[發(fā)明專利]農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107884546B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設計）人: 李文治;郭計欣;陳麗;楊玉銳;姚曉霞;吳楓;王莉;郭雅葳;郝麗賢;李真
• 申請（專利權）人: 邢臺市農業(yè)科學研究院
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01D21/02
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 賈巍超

技術領域

本發(fā)明涉及農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

干旱多發(fā)性以及作物病蟲害問題一直是阻礙農業(yè)生產持續(xù)發(fā)展的一個重要制約因素，做好土壤墑情監(jiān)測預報來指導節(jié)水灌溉的管理工作，搞好土壤墑情的監(jiān)測和預報對于研究土壤水分運動、作物水分狀況以及灌溉制度也是農業(yè)用水管理和災害預警服務的重要研究領域。監(jiān)測控制能力低，技術裝備水平亟需提高。

土壤墑情和病蟲害監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)之一是農田環(huán)境監(jiān)測傳感器，傳統(tǒng)的傳感器只是監(jiān)測出土壤含水率、已發(fā)生的病蟲害，而該傳感器可以監(jiān)測到農田的風速、風向、氣溫、空氣相對濕度、降雨量、土壤溫度、土壤濕度、光輻射強度等參數(shù)，通過項目的實施，一方面對于準確進行灌溉預報指導，合理利用有限的水資源具有重要作用。另一方面通過對大田環(huán)境監(jiān)測，建立針對我市的大田主要作物的主要病蟲害發(fā)生模型庫，對主要病蟲害預警，最終實現(xiàn)高產、高效、優(yōu)質農業(yè)具有重要意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題總的來說是提供一種農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；詳細解決的技術問題以及取得有益效果在后述內容以及結合具體實施方式中內容具體描述。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：

一種農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括預埋在農地耕層以下的底座、豎直設置在底座上的旋轉驅動齒輪、豎直且自轉設置在底座上的絲桿套、套裝在絲桿套下部且與旋轉驅動齒輪嚙合的從動齒圈、設置在絲桿套上部的升降絲母座、設置在升降絲母座上方且中空的棱錐形頂頭、豎直設置在底座一側的導向護套、設置在棱錐形頂頭中心孔頂部的上端蓋、設置在上端蓋根部與棱錐形頂頭中心孔內側壁之間的復位彈簧、設置在升降絲母座上部外側壁與底座底部外側壁之間的折疊彈性套、設置在折疊彈性套上端的卡位套、設置在卡位套與升降絲母座之間的軸承、

設置在底座上的升降驅動齒輪、豎直設置且與升降驅動齒輪嚙合的齒條、設置在齒條頂部且用于打開上端蓋的開門桿、設置在齒條上且用于田環(huán)境監(jiān)測的傳感器系統(tǒng)；

棱錐形頂頭沿導向護套升降移動做露出于農地的運動，升降驅動齒輪帶動齒條在絲桿套 中心孔內與棱錐形頂頭中心孔內做齒條頂部露出于上端蓋的運動。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述傳感器系統(tǒng)包括設置在齒條上的風速風向傳感器、氣溫傳感器、空氣相對濕度傳感器、以及光輻射強度傳感器。

在齒條上附著有用于插入農地耕層的插地針，在插地針上安裝有土壤濕度傳感器與土壤溫度傳感器。

在底座上設置有與傳感器系統(tǒng)電連接的處理器， 處理器通過電纜線與農地的總服務器電連接；土壤濕度傳感器與土壤溫度傳感器分別通過數(shù)據線與處理器電連接；

處理器通過控制器分別控制升降驅動齒輪的電機與旋轉驅動齒輪的電機。

在農地設置有用于給總服務器或處理器供電的光伏板。

該發(fā)明是將太陽能供電技術使用到傳感器設備中，與傳統(tǒng)傳感器設備不同之處有：第一，不用連接動力電源，利用太陽能進行供電；第二，傳統(tǒng)傳感器只監(jiān)測到土壤濕度、土壤溫度、氣溫參數(shù)且誤差較大，而該傳感器可以監(jiān)測到農田的風速、風向、氣溫、空氣相對濕度、降雨量、土壤溫度、土壤濕度、光和輻射強度等參數(shù)，測量參數(shù)多、精確性較高，誤差較??；第三，傳統(tǒng)傳感器上傳監(jiān)測數(shù)據只能采用定時上傳，而該傳感器上傳監(jiān)測數(shù)據可采用實時發(fā)送與定時上傳兩種方式，數(shù)據采集頻率可動態(tài)調整；第四，傳統(tǒng)傳感器在作物耕作時候必須取出，費工費力。而該傳感器配有自動伸縮裝置，作物耕作期間，耕作傳感器自動回縮到耕層以下（40-50cm）。

利用太陽能技術和農田環(huán)境監(jiān)測與分析系統(tǒng)結合，實現(xiàn)農業(yè)灌溉用水和環(huán)境監(jiān)測主要病蟲害預警的物聯(lián)網應用技術體系和模式。

本發(fā)明的有益效果不限于此描述，為了更好的便于理解，在具體實施方式部分進行了更加詳細的描述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明使用時的結構示意圖。

其中：1、農地；2、底座；3、旋轉驅動齒輪；4、從動齒圈；5、絲桿套；6、升降絲母座；7、棱錐形頂頭；8、上端蓋；9、復位彈簧；10、開門桿；11、折疊彈性套；12、卡位套；13、軸承；14、升降驅動齒輪；15、齒條；16、風速風向傳感器；17、氣溫傳感器；18、空氣相對濕度傳感器；19、光輻射強度傳感器；20、插地針；21、土壤濕度傳感器；22、土壤溫度傳感器；23、數(shù)據線；24、導向護套；25、處理器；26、電纜線。

具體實施方式