一种藤蔓植物生长监测装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种藤蔓植物生长监测装置及系统。该装置包括多个第一光照传感器，第二光照传感器，以及基于第一光照传感器和第二光照传感器的输出信号获得植物生长信息的控制模块，第一光照传感器设置于位于植株间隙的地面上，第二光照传感器无遮挡接收环境光线；当植株的枝叶未遮挡第一光照传感器时，第一光照传感器接收全部环境光线，随着植株生长其枝叶遮挡第一光照传感器时，第一光照传感器接收环境光线透过枝叶的部分光线。该监测装置不需要复杂算法，能够快速简单地获得植株生长情况，非常适用于藤蔓植物生长的自动化监测。

A vine growth monitoring device and system

【技术实现步骤摘要】
一种藤蔓植物生长监测装置及系统
本技术属于植物种植领域，具体涉及一种藤蔓植物生长监测装置及系统。
技术介绍
绞股蓝属于葫芦科，是草质攀援植物，茎细弱，具分枝，具纵棱及槽，无毛或疏被短柔毛,野生绞股蓝生长在山地林下、水沟旁、山谷阴湿处。喜荫蔽环境，上层覆盖度约50％-80％，通风透光，富含腐殖质壤土的沙地、沙壤土或瓦砾处。绞股蓝喜温耐阴湿，不耐高温、严寒和干旱，又怕积水，适宜种植在夏季日平均气温低于30℃且有遮阳的湿润地带，适宜在肥沃、疏松、阴湿、中性偏酸、富含腐殖质的深厚土层中生长。恩施州地处鄂西南，夏秋季节雨量较多，春冬季节雨量较少，另外恩施境内太阳光照较少，尤其是高山地区早晚云雾迷蒙。这种独特的高山气候也为喜阴的绞股蓝药用植物提供了得天独厚的生长条件。绞股蓝的种植基地多在偏远山区，以散户农民种植为主，对生长环境的数据的收集较为困难，种植的管理效率较低，种植人力成本较高。且农户的种植管理技术不够成熟，因此采用信息化手段监测农作的生长可提高农户的收成和公司绞股蓝产量，降低管理成本，提升管理的效率。现有技术中公开号为CN104503518B的中国专利公开了一种小型智能化植物生长系统，该系统中植物生长状态监控系统监控植物的实时形态变形信息及生理信息；后台服务器根据植物的实时形态变形信息及实时生理信息生成实时三维模型，并根据预先存储的标准三维模型以及生成的实时三维模型，生成环境条件调整策略，包括对温度、湿度、C02浓度、营养液液位、营养液浓度、营养液酸碱度的调整，以根据所述环境条件调整策略调整植物生长的温度、湿度、C02浓度、营养液液位、营养液浓度、营养液酸碱度，由后台服务器生成调整策略。虽然该专利具有无须家庭中的用户参与，降低了系统操作的难度，降低了对使用者的技术要求，提高了用户体验的有益效果，但是其对植物生长状态需要进行三维建模，并与标准三维模型比较，需要复杂的算法支撑，不能快速获得植物生长评估，并且由于藤蔓植物的生长过程是攀爬的，覆盖面积增长式的，没有固定的形状，不易获得标准模型，因此该专利不适用于藤蔓植物的生长监测。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种藤蔓植物生长监测装置及系统。为了实现本技术的上述目的，根据本技术的第一个方面，本技术提供了一种藤蔓植物生长监测装置，包括多个第一光照传感器，第二光照传感器，以及基于第一光照传感器和第二光照传感器的输出信号获得植物生长信息的控制模块，第一光照传感器设置于位于植株间隙的地面上，第二光照传感器无遮挡接收环境光线；当植株的枝叶未遮挡第一光照传感器时，第一光照传感器接收全部环境光线，随着植株生长其枝叶遮挡第一光照传感器时，第一光照传感器接收环境光线透过枝叶的部分光线；所述第一光照传感器的输出端与控制模块的第一信号输入端连接，第二光照传感器的输出端与控制模块的第二信号输入端连接。上述技术方案的有益效果为：该监测装置基于藤蔓植物的生长特点，植物生长的越好，枝叶覆盖面积越大，即植株间隙的地面被覆盖越多，同时，枝叶厚度越大，接收环境光线透过枝叶的部分光线的第一光照传感器数量越多；另外，设置第二光照传感器作为参照，该参照能够跟随环境光线变化，控制模块以第二光照传感器为参照，获得接收环境光线透过枝叶光线的第一光照传感器数量，就可以自动化地快速得到植株的生长情况，该监测装置不需要复杂算法，能够快速简单地获得植株生长情况，非常适用于藤蔓植物生长的自动化监测。在本技术的一种优选实施方式中，所述控制模块包括n个比较器和编码单元，所述第一光照传感器有n个，所述n为大于1的整数；第n个第一光照传感器的输出端与第n个比较器的负向输入端连接，第二光照传感器的输出端与第n个比较器的正向输入端连接，第n个比较器的输出端与编码单元的第一个输入端连接。上述技术方案的有益效果为：公开了控制模块的一种硬件结构电路，该电路能够直接获得被植株枝叶覆盖的第一光照传感器的数量，该数量与植株生长好坏以及生长时间成正相关，该硬件结构成本较低，无需复杂算法。在本技术的一种优选实施方式中，还包括环境监测单元；所述环境监测单元包括二氧化碳浓度传感器、环境温度传感器、土壤湿度传感器、酸碱度传感器或海拔传感器中的一种或几种；所述二氧化碳浓度传感器输出端与控制模块的第三信号输入端连接；和/或所述环境温度传感器输出端与控制模块的第四信号输入端连接；和/或所述土壤湿度传感器输出端与控制模块的第五信号输入端连接；和/或所述酸碱度传感器输出端与控制模块的第六信号输入端连接；和/或所述海拔传感器输出端与控制模块的第七信号输入端连接。上述技术方案的有益效果为：便于实时获得土壤湿度、空气温度、CO2浓度、土壤酸碱度等植物生长的环境参数，以便管理人员合理安排植物的种植方式，提升作物的产量和质量；可以根据用户的需求，随时进行处理，为植物的综合生态信息的自动监测、对环境进行自动控制和智能化的管理提供了科学依据；便人们对农田里的植物进行科学化管理，在第一时间了解它们的需求，极大的提高了资源利用率。在本技术的一种优选实施方式中，在所述第一光照传感器和第二光照传感器外部设有透明的防护罩；和/或所述第一光照传感器和第二光照传感器的光接收面与地平面的倾角相同。上述技术方案的有益效果为：防护罩对雨水和灰尘进行防护，避免进水或灰尘过多引起第一光照传感器和第二光照传感器故障；第一光照传感器和第二光照传感器的光接收面的与地平面的倾角相同，确保两者接收的光线角度相同，使第二光照传感器参考性更强。为了实现本技术的上述目的，根据本技术的第二个方面，本技术提供了一种藤蔓植物生长监测系统，包括服务器、主控制器、协调节点、多个路由节点、以及多个终端节点，所述终端节点包括本技术所述的藤蔓植物生长监测装置和通信模块；所述服务器的输入端与主控制器的输出端连接，主控制器的输入端与协调节点的输出端通过串口连接，协调节点的输入端与路由节点的输出端连接；所述通信模块的输入端与控制模块的输出端连接，通信模块的输出端与路由节点的输入端连接。上述技术方案的有益效果为：该系统除了具有藤蔓植物生长监测装置的有益效果外，还具有通过组建由很多个终端节点、若干个路由节点和协调节点所组成的传感网络，来监测至少一片种植区域内绞股蓝生长环境，任何路由节点出现问题时，信息可以自动的沿着其他的路由路径进行传输，提高了数据的传输效率和系统的稳定性能的有益效果。在本技术的一种优选实施方式中，在种植区域内设置有至少一个检测区域，一个检测区域内设置有一个终端节点。上述技术方案的有益效果为：可根据需要布置一个或多个检测区域和终端节点。在本技术的一种优选实施方式中，还包括至少一个图像传感器，所述图像传感器的输出端与主控制器的图像输入端连接。上述技术方案的有益效果为：通过图像传感器拍摄种植区域内植物的实际情况，使管理人员更直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种藤蔓植物生长监测装置，其特征在于，包括多个第一光照传感器，第二光照传感器，以及基于第一光照传感器和第二光照传感器的输出信号获得植物生长信息的控制模块，第一光照传感器设置于位于植株间隙的地面上，第二光照传感器无遮挡接收环境光线；/n当植株的枝叶未遮挡第一光照传感器时，第一光照传感器接收全部环境光线，随着植株生长其枝叶遮挡第一光照传感器时，第一光照传感器接收环境光线透过枝叶的部分光线；/n所述第一光照传感器的输出端与控制模块的第一信号输入端连接，第二光照传感器的输出端与控制模块的第二信号输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种藤蔓植物生长监测装置，其特征在于，包括多个第一光照传感器，第二光照传感器，以及基于第一光照传感器和第二光照传感器的输出信号获得植物生长信息的控制模块，第一光照传感器设置于位于植株间隙的地面上，第二光照传感器无遮挡接收环境光线；
当植株的枝叶未遮挡第一光照传感器时，第一光照传感器接收全部环境光线，随着植株生长其枝叶遮挡第一光照传感器时，第一光照传感器接收环境光线透过枝叶的部分光线；
所述第一光照传感器的输出端与控制模块的第一信号输入端连接，第二光照传感器的输出端与控制模块的第二信号输入端连接。


2.如权利要求1所述的藤蔓植物生长监测装置，其特征在于，所述控制模块包括n个比较器和编码单元，所述第一光照传感器有n个，所述n为大于1的整数；
第n个第一光照传感器的输出端与第n个比较器的负向输入端连接，第二光照传感器的输出端与第n个比较器的正向输入端连接，第n个比较器的输出端与编码单元的第一个输入端连接。


3.如权利要求1所述的藤蔓植物生长监测装置，其特征在于，还包括环境监测单元；
所述环境监测单元包括二氧化碳浓度传感器、环境温度传感器、土壤湿度传感器、酸碱度传感器或海拔传感器中的一种或几种；
所述二氧化碳浓度传感器输出端与控制模块的第三信号输入端连接；
和/或所述环境温度传感器输出端与控制模块的第四信号输入端连接；
和/或所述土壤湿度传感器输出端与控制模块的第五信号输入端连接；
和/或所述酸碱度传感器输出端与控制模块的第六信号输入端连接；
和/或所述海拔传感器输出端与控制模块的第七信号输入端连接。


4.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱达，张婷婷，陈世强，刘嵩，王平，
申请(专利权)人：咸丰县武陵生物科技有限公司，湖北民族大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42