行后续的安装工作，便于多名工人同时安装第三支架、太阳能电池板以及调试第一主控箱，且互不干涉，提高现场施工效率。

Description

一种可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆

技术领域

本实用新型涉及数据监测技术，具体涉及一种可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆。

背景技术

随着科学的发展，现在农业种植中越来越注重影响农作物生长要素数据的采集，即通过采集土壤、气象等环境参数，以及作物的生长状况数据，为用户提供及时、准确的信息，并通过对这些数据的收集和分析，实现作物浇水、施肥的科学控制，保证作物的正常生长，同时促进资源的合理利用。

公告号CN214096165U农业生长要素数据采集器，公开的方案包括固定杆，在固定杆上端固定连接太阳能电池板、百叶箱（多要素传感器）、电源箱和控制板，太阳能电池板、百叶箱（多要素传感器）、电源箱和控制板在固定杆上的安装位置分散，不便于生产和装配。在农田中安装装配产品时，零件越多，装配难度越大且费时费工。

公布号CN110954161A一种基于物联网的农业智能监测管理系统，包括安装架，在安装架的顶部分散设置有多种器件，使得现场施工时，需先将安装架立到地面上，工人站在梯子上将这些器件安装在安装杆的顶部，施工效率低；另外，由于安装架上用于固定这些器件的支架较分散，在运输时这些支架会占用车体内较多空间，不便于运输。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，目的在于简化结构，便于运输和现场装配安装。

一种可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，包括竖向的固定杆，在固定杆的顶端端面固定连接有避雷针，在固定杆顶部的左侧通过第一支架固定连接有用于采集农作物生长要素数据的多要素传感器，第一支架一端与固定杆固定连接，第一支架的另一端向固定杆的左侧延伸后与多要素传感器固定连接，在固定杆的右侧通过第二支架固定连接有用于抓取农作物视频数据和农作物图像数据的摄像机，第二支架的一端固定连接在固定杆上，第二支架的另一端倾斜向上延伸后与摄像机固定连接；在固定杆的中部固定连接有第一主控箱以及通过第三支架固定连接有太阳能电池板，太阳能电池板为第一主控箱提供电源，第一主控箱用于接收多要素传感器和摄像机的数据；多要素传感器、第一支架、固定杆、第二支架和摄像机位于同一竖向平面内。

进一步为：第一支架和第二支架均设置有用于走线的中空管，固定杆为中空结构，中空管与固定杆相连通，在中空管上对应多要素传感器或摄像机的位置开设有进线孔，在固定杆上对应第一主控箱的位置开设有出线孔。

进一步为：在固定杆上对应太阳能电池板的位置设置有进线孔，太阳能电池板的电源线经相应的进线孔和出线孔后为第一主控箱供电。

进一步为：第一支架为横向的第一支管，第一支管的一端与固定杆焊接，多要素传感器栓接在第一支管另一端端部且位于第一支管的上方。

进一步为：第二支架包括斜向的第二支管，第二支管的下端与固定杆焊接，第二支管的上端与横向的第三支管的一端固定连接，摄像机栓接在第三支管的另一端端部且位于第三支管的下方；在第二支管的中部和固定杆之间焊接有横向或斜向的第四支管。

进一步为：第三支架包括上下并列的且为横向的两个第五支管，两个第五支管中部通过竖向的三角形支架固定连接，三角形支架的一个侧边与固定杆贴合并可拆卸固定连接，太阳能电池板包括用于将太阳能转化为电能的太阳能板以及用于储存太阳能板转化后的电能的蓄电池盒，蓄电池盒穿设在三角形支架内并固定在三角形支架上。

进一步为：两块太阳能板并列设置在第五支管上且分别位于三角形支架的两侧，两块太阳能的上部分别位于固定杆的两侧。

进一步为：三角形支架包括斜向的第六支管、竖向的第七支管以及横向的第八支管，第六支管、第七支管和第八支管首尾依次相连并形成直角三角形结构，两个第五支管分别位于第六支管的上下两端，第七支管与固定杆贴合并固定连接，蓄电池盒的中部固定连接在第六支架的中部。

进一步为：在第七支管上分布有固定板，固定板通过U型螺栓将第七支管固定连接在固定杆上。

进一步为：第一主控箱通过无线网络接收土壤墒情监测站的数据，土壤墒情监测站包括土壤墒情传感器、第二太阳能板以及锥型的第二主控箱，土壤墒情传感器为杆状结构并在其下端形成尖端，土壤墒情传感器的上端与第二主控箱的小头端端口固定连接，第二太阳能板盖在第二主控箱的大头端端口上并与之固定连接，第二太阳能板为第二主控箱供电，土壤墒情传感器的数据传输给第二主控箱，第二主控箱和第一主控箱无线连接。

本实用新型的有益效果：将多要素传感器和摄像机分别布置在固定杆顶部的相对两侧，并将太阳能电池板布置在固定杆的中部，多要素传感器、摄像机和太阳能电池板的布局便于在现场平放固定架；多要素传感器、第一支架、固定杆、第二支架和摄像机位于同一竖向平面内，使得第一主控箱、多要素传感器、摄像机、第一支架、第二支架在工厂预安装至固定杆上后可以进行叠放包装运输，同时，可以在农田内将预安装好的结构平放在地面上并进行后续的安装工作，便于多名工人同时安装第三支架、太阳能电池板以及调试第一主控箱，且互不干涉，提高现场施工效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为第一支架、第二支架和固定杆连接结构处的示意图；

图3为第三支架、太阳能电池板和固定杆连接处的示意图；

图4为土壤墒情监测站的结构示意图；

图5为固定杆与地面内的固定连接结构示意图；

图6为农业物联网数据传输框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。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，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。本实用新型实施例中的左、中、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

一种可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，包括竖向的固定杆1，在固定杆1的顶端端面固定连接有避雷针7，在固定杆1顶部的左侧通过第一支架5固定连接有用于采集农作物生长要素数据的多要素传感器6，第一支架5一端与固定杆1固定连接，第一支架5的另一端向固定杆1的左侧延伸后与多要素传感器6固定连接，在固定杆1的右侧通过第二支架8固定连接有用于抓取农作物视频数据和农作物图像数据的摄像机8，第二支架8的一端固定连接在固定杆1上，第二支架8的另一端倾斜向上延伸后与摄像机8固定连接；在固定杆1的中部固定连接有第一主控箱2以及通过第三支架3固定连接有太阳能电池板4，太阳能电池板4为第一主控箱2提供电源，第一主控箱2用于接收多要素传感器6和摄像机8的数据。

其中，第一主控箱2栓接在固定杆1上，多要素传感器6、第一支架5、固定杆1、第二支架8和摄像机9位于同一竖向平面内，第一支架5、第二支架8、多要素传感器6和摄像机9也可在工厂预安装，在施工现场仅需将第三支架3和太阳能电池板4固定连接在固定杆1上。第一主控箱2位于太阳能电池板4的下方，可以将第一主控箱2固定连接在固定杆1上，也可以将第一主控箱2固定连接在第三支架3上。

结合图2所示，第一支架5为横向的第一支管，第一支管的一端与固定杆1焊接，多要素传感器6栓接在第一支管另一端端部且位于第一支管的上方。第二支架8包括斜向的第二支管81，第二支管81的下端与固定杆1焊接，第二支管81的上端与横向的第三支管82的一端固定连接，摄像机9栓接在第三支管82的另一端端部且位于第三支管82的下方；在第二支管81的中部和固定杆1之间焊接有横向或斜向的第四支管83。第一支架5和第二支架8均设置有用于走线的中空管，固定杆1为中空结构，中空管与固定杆1相连通，在中空管上对应多要素传感器6或摄像机9的位置开设有进线孔，在固定杆1上对应第一主控箱2的位置开设有出线孔。多要素传感器6和摄像机9的电源线和数据线经进线孔和出线孔后与第一主控箱2连接。在固定杆1上对应太阳能电池板4的位置设置有进线孔，太阳能电池板4的电源线经相应的进线孔和出线孔后为第一主控箱2供电，在农田中，将太阳能电池板4固定在固定杆1上后，将太阳能电池板4的电源线和太阳能电池板4之间通过快接接头连接，方便快捷，减少现场施工时间。

结合图3所示，第三支架3包括上下并列的且为横向的两个第五支管31，两个第五支管31中部通过竖向的三角形支架固定连接，三角形支架的一个侧边与固定杆1贴合并可拆卸固定连接，太阳能电池板4包括用于将太阳能转化为电能的太阳能板41以及用于储存太阳能板41转化后的电能的蓄电池盒42，蓄电池盒42穿设在三角形支架内并固定在三角形支架上。两块太阳能板41并列设置在第五支管31上且分别位于三角形支架的两侧，两块太阳能41的上部分别位于固定杆1的两侧，使太阳能板41的重心靠近固定杆1，进而提高太阳能板41的稳定性。三角形支架包括斜向的第六支管36、竖向的第七支管33以及横向的第八支管32，第六支管36、第七支管33和第八支管32首尾依次相连并形成直角三角形结构，两个第五支管31分别位于第六支管36的上下两端，第七支管33与固定杆1贴合并固定连接，蓄电池盒42的中部固定连接在第六支架36的中部，使得太阳能板41能为蓄电池盒42遮挡一部分雨水。在第七支管33上分布有固定板35，固定板35通过U型螺栓34将第七支管33固定连接在固定杆1上。

为便于施工且保证本实用新型的结构强度，本实用新型中的支管和固定杆均为方管。

另外，结合图4所示，第一主控箱2通过无线网络接收土壤墒情监测站的数据，具体的，第一控制箱基于LORA无线通信技术实现对移动式土壤监测站的数据采集，土壤墒情监测站包括土壤墒情传感器203、第二太阳能板201以及锥型的第二主控箱202，土壤墒情传感器203为杆状结构并在其下端形成尖端204，土壤墒情传感器203的上端与第二主控箱202的小头端端口固定连接，第二太阳能板201盖在第二主控箱202的大头端端口上并与之固定连接，第二太阳能板201为第二主控箱202供电，土壤墒情传感器203的数据传输给第二主控箱202，第二主控箱202和第一主控箱2无线连接。将土壤墒情传感器203的尖端204插入地面100下采集土壤数据，采集的土壤数据由第二主控箱202发送给第一主控箱2。

结合图1和图5所示，在固定杆1的底端固定连接有水平底板11，施工时，在地面100内预制混凝土基础102，并在混凝土基础102内预埋钢筋地笼101，钢筋地笼101的顶端从混凝土基础102中伸出后与水平底板11固定连接。使用时，多要素传感器6可包括风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、大气压力传感器、PM2.5传感器、PM10传感器、噪声传感器、光照传感器、雨量传感器中的多种传感器；避雷针7为非电子式提前放电避雷针，寿命长、范围大、无需维护；摄像机9为海康威视高清摄像头，支持远程控制，360度旋转、拉近、拉远等，用户可对视频进行截图，查看历史视频监控，设置回放时间后进行远程历史视频回放；土壤墒情监测站具有土壤温度、湿度、电导率、PH、氮、磷、钾多种要素传感器，实时监测区域内的墒情信息，并基于低功耗技术，在只用自身电池供电的情况下支持不小于6个月的工作时间，叠加10w太阳能板即可实现完全光电互补，在完全无需外界供电的条件下可实现24小时全天候永久在线监测。结合图6所示，第一主控箱2内的中央处理单元具备边缘计算及AI识别能力，通过摄像机抓取农作物视频数据和农作物图像数据，利用深度学习算法处理农作物视频数据和农作物图像数据，对农作物进行生育期识别和病虫害识别；并利用云边协同框架，实现对底层设备的实时监控和智能化控制；通过多个土壤墒情监测站采集固定杆周围不同区域的土壤数据，大范围了解农作物生长情况。

本实用新型实现了对相关数据的采集和监测，适用于各种农业场景，包括大田、大棚、果园、种植园等。能够实时监测和记录相关的农业环境数据，这些信息以数据的形式将农田的气象及墒情情况具象化，从而及时采取相应的措施，以提高农作物的质量和产量。通过互联网技术，用户可以通过手机、平板或电脑等设备，进行远程查看和管理，随时了解田间农作物的生长状况，并进行相应的预防和调整，极大提高了农业生产的便利性和工作效率。本实用新型还可以与其他设备进行连接，实现自动化农业生产，例如，将其与灌溉设备相连，可以根据土壤湿度数据自动进行灌溉，提供适时适量的水分供给；将其与温室设备相连，可以根据温度和光照数据自动调节温室内的温度和照度，调整至适宜的生长条件。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：包括竖向的固定杆，在固定杆的顶端端面固定连接有避雷针，在固定杆顶部的左侧通过第一支架固定连接有用于采集农作物生长要素数据的多要素传感器，第一支架一端与固定杆固定连接，第一支架的另一端向固定杆的左侧延伸后与多要素传感器固定连接，在固定杆的右侧通过第二支架固定连接有用于抓取农作物视频数据和农作物图像数据的摄像机，第二支架的一端固定连接在固定杆上，第二支架的另一端倾斜向上延伸后与摄像机固定连接；在固定杆的中部固定连接有第一主控箱以及通过第三支架固定连接有太阳能电池板，太阳能电池板为第一主控箱提供电源，第一主控箱用于接收多要素传感器和摄像机的数据；多要素传感器、第一支架、固定杆、第二支架和摄像机位于同一竖向平面内。

2.根据权利要求1所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：第一支架和第二支架均设置有用于走线的中空管，固定杆为中空结构，中空管与固定杆相连通，在中空管上对应多要素传感器或摄像机的位置开设有进线孔，在固定杆上对应第一主控箱的位置开设有出线孔。

3.根据权利要求2所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：在固定杆上对应太阳能电池板的位置设置有进线孔，太阳能电池板的电源线经相应的进线孔和出线孔后为第一主控箱供电。

4.根据权利要求1所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：第一支架为横向的第一支管，第一支管的一端与固定杆焊接，多要素传感器栓接在第一支管另一端端部且位于第一支管的上方。

5.根据权利要求1所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：第二支架包括斜向的第二支管，第二支管的下端与固定杆焊接，第二支管的上端与横向的第三支管的一端固定连接，摄像机栓接在第三支管的另一端端部且位于第三支管的下方；在第二支管的中部和固定杆之间焊接有横向或斜向的第四支管。

6.根据权利要求1所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：第三支架包括上下并列的且为横向的两个第五支管，两个第五支管中部通过竖向的三角形支架固定连接，三角形支架的一个侧边与固定杆贴合并可拆卸固定连接，太阳能电池板包括用于将太阳能转化为电能的太阳能板以及用于储存太阳能板转化后的电能的蓄电池盒，蓄电池盒穿设在三角形支架内并固定在三角形支架上。

7.根据权利要求6所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：两块太阳能板并列设置在第五支管上且分别位于三角形支架的两侧，两块太阳能的上部分别位于固定杆的两侧。

8.根据权利要求6所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：三角形支架包括斜向的第六支管、竖向的第七支管以及横向的第八支管，第六支管、第七支管和第八支管首尾依次相连并形成直角三角形结构，两个第五支管分别位于第六支管的上下两端，第七支管与固定杆贴合并固定连接，蓄电池盒的中部固定连接在第六支架的中部。

9.根据权利要求8所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：在第七支管上分布有固定板，固定板通过U型螺栓将第七支管固定连接在固定杆上。

10.根据权利要求1所述的可监管大面积土地的农业物联网数据传感集成杆，其特征在于：第一主控箱通过无线网络接收土壤墒情监测站的数据，土壤墒情监测站包括土壤墒情传感器、第二太阳能板以及锥型的第二主控箱，土壤墒情传感器为杆状结构并在其下端形成尖端，土壤墒情传感器的上端与第二主控箱的小头端端口固定连接，第二太阳能板盖在第二主控箱的大头端端口上并与之固定连接，第二太阳能板为第二主控箱供电，土壤墒情传感器的数据传输给第二主控箱，第二主控箱和第一主控箱无线连接。