一種農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】一種農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備和儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，用于對(duì)農(nóng)田小范圍環(huán)境進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)測(cè)。其技術(shù)方案是：本實(shí)用新型的監(jiān)控工作臺(tái)的立柱和水平移動(dòng)板上分別安裝了步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)絲杠，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，可以帶動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器沿垂直方向和水平方向移動(dòng)，獲取農(nóng)田中農(nóng)作物周圍小范圍的不同空間位置的氣象和土壤監(jiān)測(cè)信息，監(jiān)測(cè)信息通過模擬量輸入單元模塊、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊輸送到監(jiān)控中心進(jìn)行處理。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化操作，克服了傳統(tǒng)的監(jiān)控傳感器采用固定點(diǎn)設(shè)置，不能移動(dòng)的缺點(diǎn)，能夠更加準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)農(nóng)作物周圍小范圍內(nèi)不同空間位置的環(huán)境數(shù)據(jù)，為科研和生產(chǎn)提供了更加準(zhǔn)確的參考資料。
【專利說明】—種農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種對(duì)農(nóng)田環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)的裝置，屬于環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備和儀器【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)作物的生長、發(fā)育和產(chǎn)量形成，同農(nóng)田環(huán)境各因素之間有著密切的關(guān)系，尤其是土壤墑情和農(nóng)作物生長關(guān)鍵期的氣象參數(shù)，其中溫度和濕度影響農(nóng)作物的發(fā)育速度，并對(duì)病蟲害的發(fā)生有著一定影響；光照影響作物的光合作用。通過合理的調(diào)節(jié)這些因子，可以有效的增加農(nóng)作物的產(chǎn)量或降低極端情況對(duì)作物產(chǎn)量的影響。通過獲得土壤墑情和農(nóng)作物生長關(guān)鍵期的氣象參數(shù)，可為農(nóng)作物的精細(xì)化生產(chǎn)和產(chǎn)量預(yù)估提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持，有效提高農(nóng)田管理的信息化和自動(dòng)化水平。
[0003]目前，國外對(duì)信息化農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展很重視，近年來在農(nóng)、林、牧業(yè)的監(jiān)控方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。如日本北海道國家旱作農(nóng)業(yè)研究所利用無線局域網(wǎng)建立了覆蓋大型試驗(yàn)區(qū)域的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)可采集田間不同的信息直接將其上傳給研究所同時(shí)用戶可下載各種需要的數(shù)據(jù)和信息，也可通過系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)，提高信息的利用率克服了有線局域網(wǎng)的局限性。美國加州Camalie葡萄園，組建了土壤溫濕度監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)的提供土壤信息供用戶參考，以使用最少的水灌溉同時(shí)優(yōu)化葡萄質(zhì)量，近幾年葡萄年產(chǎn)量不斷提高，在節(jié)省了灌溉用水的同時(shí)，還大大改善了葡萄品質(zhì)。美國伊利諾依州的農(nóng)戶、農(nóng)場主可以通過信息網(wǎng)絡(luò)，隨時(shí)查詢農(nóng)作物生長的狀況信息，制定生產(chǎn)經(jīng)營方案。西班牙將信息采集技術(shù)和無線通信技術(shù)相結(jié)合，研制出能保證農(nóng)作物正常生長的遙控溫室系統(tǒng)，溫室中布置多種傳感器，實(shí)時(shí)的收集溫室的溫度、濕度、光照強(qiáng)度和C02濃度等環(huán)境參數(shù)信息，控制中心可將這些信息收集并提供給用戶以實(shí)施管理，不僅提高農(nóng)作物產(chǎn)量，還節(jié)約30%的水和肥料。該系統(tǒng)在西班牙南部的阿爾梅里亞省成功試驗(yàn)運(yùn)行。
[0004]國內(nèi)許多研究人員在農(nóng)業(yè)監(jiān)控方面做了許多研究，以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息化水平。喬曉軍等人開發(fā)了農(nóng)業(yè)設(shè)施環(huán)境數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)設(shè)施信息采集和處理的自動(dòng)化；句榮輝等人應(yīng)用GSM短消息技術(shù)實(shí)現(xiàn)了溫室環(huán)境的實(shí)時(shí)控制，提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度；周國祥等人開發(fā)一個(gè)基于GSM數(shù)字農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，為作物生長過程與產(chǎn)量、農(nóng)業(yè)氣象等信息的實(shí)時(shí)采集提供保障；劉忠超、何東健等開發(fā)的基于嵌入式Web服務(wù)器的溫室遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，將廉價(jià)的單片微處理器做成一個(gè)嵌入TCP/IP協(xié)議的Web服務(wù)器，其不僅實(shí)現(xiàn)室內(nèi)各種狀態(tài)數(shù)據(jù)的采集功能，還替代了過去的上下位機(jī)遠(yuǎn)程控制。
[0005]上述國內(nèi)外的各種農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)都對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，節(jié)約了灌溉用水和肥料，降低了生產(chǎn)成本。但是經(jīng)過考察和研究，發(fā)現(xiàn)這些監(jiān)控系統(tǒng)和裝置的共同缺點(diǎn)是監(jiān)控裝置的監(jiān)控傳感器均采用固定點(diǎn)設(shè)置，不能移動(dòng)。而在農(nóng)作物的實(shí)際生長過程中，農(nóng)作物在不同時(shí)期的生長高度、展開范圍都是變化的，各部分需要的光照、水分都有所不同，并隨著生長的時(shí)期發(fā)生變化。因此在不同時(shí)期、不同時(shí)間對(duì)農(nóng)作物周圍環(huán)境的空間監(jiān)測(cè)位置應(yīng)該用所不同，以達(dá)到準(zhǔn)確反映對(duì)農(nóng)作物影響最大的周圍環(huán)境，滿足農(nóng)作物在不同生長時(shí)期和不同時(shí)間的需求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，這種自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的傳感器可以移動(dòng)，獲取農(nóng)田中農(nóng)作物周圍不同空間位置的監(jiān)測(cè)信息，信息傳輸至監(jiān)控中心進(jìn)行處理，以達(dá)到最準(zhǔn)確監(jiān)控農(nóng)作物周圍環(huán)境的目的。
[0007]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0008]一種農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，它包括監(jiān)測(cè)傳感器、模擬量輸入單元模塊、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊，監(jiān)測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端與模擬量輸入單元模塊相連接，模擬量輸入單元模塊與數(shù)據(jù)信息傳輸模塊相連接，其改進(jìn)之處是，它有監(jiān)控工作臺(tái)，監(jiān)控工作臺(tái)包括底座、立柱、水平移動(dòng)板、傳感器箱、垂直傳動(dòng)絲杠、水平傳動(dòng)絲杠、垂直步進(jìn)電機(jī)、水平步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、絲母滑臺(tái)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電源，立柱的下端固定在底座上，立柱的頂端固定安裝垂直步進(jìn)電機(jī)，立柱上沿著縱軸安裝垂直傳動(dòng)絲杠，垂直傳動(dòng)絲杠的上端通過聯(lián)軸器與垂直步進(jìn)電機(jī)相連接，垂直傳動(dòng)絲杠上套裝絲母滑臺(tái)，絲母滑臺(tái)與水平移動(dòng)板的一側(cè)板面相連接，水平移動(dòng)板的另一側(cè)板面的一端固定有水平步進(jìn)電機(jī)，水平步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器與水平傳動(dòng)絲杠相連接，水平傳動(dòng)絲杠上套裝絲母滑臺(tái)，傳感器箱固定在絲母滑臺(tái)上，監(jiān)測(cè)傳感器安裝在傳感器箱中，垂直步進(jìn)電機(jī)、水平步進(jìn)電機(jī)分別通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電源和數(shù)據(jù)信息傳輸模塊相連接。
[0009]上述農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，在與垂直傳動(dòng)絲杠相對(duì)的立柱面上固定有垂直滑軌，垂直滑軌與垂直傳動(dòng)絲杠平行，垂直滑軌上嵌裝有滑塊，滑塊與垂直滑軌為滑動(dòng)配合，滑塊與絲母滑臺(tái)相連接。
[0010]上述農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，在與水平傳動(dòng)絲杠相對(duì)的水平移動(dòng)板的板面上固定有水平滑軌，水平滑軌與水平傳動(dòng)絲杠平行，水平滑軌上嵌裝有滑塊，滑塊與水平滑軌為滑動(dòng)配合，滑塊與絲母滑臺(tái)相連接。
[0011 ] 上述農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，所述立柱為兩根，兩根立柱平行，兩根立柱的上端有橫梁相連接，一根立柱安裝上述垂直傳動(dòng)絲杠和垂直滑軌，另一根立柱上相同的立柱面上安裝有輔助滑軌，輔助滑軌與垂直滑軌平行，輔助滑軌上嵌裝有滑塊，滑塊與輔助滑軌為滑動(dòng)配合，滑塊與水平移動(dòng)板的相對(duì)板面相連接。
[0012]上述農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，所述電源為太陽能電池板和太陽能電池，太陽能電池板與太陽能電池相連接，太陽能電池分別與垂直步進(jìn)電機(jī)、水平步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、監(jiān)測(cè)傳感器、模擬量輸入單元模塊、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊相連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]本實(shí)用新型的監(jiān)控工作臺(tái)的立柱和水平移動(dòng)板上分別安裝了步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)絲杠，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，可以帶動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器沿垂直方向和水平方向移動(dòng)，獲取農(nóng)田中農(nóng)作物周圍小范圍的不同空間位置的氣象和土壤監(jiān)測(cè)信息，監(jiān)測(cè)信息通過模擬量輸入單元模塊、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊輸送到監(jiān)控中心進(jìn)行處理；同時(shí)，監(jiān)控中心可以通過數(shù)據(jù)信息傳輸模塊控制監(jiān)控工作臺(tái)的步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作，使監(jiān)測(cè)傳感器移動(dòng)到不同的空間位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以達(dá)到最準(zhǔn)確監(jiān)控農(nóng)作物周圍環(huán)境的目的。
[0015]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化操作，克服了傳統(tǒng)的監(jiān)控傳感器采用固定點(diǎn)設(shè)置，不能移動(dòng)的缺點(diǎn)，能夠更加準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)農(nóng)作物周圍小范圍內(nèi)不同空間位置的環(huán)境數(shù)據(jù)，為科研和生產(chǎn)提供了更加準(zhǔn)確的參考資料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是水平移動(dòng)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型的電連接示意圖。
[0019]圖中標(biāo)記如下:底座1、立柱2、水平移動(dòng)板3、傳感器箱4、垂直傳動(dòng)絲杠5、水平傳動(dòng)絲杠6、垂直步進(jìn)電機(jī)7、水平步進(jìn)電機(jī)8、聯(lián)軸器9、絲母滑臺(tái)10、滑塊11、垂直滑軌12、水平滑軌13、輔助滑軌14、模擬量輸入單元模塊15、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊16、空氣溫濕度傳感器17、光照度傳感器18、二氧化碳傳感器19、土壤濕度傳感器20、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器21、電纜22、橫梁23、鋼錐24。

【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型由監(jiān)測(cè)傳感器和監(jiān)控工作臺(tái)、模擬量輸入單元模塊15、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊16組成。
[0021]監(jiān)測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端與模擬量輸入單元模塊15相連接，模擬量輸入單元模塊15與數(shù)據(jù)信息傳輸模塊16相連接，監(jiān)測(cè)傳感器可以在監(jiān)控工作臺(tái)上進(jìn)行移動(dòng)。
[0022]監(jiān)控工作臺(tái)由底座1、立柱2、水平移動(dòng)板3、傳感器箱4、垂直傳動(dòng)絲杠5、水平傳動(dòng)絲杠6、垂直步進(jìn)電機(jī)7、水平步進(jìn)電機(jī)8、聯(lián)軸器9、絲母滑臺(tái)10、滑塊11、垂直滑軌12、水平滑軌13、輔助滑軌14、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器21組成。
[0023]圖中顯示，立柱2的下端固定在底座I上，立柱2的頂端固定安裝垂直步進(jìn)電機(jī)7，立柱2上沿著縱軸安裝垂直傳動(dòng)絲杠5，垂直傳動(dòng)絲杠5的上端通過聯(lián)軸器9與垂直步進(jìn)電機(jī)7相連接，垂直傳動(dòng)絲杠5上套裝絲母滑臺(tái)10，絲母滑臺(tái)10與水平移動(dòng)板3的一側(cè)板面相連接。垂直步進(jìn)電機(jī)7在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器21的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)垂直傳動(dòng)絲杠5轉(zhuǎn)動(dòng)，使得絲母滑臺(tái)10沿著垂直傳動(dòng)絲杠5上下移動(dòng)，從而使絲母滑臺(tái)10帶動(dòng)水平移動(dòng)板3上下移動(dòng)。底座I的下端有鋼錐24插入到土壤中，將整個(gè)監(jiān)控工作臺(tái)安裝在農(nóng)田中。
[0024]圖中顯示,與垂直傳動(dòng)絲杠5相對(duì)的立柱面上固定有垂直滑軌12，垂直滑軌12與垂直傳動(dòng)絲杠5平行,垂直滑軌12上嵌裝有滑塊11,滑塊11與垂直滑軌12為滑動(dòng)配合，滑塊11與絲母滑臺(tái)10相連接。絲母滑臺(tái)10移動(dòng)時(shí)，滑塊11沿著垂直滑軌12移動(dòng)，滑塊11和垂直滑軌12對(duì)垂直傳動(dòng)絲杠5上的絲母滑臺(tái)10起到移動(dòng)導(dǎo)向作用，使垂直傳動(dòng)絲杠5上的絲母滑臺(tái)10移動(dòng)平穩(wěn)。
[0025]圖中顯示，本實(shí)用新型的立柱2可以是單柱，也可以是雙柱。在單柱情況下，水平移動(dòng)板3沿著單柱上下滑動(dòng)。在雙柱情況下，水平移動(dòng)板3沿著兩根立柱2上下滑行，更加穩(wěn)定。立柱2為兩根時(shí)，兩根立柱2平行，兩根立柱2的上端有橫梁23相連接。一根立柱2安裝上述垂直傳動(dòng)絲杠5和垂直滑軌12，另一根立柱2上相同的立柱面上安裝有輔助滑軌14，輔助滑軌14與垂直滑軌12平行，輔助滑軌14上嵌裝有滑塊11，滑塊11與輔助滑軌14為滑動(dòng)配合，滑塊11與水平移動(dòng)板3的相對(duì)板面相連接。輔助滑軌14和滑塊11可以使水平移動(dòng)板3在水平方向得到另一個(gè)支撐點(diǎn)，水平移動(dòng)板3在上下移動(dòng)時(shí)更加平穩(wěn)。
[0026]圖中顯示，水平移動(dòng)板3的的一端固定有水平步進(jìn)電機(jī)8，水平步進(jìn)電機(jī)8通過聯(lián)軸器9與水平傳動(dòng)絲杠6相連接，水平傳動(dòng)絲杠6上套裝絲母滑臺(tái)10，傳感器箱4固定在絲母滑臺(tái)10上，監(jiān)測(cè)傳感器安裝在傳感器箱4中。水平步進(jìn)電機(jī)8和水平傳動(dòng)絲杠6可以使傳感器箱4在隨著水平移動(dòng)板3上下移動(dòng)的同時(shí)在水平移動(dòng)板3上左右移動(dòng)，使傳感器箱4中的監(jiān)測(cè)傳感器能夠監(jiān)測(cè)不同高度和不同水平位置的環(huán)境狀態(tài)。
[0027]圖中顯示，在與水平傳動(dòng)絲杠6相對(duì)的水平移動(dòng)板3的板面上固定有水平滑軌13，水平滑軌13與水平傳動(dòng)絲杠6平行，水平滑軌13上嵌裝有滑塊11，滑塊11可以沿著水平滑軌13滑動(dòng)，滑塊11與絲母滑臺(tái)10相連接。同樣，水平滑軌13和滑塊11對(duì)水平傳動(dòng)絲杠6上的絲母滑臺(tái)10起到移動(dòng)導(dǎo)向作用，使水平傳動(dòng)絲杠6上的絲母滑臺(tái)10移動(dòng)平穩(wěn)。
[0028]圖中顯示，本實(shí)用新型的監(jiān)測(cè)傳感器為空氣溫濕度傳感器17、光照度傳感器18、二氧化碳傳感器19、土壤濕度傳感器20，它們分別與模擬量輸入單元模塊15相連接。
[0029]本實(shí)用新型還可以在兩個(gè)立柱2的下方分別安裝與水平移動(dòng)板3垂直的水平傳動(dòng)絲杠和滑軌，使得兩個(gè)立柱2能夠在垂直與水平移動(dòng)板3的方向進(jìn)行水平移動(dòng)，從而達(dá)到使監(jiān)測(cè)傳感器能夠在三維立體的空間移動(dòng)，更好地監(jiān)測(cè)小范圍空間環(huán)境數(shù)據(jù)，這種結(jié)構(gòu)應(yīng)該也是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0030]本實(shí)用新型的電源為太陽能電池板和太陽能電池，太陽能電池板與太陽能電池相連接，太陽能電池分別與垂直步進(jìn)電機(jī)7、水平步進(jìn)電機(jī)8、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器21、監(jiān)測(cè)傳感器、模擬量輸入單元模塊15、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊16相連接。
[0031]本實(shí)用新型的的一個(gè)實(shí)施例采用以下監(jiān)測(cè)傳感器:
[0032]空氣溫濕度傳感器17采用傳感器探頭和變送器一體，工作電壓24V，模擬量輸出4-20MA，接線方式為六線制，溫度量程-4(T+80°C，溫度精度±0.5°C，分辨率0.1°C ;濕度量程0%?100% RH，濕度精度±4% RH (10%?85%)，濕度分辨率1% RH。
[0033]光照度傳感器18采用傳感器探頭和變送器一體，工作電壓9?36V，輸出420MA，接線方式為三線制，光照量程O?20萬lux，工作環(huán)境溫濕度-10°C?60°C，0%RH?90%RH，重復(fù)測(cè)試精度±3%，溫度特性±0.5%/ °C，最大允許誤差±5%FS。
[0034]二氧化碳傳感器19采用傳感器探頭和變送器一體，工作電壓12V，輸出4-20MA，接線方式為三線制，傳感器的測(cè)量方法為固體電解質(zhì)，測(cè)量范圍為低量程35(Γ3000ΡΡΜ，測(cè)量精度±10%，測(cè)量重復(fù)性±3%，預(yù)熱時(shí)間2小時(shí)，響應(yīng)時(shí)間60秒，工作環(huán)境-1(T50°C，5?95%RH。
[0035]土壤濕度傳感器20采用傳感器探頭和變送器一體，工作電壓12V?24V，輸出4-20MA，接線方式為三線制，測(cè)量范圍O?100%，測(cè)量精度3%FSD，測(cè)量穩(wěn)定時(shí)間2秒，運(yùn)行環(huán)境-30 °C?+85 °C，測(cè)量區(qū)域以中央探針為中心，周圍30mm高為70mm區(qū)域，測(cè)量頻率100HZ。
[0036]因?yàn)樵谵r(nóng)田環(huán)境中，自然環(huán)境條件很差，因此需要對(duì)上述監(jiān)測(cè)傳感器的變送器和探頭進(jìn)行防護(hù)處理，主要是防水、防潮和防塵。
[0037]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的模擬量輸入模塊15的型號(hào)為CP1W-AD041，數(shù)據(jù)信息傳輸模塊16的型號(hào)為CP1L-M30DT-D。
[0038]CP1L-M30DT-D模塊具有數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表等功能，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時(shí)可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計(jì)算機(jī)數(shù)值控制(CNC)設(shè)備，進(jìn)行處理。
[0039]本實(shí)用新型要實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)農(nóng)田環(huán)境的數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測(cè)，需要要將監(jiān)測(cè)傳感器監(jiān)測(cè)周圍環(huán)境數(shù)據(jù)信息而產(chǎn)生的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)。監(jiān)測(cè)區(qū)內(nèi)農(nóng)田環(huán)境數(shù)據(jù)信息經(jīng)由相應(yīng)的監(jiān)測(cè)傳感器采集和模擬量輸入模塊CP1W-AD041的AD轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)信息傳輸模塊CPIL-M30DT-D的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。數(shù)據(jù)信息傳輸模塊CP1L-M30DT-D與GPRS DTU模塊連接和數(shù)據(jù)通信，再由GPRS DTU模塊將數(shù)據(jù)信息經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)上傳至上位機(jī)，其中GPRS DTU模塊是專門用于將串口數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送的GPRS無線設(shè)備。
[0040]本實(shí)用新型所涉及到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)在多種農(nóng)田監(jiān)測(cè)體系中和其它行業(yè)中都有大量應(yīng)用，屬于通用的成熟技術(shù)，不再詳細(xì)介紹。
【權(quán)利要求】
1.一種農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，它包括監(jiān)測(cè)傳感器、模擬量輸入單元模塊(15)、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊(16)，監(jiān)測(cè)傳感器的信號(hào)輸出端與模擬量輸入單元模塊(15)相連接，模擬量輸入單元模塊(15)與數(shù)據(jù)信息傳輸模塊(16)相連接，其特征在于:它有監(jiān)控工作臺(tái)，監(jiān)控工作臺(tái)包括底座(I)、立柱(2 )、水平移動(dòng)板(3 )、傳感器箱(4)、垂直傳動(dòng)絲杠(5 )、水平傳動(dòng)絲杠(6)、垂直步進(jìn)電機(jī)(7)、水平步進(jìn)電機(jī)(8)、聯(lián)軸器(9)、絲母滑臺(tái)(10)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(21)和電源，立柱(2)的下端固定在底座(I)上，立柱(2)的頂端固定安裝垂直步進(jìn)電機(jī)(7)，立柱(2)上沿著縱軸安裝垂直傳動(dòng)絲杠(5)，垂直傳動(dòng)絲杠(5)的上端通過聯(lián)軸器(9)與垂直步進(jìn)電機(jī)(7)相連接，垂直傳動(dòng)絲杠(5)上套裝絲母滑臺(tái)(10)，絲母滑臺(tái)(10)與水平移動(dòng)板(3)的一側(cè)板面相連接，水平移動(dòng)板(3)的另一側(cè)板面的一端固定有水平步進(jìn)電機(jī)(8)，水平步進(jìn)電機(jī)(8)通過聯(lián)軸器(9)與水平傳動(dòng)絲杠(6)相連接，水平傳動(dòng)絲杠(6)上套裝絲母滑臺(tái)(10)，傳感器箱(4)固定在絲母滑臺(tái)(10)上，監(jiān)測(cè)傳感器安裝在傳感器箱(4)中，垂直步進(jìn)電機(jī)(7 )、水平步進(jìn)電機(jī)(8 )分別通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(21)與電源和數(shù)據(jù)信息傳輸模塊(16)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:在與垂直傳動(dòng)絲杠(5)相對(duì)的立柱面上固定有垂直滑軌(12)，垂直滑軌(12 )與垂直傳動(dòng)絲杠(5 )平行，垂直滑軌(12)上嵌裝有滑塊(11 )，滑塊(11)與垂直滑軌(12)為滑動(dòng)配合，滑塊(11)與絲母滑臺(tái)(10)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:在與水平傳動(dòng)絲杠(6)相對(duì)的水平移動(dòng)板(3)的板面上固定有水平滑軌(13)，水平滑軌(13)與水平傳動(dòng)絲杠(6)平行，水平滑軌(13 )上嵌裝有滑塊(11 )，滑塊(11)與水平滑軌(13 )為滑動(dòng)配合，滑塊(11)與絲母滑臺(tái)(10)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述立柱(2)為兩根，兩根立柱(2 )平行，兩根立柱(2 )的上端有橫梁(23 )相連接，一根立柱(2 )安裝上述垂直傳動(dòng)絲杠(5)和垂直滑軌(12)，另一根立柱(2)上相同的立柱面上安裝有輔助滑軌(14)，輔助滑軌(14)與垂直滑軌(12)平行，輔助滑軌(14)上嵌裝有滑塊(11)，滑塊(11)與輔助滑軌(14)為滑動(dòng)配合，滑塊(11)與水平移動(dòng)板(3)的相對(duì)板面相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的農(nóng)田環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:所述電源為太陽能電池板和太陽能電池，太陽能電池板與太陽能電池相連接，太陽能電池分別與垂直步進(jìn)電機(jī)(7)、水平步進(jìn)電機(jī)(8)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(21)、監(jiān)測(cè)傳感器、模擬量輸入單元模塊(15)、數(shù)據(jù)信息傳輸模塊(16)相連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204086886SQ201420524449
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月10日
【發(fā)明者】張新聚, 楊宜平, 安軍強(qiáng), 岳彥芳, ?；⒘? 張嘉鈺, 張馳 申請(qǐng)人:河北科技大學(xué)