一种对农业环境集成多方位监测的系统及其监测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种对农业环境集成多方位监测的系统，包括安置于农业作业区域内的对多种农业环境数据检测的集成式检测器，以及与集成式检测器无线连接的信息处理平台；所述集成式检测器包括用于安装固定的专用支架，设置于专用支架上的电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器，以及设置于专用支架下部的集成控制盒。本发明专利技术巧妙地将多种农业环境数据采集的传感器集成于同一装置上，实现了一个设备采集全部所需数据的目的，避免了以往分开设置的传感器不方便管理的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种对农业环境集成多方位监测的系统及其监测方法
本专利技术涉及农业传感检测装置，是涉及一种对农业环境集成多方位监测的系统及其监测方法。
技术介绍
在农业生产中，农作物的生长受多种自然环境因素影响，如土壤温湿度、pH值、环境温度、光照、风力、二氧化碳浓度等。这些因素主要来自于自然界馈赠，以往农业作业大都是靠天吃饭，依靠对自然天气状况和环境情况的人为观察根据实际经验来判断进行何种作业措施。随着农业技术科学化的发展，现在提倡科学作业、科学管理，越来越多地应用到科学的数据采集和判断来辅助农业生产的状况和决定需要采取的处理措施。现有技术中大多气象数据通过相关部门尤其是气象部门采集公布，对于农业作业区域土壤数据一般是通过取样分析获取，也有在作业区域单独设立相应采集装置如风力信标、温湿度计等来获取相应数据，但是这些措施和设备的设立都较为分散，在农业科学化进程中较难管理，而且对各种数据还主要依靠人工读数，较为不便。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种对农业环境集成多方位监测的系统。为实现上述目的，本采用的技术方案如下：一种对农业环境集成多方位监测的系统，包括安置于农业作业区域内的对多种农业环境数据检测的集成式检测器，以及与集成式检测器无线连接的信息处理平台；所述集成式检测器包括用于安装固定的专用支架，设置于专用支架上的电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器，以及设置于专用支架下部的集成控制盒，所述集成控制盒包括与电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器均有线连接的MCU，与MCU连接的433m无线数传模块、存储模块和电池，所述433m无线数传模块通过防水天线向信息处理平台传输数据信号。具体地，为了实现各传感器的安置，所述专用支架包括用于地面固定的固定支脚，与固定支脚连接的并用于安置集成控制盒的底支架，竖直地穿过集成控制盒与底支架连接的主杆管，围绕主杆管设置的多个呈弯管状的分支杆管，分别设置于主杆管和各个分支杆管上的上安装位，设置于固定支脚上的下安装位，设置于集成控制盒上方并与主杆管和分支杆管连接的导水棚，以及设置于集成控制盒上用于安装防水天线的天线安置口，其中主杆管和分支杆管通过其内空心部分形成的接线通道与集成控制盒连通，在接线通道内布置各传感器的连接线缆。其中，所述电子风力信标设置于主杆管顶部的上安装位上，所述雨量计、光照传感器和二氧化碳传感器分别设置于一个独立的分支杆管的上安装位上，所述温度传感器和湿度传感器设置于主杆管中部的上安装位上，所述土壤温湿度传感器和pH值传感器均设置于固定支脚的下安装位内。并且，所述固定支脚呈空心管状，且其内空心部分也构成接线通道，该接线通道通过穿过底支架的连接管与集成控制盒连通，相应的连接线缆通过该接线通道和连接管布置；所述固定支架下部还设有检测接触口，以便于土壤温湿度传感器和pH值传感器对土壤状况进行监测。更具体地，所述集成控制盒包括与底支架、主杆管和分支杆管均连接的外壳体，设置于外壳体内下部的内支架，安装于内支架上并将MCU、433m无线数传模块、存储模块和电池封装的内壳体，以及开设于外壳体底部的小孔，其中所述内壳体上还设有与433m无线数传模块连接的天线接口。更进一步地，所述防水天线包括与天线接口连接的天线本体，裹覆于天线本体上的天线外壳，裹覆于天线接口上并与天线外壳对接的接口外壳，以及设置于接口外壳和天线外壳之间的密封胶圈。基于上述构造，本专利技术还提供了上述对农业环境集成多方位监测的系统的监测方法，包括如下步骤：(1)按农业作业区域的面积大小在其内安置至少一个所述集成式检测器，在总控室设置与该集成式检测器无线连接的信息处理平台；(2)根据当前自然环境状况实时检测所需的农业环境数据，其中，由电子风力信标检测当前风力大小和风向，由温度传感器检测当前农业环境温度，由湿度传感器检测当前农业环境湿度，由光照传感器检测当前区域内的日照强度，由二氧化碳传感器检测当前区域内的二氧化碳浓度，由土壤温湿度传感器检测当前区域位置处的土壤温湿度状况，由pH值传感器检测当前区域位置处的土壤pH值；(3)在所述农业环境数据采集后将数据传输至MCU，并暂存于存储模块中；(4)由总控室的信息处理平台发送数据获取请求，MCU控制433m无线数传模块通过天线将采集的数据传输至信息处理平台；(5)所述信息处理平台接收到所述农业环境数据后，由内部程序分析处理数据，并通过显示屏反馈出当前农业作业区域的实时环境状况，供工作人员判断需要采取的农业处理措施。所述步骤(2)中，当所述农业作业区域出现降雨时，由雨量计采集降雨量信息，并传输至MCU。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术巧妙地将多种农业环境数据采集的传感器集成于同一装置上，实现了一个设备采集全部所需数据的目的，避免了以往分开设置的传感器不方便管理的目的，其采用433m无线数传模块进行中短距离的无线数据传输，保证数据获取的实时性，减少布线麻烦，并且本专利技术结构较为简单，设计巧妙，成本低廉，具有广泛的应用前景，适合推广应用。(2)本专利技术设计了专用支架来统一安装各个传感器，实现传感器集成，利用专用支架内设的接线通道进行布线，避免暴露于外部环境的线缆受各种环境因素老化，提高了装置的寿命，并且专用支架通过对集成控制盒的防水设计避免不同天气情况尤其是降雨天气对装置的影响，保障装置运行的稳定性，如导水棚的设计、内外壳体的双层设计、内支架的设计及防水天线的设计等。(3)本专利技术对集成控制盒内器件采用内壳体封装保证其基本防护性能，并通过外壳体和内支架的设计有效避免了外壳体渗水影响，同时采用防水天线的结构设计提高了电子连接结构的薄弱环节的防水能力，保障信号数据稳定传输。附图说明图1为本专利技术的原理框图。图2为本专利技术中专用支架的结构示意图。图3为本专利技术中集成控制盒和防水天线的结构示意图。具体实施方式下面结合附图说明和实施例对本作进一步说明，本专利技术的实施方式包括但不仅限于以下实施例。实施例如图1～3所示，该对农业环境集成多方位监测的系统，包括安置于农业作业区域内的对多种农业环境数据检测的集成式检测器，以及与集成式检测器无线连接的信息处理平台；该集成式检测器可以根据需要监测的农业生产作业区域面积设置多个，该信息处理平台则设置于需要监测的农业环境的总控室，可以独立设置为一个装置，也可以与总控室的其他监测系统集成为一体，其基本构造包括与集成式检测器配套的后端433m无线接收模块、核心处理器、存储器、显示屏和操作按键，其相互之间的连接关系和对应器件型号为现有技术，本领域技术人员能够根据电子电路基本常识进行配置，此处不再赘述。所述集成式检测器包括用于安装固定的专用支架，设置于专用支架上的电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器，以及设置于专用支架下部的集成控制盒，所述集成控制盒1包括与电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器均有线连接的MCU，与MCU连接的433m无线数传模块、存储模块和电池，所述433m无线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对农业环境集成多方位监测的系统，其特征在于，包括安置于农业作业区域内的对多种农业环境数据检测的集成式检测器，以及与集成式检测器无线连接的信息处理平台；所述集成式检测器包括用于安装固定的专用支架，设置于专用支架上的电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器，以及设置于专用支架下部的集成控制盒，所述集成控制盒包括与电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器均有线连接的MCU，与MCU连接的433m无线数传模块、存储模块和电池，所述433m无线数传模块通过防水天线向信息处理平台传输数据信号。

【技术特征摘要】
1.一种对农业环境集成多方位监测的系统，其特征在于，包括安置于农业作业区域内的对多种农业环境数据检测的集成式检测器，以及与集成式检测器无线连接的信息处理平台；所述集成式检测器包括用于安装固定的专用支架，设置于专用支架上的电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器，以及设置于专用支架下部的集成控制盒，所述集成控制盒包括与电子风力信标、雨量计、温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温湿度传感器和pH值传感器均有线连接的MCU，与MCU连接的433m无线数传模块、存储模块和电池，所述433m无线数传模块通过防水天线向信息处理平台传输数据信号。2.根据权利要求1所述的一种对农业环境集成多方位监测的系统，其特征在于，所述专用支架包括用于地面固定的固定支脚，与固定支脚连接的并用于安置集成控制盒的底支架，竖直地穿过集成控制盒与底支架连接的主杆管，围绕主杆管设置的多个呈弯管状的分支杆管，分别设置于主杆管和各个分支杆管上的上安装位，设置于固定支脚上的下安装位，设置于集成控制盒上方并与主杆管和分支杆管连接的导水棚，以及设置于集成控制盒上用于安装防水天线的天线安置口，其中主杆管和分支杆管通过其内空心部分形成的接线通道与集成控制盒连通，在接线通道内布置各传感器的连接线缆。3.根据权利要求2所述的一种对农业环境集成多方位监测的系统，其特征在于，所述电子风力信标设置于主杆管顶部的上安装位上，所述雨量计、光照传感器和二氧化碳传感器分别设置于一个独立的分支杆管的上安装位上，所述温度传感器和湿度传感器设置于主杆管中部的上安装位上，所述土壤温湿度传感器和pH值传感器均设置于固定支脚的下安装位内。4.根据权利要求3所述的一种对农业环境集成多方位监测的系统，其特征在于，所述固定支脚呈空心管状，且其内空心部分也构成接线通道，该接线通道通过穿过底支架的连接管与集成控制盒连通；所述固定支架下部还设...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱西平，汪敏，苏赋，苟智坚，李伟彬，李季，郑达，冯浩雄，
申请(专利权)人：西南石油大学，成都信息工程大学，四川品亿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51