申请/专利权人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所;甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所

申请日：2018-12-17

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109459558B

主分类号：G01N33/24

分类号：G01N33/24

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.04.05#实质审查的生效;2019.03.12#公开

摘要：本发明涉及一种远程土壤监测装置，属于土壤监测技术领域，包括基座、固定杆、电控箱和固定板，所述基座底部安装有第一传感器和第二传感器，所述固定杆上端安装有电控箱和固定板，所述固定板底部安装有摄像头和红外成像装置，所述固定板上端安装有支撑柱，所述支撑柱上端设有方向可调的太阳能电池板。本发明通过传感器对土壤进行全面实时的监测，便于及时根据土壤情况进行合适的农业生产，通过多方位光照传感器配合太阳能电池板对装置供电，使太能能电池板保持较高的转化率，保持装置正常运行，并通过摄像头和红外成像装置对监测装置进行有效的监控。

主权项：1.一种远程土壤监测装置，包括基座（1）、固定杆（2）、电控箱（3）和固定板（4），所述基座（1）底部安装有第一传感器（7），所述基座（1）顶部安装有固定杆（2），所述固定杆（2）外侧安装有第二传感器（8），所述固定杆（2）上端安装有电控箱（3），所述电控箱（3）上安装有箱门（9），所述箱门（9）通过铰链（10）与电控箱（3）转动连接，所述箱门（9）上安装有锁具（14），所述固定杆（2）顶部设有与其固定连接的固定板（4），其特征在于：所述固定板（4）底部安装有摄像头（11）和红外成像装置（12），所述固定板（4）上端安装有与其固定连接支撑柱（5），所述支撑柱（5）上端设有太阳能电池板（6），所述电控箱（3）内部安装有处理器（15）、定位装置（16）、无线通讯装置（17）、存储装置（18）和蓄电池（19），所述太阳能电池板（6）、第一传感器（7）、第二传感器（8）、摄像头（11）、红外成像装置（12）、定位装置（16）、无线通讯装置（17）、存储装置（18）和蓄电池（19）分别与处理器（15）电性连接；所述太阳能电池板（6）表面安装有多方位光照传感器（13）；其中，红外成像装置（12）用于监测视野内是否有生物接近，当有生物接近时打开摄像头（11）进行视频监控；所述第一传感器（7）和第二传感器（8）均包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤pH传感器、土壤盐度传感器、土壤重金属传感器；所述箱门（9）与电控箱（3）连接处安装有密封圈。

全文数据：一种远程土壤监测装置技术领域本发明涉及土壤监测技术领域，具体是一种远程土壤监测装置。背景技术土壤质量是土壤在生态系统界面内维持生产，保障环境质量，促进动物和人类健康行为的能力，土壤环境监测是指通过对影响土壤环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量及其变化趋势，以便于及时根据监测结果作出相应的措施。目前的土壤监测大多采用采样器定期采集土壤样本，并对土壤样本进行分析检测，无法做到实时监测，由于环境的多变性和人为影响因素的干扰，无法对土壤进行实时监测不利于信息集成化建设，不利于现代农业的发展。发明内容本发明的目的在于提供一种远程土壤监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种远程土壤监测装置，包括基座、固定杆、电控箱和固定板，所述基座底部安装有第一传感器，所述基座顶部安装有固定杆，所述固定杆外侧安装有第二传感器，所述固定杆上端安装有电控箱，所述电控箱上安装有箱门，所述箱门通过铰链与电控箱转动连接，所述箱门上安装有锁具，所述固定杆顶部设有与其固定连接的固定板，所述固定板底部安装有摄像头和红外成像装置，所述固定板上端安装有与其固定连接支撑柱，所述支撑柱上端设有太阳能电池板，所述电控箱内部安装有处理器、定位装置、无线通讯装置、存储装置和蓄电池，所述太阳能电池板、第一传感器、第二传感器、摄像头、红外成像装置、定位装置、无线通讯装置、存储装置和蓄电池分别与处理器电性连接。作为本发明的进一步技术方案：所述第一传感器和第二传感器均包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤pH传感器、土壤盐度传感器、土壤重金属传感器，通过各传感器进行全面监测。作为本发明的更进一步技术方案：所述箱门与电控箱连接处安装有密封圈，通过密封圈进行防水，使装置正常运行。作为本发明的再进一步技术方案：所述太阳能电池板表面安装有多方位光照传感器。作为本发明的再进一步技术方案：所述支撑柱内安装有第一减速电机，所述第一减速电机与底部固定板固定连接，所述第一减速电机上端安装有转轴，所述转轴顶部安装有第二转轴，所述第二转轴上安装有第二减速电机，所述第二转轴与太阳能电池板固定连接，所述第二减速电机与支撑柱固定连接。作为本发明的再进一步技术方案：所述太阳能电池板、第一减速电机和第二减速电机分别与处理器电性连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过传感器对土壤进行全面实时的监测，并通过无线通讯装置将数据发送到终端进行监测备份，便于及时根据土壤情况进行合适的农业生产，通过多方位光照传感器配合太阳能电池板对装置供电，使太能能电池板保持较高的转化率，保持装置正常运行，并通过摄像头和红外成像装置对监测装置进行有效的监控。附图说明图1为远程土壤监测装置的主视图；图2为远程土壤监测装置的左视剖面图；图3为远程土壤监测装置的连接框图。图中：1-基座、2-固定杆、3-电控箱、4-固定板、5-支撑柱、6-太阳能电池板、7-第一传感器、8-第二传感器、9-箱门、10-铰链、11-摄像头、12-红外成像装置、13-多方位光照传感器、14-锁具、15-处理器、16-定位装置、17-无线通讯装置、18-存储装置、19-蓄电池、20-第一减速电机、21-第一转轴、22-第二转轴、23-第二减速电机。具体实施方式在本发明的描述中，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”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本发明中，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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1如图1-3所示的远程土壤监测装置，包括基座1、固定杆2、电控箱3和固定板4，所述基座1底部安装有第一传感器7，所述基座1顶部安装有固定杆2，所述固定杆2外侧安装有第二传感器8，所述第一传感器7和第二传感器8均包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤pH传感器、土壤盐度传感器、土壤重金属传感器，通过将基座1埋在土壤里进行固定，并通过基座1上的第一传感器7和第二传感器8对土壤进行监测，所述固定杆2上端安装有电控箱3，所述电控箱3上安装有箱门9，所述箱门9通过铰链10与电控箱3转动连接，所述箱门9上安装有锁具14，所述箱门9与电控箱3连接处安装有密封圈，通过锁具14配合箱门9便于对电控箱3内部进行调试检修，密封圈防止雨天进水影响装置正常运行，所述固定杆2顶部设有与其固定连接的固定板4，所述固定板4底部安装有摄像头11和红外成像装置12，通过红外成像装置12监测视野内是否有生物接近，当有生物接近时打开摄像头11进行视频监控，避免不必要的监控，节约内存和电量，方便查找装置损坏时可能的原因，所述固定板4上端安装有与其固定连接支撑柱5，所述支撑柱5上端设有太阳能电池板6，所述电控箱3内部安装有处理器15、定位装置16、无线通讯装置17、存储装置18和蓄电池19，所述太阳能电池板6、第一传感器7、第二传感器8、摄像头11、红外成像装置12、定位装置16、无线通讯装置17、存储装置18和蓄电池19分别与处理器15电性连接，定位装置16便于查找判断该监测装置的位置，无线通讯装置17便于将数据传送给终端进行实时监控，存储装置18对各监控数据进行备份，便于终端数据丢失时进行找回，蓄电池19与太阳能电池板6配合对装置进行供电，避免另外配备电源或定期更换电池，节约能源，减少维护成本，通过型号为ADC0832的处理器15对各功能部件进行控制。实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于所述太阳能电池板6表面安装有多方位光照传感器13，所述支撑柱5内安装有第一减速电机20，所述第一减速电机20与底部固定板4固定连接，所述第一减速电机20上端安装有转轴21，所述转轴21顶部安装有第二转轴22，所述第二转轴22上安装有第二减速电机23，所述第二转轴22与太阳能电池板6固定连接，所述第二减速电机23与支撑柱5固定连接，通过第一减速电机20与多方位光照传感器13配合，使太阳能电池板6整个白天均正对着太阳，提高能量转化效率，通过第二减速电机23与多方位光照传感器13配合使不同季节太阳能电池板6均能正对着太阳，使太阳能电池板6每一天均能保持较高的转化效率，使装置长时间保持正常运行，使装置保持长久稳定准确的监测。工作原理如下：将基座1埋入监测地合适的深度，通过太阳能电池板6与蓄电池19配合进行供能，通过第一传感器7与第二传感器8配合对土壤进行全面监测，通过处理器15处理后将结果通过无线通讯装置17发送到终端进行实时监测，通过红外成像装置12和摄像头11配合对周围进行监控保护，便于及时查明设备异常或损坏原因。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

权利要求：1.一种远程土壤监测装置，包括基座（1）、固定杆（2）、电控箱（3）和固定板（4），所述基座（1）底部安装有第一传感器（7），所述基座（1）顶部安装有固定杆（2），所述固定杆（2）外侧安装有第二传感器（8），所述固定杆（2）上端安装有电控箱（3），所述电控箱（3）上安装有箱门（9），所述箱门（9）通过铰链（10）与电控箱（3）转动连接，所述箱门（9）上安装有锁具（14），所述固定杆（2）顶部设有与其固定连接的固定板（4），其特征在于：所述固定板（4）底部安装有摄像头（11）和红外成像装置（12），所述固定板（4）上端安装有与其固定连接支撑柱（5），所述支撑柱（5）上端设有太阳能电池板（6），所述电控箱（3）内部安装有处理器（15）、定位装置（16）、无线通讯装置（17）、存储装置（18）和蓄电池（19），所述太阳能电池板（6）、第一传感器（7）、第二传感器（8）、摄像头（11）、红外成像装置（12）、定位装置（16）、无线通讯装置（17）、存储装置（18）和蓄电池（19）分别与处理器（15）电性连接。2.根据权利要求1所述的远程土壤监测装置，其特征在于：所述第一传感器（7）和第二传感器（8）均包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤pH传感器、土壤盐度传感器、土壤重金属传感器。3.根据权利要求1所述的远程土壤监测装置，其特征在于：所述箱门（9）与电控箱（3）连接处安装有密封圈。4.根据权利要求1所述的远程土壤监测装置，其特征在于：所述太阳能电池板（6）表面安装有多方位光照传感器（13）。5.根据权利要求1所述的远程土壤监测装置，其特征在于：所述支撑柱（5）内安装有第一减速电机（20），所述第一减速电机（20）与底部固定板（4）固定连接，所述第一减速电机（20）上端安装有转轴（21），所述转轴（21）顶部安装有第二转轴（22），所述第二转轴（22）上安装有第二减速电机（23），所述第二转轴（22）与太阳能电池板（6）固定连接，所述第二减速电机（23）与支撑柱（5）固定连接。6.根据权利要求1或4或5所述的远程土壤监测装置，其特征在于：所述太阳能电池板（6）、第一减速电机（20）和第二减速电机（23）分别与处理器（15）电性连接。

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