一种基于设施的农业综合传感器装置及其空气参数检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及农业设备领域，尤其涉及一种基于设施的农业综合传感器装置及其空气参数检测方法。一种基于设施的农业综合传感器装置，包括变频激光发射器、激光接收器、数据预处理单元和处理器；所述变频激光发射器用于连续/间歇性地发射全波段的激光；激光接收器用于接收上述变频激光发射器所产生的全波段激光；所述数据预处理单元对全波段激光进行分段，并将每段激光进行光谱扫描得到扫描信息；所述处理器基于待检测成分所对应的波段的光谱变化进行分析处理，得到待检测成分的含量。该农业综合传感器装置基于上述方案单次激光检测即可通过不同波段激光快速测量多种参数，提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于设施的农业综合传感器装置及其空气参数检测方法
本专利技术涉及农业设备领域，尤其涉及一种基于设施的农业综合传感器装置及其空气参数检测方法。
技术介绍
通过激光光谱分析测量空气中成分含量是目前常用的检测方法，如可用于测量NO2、CO2等气体。但目前的行业主要是单一的参数传感器，综合参数传感器目前没有看到，小型化、量产化目前没有面市与应用。如目前在红外激光检测领域中，采用红外激光检测温度的传感器，利用红外激光来检测C02的NDIR技术等等，但基本是在单一参数的技术进行研究与应用。故如上所述，在农业温室领域，目前应用多是传统较为老化的技术，主要存在以下不足与缺陷：1.单次只能检测一个参数，如需要测定多个参数，则需要设置多组激光检测装置；2.单个激光检测装置体积大，功耗高且故障率高、不稳定，不易于在农业温室中进行部署与使用。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的第一目的在于提供一种基于设施的农业综合传感器装置，该农业综合传感器装置基于上述方案单次激光检测即可通过不同波段激光快速测量多种参数，提高检测效率。为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：一种基于设施的农业综合传感器装置，其特征在于：包括变频激光发射器、激光接收器、数据预处理单元和处理器；所述变频激光发射器用于连续/间歇性地发射全波段的激光；激光接收器用于接收上述变频激光发射器所产生的全波段激光；所述数据预处理单元对全波段激光进行分段，并将每段激光进行光谱扫描得到扫描信息；所述处理器基于待检测成分所对应的波段的光谱变化进行分析处理，得到待检测成分的含量。本专利技术采用上述技术方案，该技术方案涉及一种基于设施的农业综合传感器装置，该农业综合传感器装置采用光谱分析测定空气成分含量，其核心原理是：激光发射器发射激光后由激光接收器接收，处理器和数据预处理单元对于接收到的激光进行光谱分析，从而得到空气成分含量。在此基础上本方案的创新之处在于，本方案中采用的激光发射器为变频激光发射器，该变频激光发射器能够发射全波段激光，而激光接收器则相对应的也接收全波段激光；数据预处理单元对全波段激光进行分段，并将每段激光进行光谱扫描得到扫描信息。在此情况下根据所需要检测空气成分，处理器可对于特定分段的光谱进行分析处理，得到待检测成分的含量。该农业综合传感器装置基于上述方案单次激光检测即可通过不同波段激光快速测量多种参数，如3个或者3个以上的参数；从而提高检测效率。作为优选，还包括指令单元，所述处理器基于指令单元输入指令选取特定若干段光谱信息进行分析，得到待检测成分的含量。该技术方案中，指令单元可以是按键输入、触屏输入等各种指令单元，工作人员通过指令单元向处理器输入指令，指令可以是需要检测的空气成分，处理器基于该指令信息，调取待检测空气成分所对应的激光波段的光谱进行分析，得到待检测成分的含量。当待检测空气成分有多种时，可调取多段激光波段的光谱进行分析。作为优选，还包括控制协同单元，控制协同单元用于控制变频激光发射器和激光接收器协同工作。控制协同单元根据指令要求，同时向变频激光发射器与激光接收器单元发送指令，将发射的激光光谱与激光接收器的接收光谱进行存储到数据预处理单元，尽而通过指令及算法进行分析比较，运算后得到指令需要的特定气体的含量方法。作为优选，还包括接口输出输入单元。作为优选，所述变频激光发射器、激光接收器和数据预处理单元通过半导体封装技术集成，且变频激光发射器与激光接收器之间形成有可与室内空气流通的空腔。该技术方案中，农业综合传感器装置的变频激光发射器、激光接收器、数据预处理单元和处理器通过半导体封装技术集成，变频激光发射器与激光接收器之间形成一个小型化的的气体可以进行流动的腔体。如此将农业综合传感器装置小型化、低功耗化；当激光束对空腔气体进行检测时，根据上述描述的过程与封装在半导体内的微处理器进行算法综合分析，从而快速测定。作为优选，所述全波段激光包括红外线、可见光、紫外线和X光中的一种或多种。本专利技术的第二目的在于提供一种基于设施的空气参数检测方法，该检测方法采用上述农业综合传感器装置，并执行如下步骤：步骤1，处理器控制变频激光发射器向激光接收器连续/间歇性地发射全波段的激光，并同步控制激光接收器接收上述全波段激光；步骤2，数据预处理单元对全波段激光进行分段，并对每段激光进行光谱扫描得到扫描信息；步骤3，处理器基于待检测成分所对应的波段的光谱变化进行分析处理，得到待检测成分的含量。附图说明图1为实施例1中的农业综合传感器装置结构连接框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，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，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。实施例1：如图1所示，本实施例涉及一种基于设施的农业综合传感器装置，包括变频激光发射器、激光接收器、数据预处理单元、处理器、指令单元、控制协同单元和接口输出输入单元。上述控制协同单元用于控制变频激光发射器和激光接收器协同工作；控制协同单元根据指令要求，同时向变频激光发射器与激光接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于设施的农业综合传感器装置，其特征在于：包括变频激光发射器、激光接收器、数据预处理单元和处理器；所述变频激光发射器用于连续/间歇性地发射全波段的激光；激光接收器用于接收上述变频激光发射器所产生的全波段激光；所述数据预处理单元对全波段激光进行分段，并将每段激光进行光谱扫描得到扫描信息；所述处理器基于待检测成分所对应的波段的光谱变化进行分析处理，得到待检测成分的含量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于设施的农业综合传感器装置，其特征在于：包括变频激光发射器、激光接收器、数据预处理单元和处理器；所述变频激光发射器用于连续/间歇性地发射全波段的激光；激光接收器用于接收上述变频激光发射器所产生的全波段激光；所述数据预处理单元对全波段激光进行分段，并将每段激光进行光谱扫描得到扫描信息；所述处理器基于待检测成分所对应的波段的光谱变化进行分析处理，得到待检测成分的含量。


2.根据权利要求1所述的一种基于设施的农业综合传感器装置，其特征在于：还包括指令单元，所述处理器基于指令单元输入指令选取特定若干段光谱信息进行分析，得到待检测成分的含量。


3.根据权利要求2所述的一种基于设施的农业综合传感器装置，其特征在于：还包括控制协同单元，控制协同单元根据指令要求，同时向变频激光发射器与激光接收器单元发送指令，将发射的激光光谱与激光接收器的接收光谱进行存储到数据预处理单元，尽而通过指令及算法进行分析比较，运算后得到指令需要的特定气体的含量方法。
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【专利技术属性】
技术研发人员：周延锁，李玉，牛功彪，李青绵，冷永刚，张豪，周俊彪，齐玉超，
申请(专利权)人：浙江省现代农业装备设计研究院，浙江省工业和信息化研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33