一种基于NB-IOT的轻部署农业物联网监控系统

本发明涉及农业物联网技术领域，具体为一种基于nb-iot的轻部署农业物联网监控系统。

背景技术：

农业物联网是数字农业的重要组成部分，是实施精细农业的重要途径和技术手段，是实现农业现代化和农业可持续发展的关键和核心技术。根据农业物联网的发展和应用，农业物联网可划分为感知层、传输层和应用层，相对应的关键技术为信息感知技术、信息传输技术和信息综合应用技术。窄带物联网(narrowbandinternetofthings，nb-iot)作为万物互联网络的一个重要分支，近些年来在农业智能化监控管理上有着重要的应用。

现代农业物联网监控系统中，不可或缺的需要借助监控摄像头实现现场的监控，以满足远程监控的需求。不同的农作物高度不同，为保证监控效果，因此对于监控摄像头的安装位置有不同的要求；另外，对于特殊的农作物，仅需要对农作物特定生长阶段进行实时监控，而非农作物的全程生长阶段，比如，昙花等特殊花卉，而监控系统一旦安装，在不需要工作时也不会拆除，在此过程中监控摄像头长时间外置，在外界环境的长时间作用下，对于监控摄像头寿命会有一定程度的影响。因此，提供一种基于nb-iot的方便简单的系统部署对于实现农业监控管理数字化智能化有着重要意义。

技术实现要素：

针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本发明提供了一种可以根据监控的农作物植株高度进行高度调节，且可以对不使用的监控摄像头进行收纳管理的基于nb-iot的轻部署农业物联网监控系统。

本发明提供如下的技术方案：本发明一种基于nb-iot的轻部署农业物联网监控系统，包括支撑架、高度调节机构、支撑柱、监控摄像头收纳箱、监控摄像头收纳机构和移动端，所述支撑架设有四组，四组所述支撑架呈矩形结构分布，四组所述支撑架内侧对应设有导向限位滑槽，所述高度调节机构设于四组支撑架之间，且所述高度调节机构滑动设于导向限位滑槽内，所述支撑柱设于高度调节机构上，所述支撑柱外侧设有导向柱一，所述导向柱一卡合滑动设于导向限位滑槽内，所述监控摄像头收纳箱设于支撑柱上，所述监控摄像头收纳箱相对两侧壁上设有收纳槽，所述监控摄像头收纳机构设于监控摄像头收纳箱内，所述监控摄像头收纳箱内设有plc控制器，所述plc控制器与移动端通过nb-iot网络无线连接；所述高度调节机构包括高度调节电机、高度调节螺纹杆、传动皮带、螺纹块、驱动杆、支撑板和导向柱二，所述高度调节电机设于一组支撑架外侧，所述高度调节螺纹杆两端分别转动设于两组支撑架上，所述高度调节螺纹杆上设有两组螺纹方向相反的螺纹组，两组所述螺纹组对称设于高度调节螺纹杆两端，所述螺纹块设有两组，两组所述螺纹块分别通过螺纹连接设于两组螺纹组上，所述驱动杆一端铰接设于螺纹块上端，所述支撑板铰接设于驱动杆上端，所述导向柱二设于支撑板两侧，且所述导向柱二卡合滑动设于导向限位滑槽内，所述高度调节螺纹杆设有两组，两组所述高度调节螺纹杆分别为主动高度调节螺纹杆和从动高度调节螺纹杆，所述主动高度调节螺纹杆和从动高度调节螺纹杆分别转动设于两组对应的支撑架之间，所述主动高度调节螺纹杆和从动高度调节螺纹杆平行设置，所述主动高度调节螺纹杆与高度调节电机的输出轴相连，所述传动皮带两端分别套设于主动高度调节螺纹杆和从动高度调节螺纹杆上。

进一步地，所述监控摄像头收纳机构包括收纳驱动电机、收纳驱动轴、主动锥形齿轮和收纳组件，所述收纳驱动电机设于监控摄像头收纳箱顶壁上，所述收纳驱动轴与收纳驱动电机的输出轴相连，所述主动锥形齿轮转动设于收纳驱动轴上，所述收纳组件关于收纳驱动轴对称设有两组，所述收纳组件包括支架板、从动锥形齿轮、收纳驱动螺纹杆、收纳螺纹块、摄像头安装板和监控摄像头，所述支架板设于监控摄像头收纳箱底壁上，所述收纳驱动螺纹杆两端分别转动设于支架板和监控摄像头收纳箱的内侧壁上，所述从动锥形齿轮与主动锥形齿轮啮合，所述收纳螺纹块通过螺纹连接设于收纳驱动螺纹杆上，所述摄像头安装板垂直设于收纳螺纹块上，所述摄像头安装板和收纳螺纹块垂直设置，所述监控摄像头设于摄像头安装板上，且监控摄像头滑动设于收纳槽内。

进一步地，所述高度调节电机和收纳驱动电机均与plc控制器电连接。

进一步地，所述监控摄像头为360°全景摄像头。

进一步地，所述高度调节电机和收纳驱动电机均为正反双转电机。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明一种基于nb-iot的轻部署农业物联网监控系统，通过高度调节机构的驱动作用，实现了监控摄像头的高度调节，从而满足不同高度农作物植株的监控需求；同时，通过监控摄像头收纳箱的设置，满足了监控摄像头在不使用时的收纳，提高了监控摄像头的使用寿命；并且在plc控制器与nb-iot物联网的配合作用下，满足了农业智能化监控管理。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种基于nb-iot的轻部署农业物联网监控系统的整体结构示意图。

其中，1、支撑架，2、高度调节机构，3、支撑柱，4、监控摄像头收纳箱，5、监控摄像头收纳机构，6、导向柱一，7、高度调节电机，8、高度调节螺纹杆，9、传动皮带，10、螺纹块，11、驱动杆，12、支撑板，13、导向柱二，14、收纳驱动电机，15、收纳驱动轴，16、主动锥形齿轮，17、支架板，18、从动锥形齿轮，19、收纳驱动螺纹杆，20、收纳螺纹块，21、摄像头安装板，22、监控摄像头。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1所示，本发明采取的技术方案如下：一种基于nb-iot的轻部署农业物联网监控系统，包括支撑架1、高度调节机构2、支撑柱3、监控摄像头收纳箱4、监控摄像头收纳机构5和移动端，支撑架1设有四组，四组支撑架1呈矩形结构分布，四组支撑架1内侧对应设有导向限位滑槽，高度调节机构2设于四组支撑架1之间，且高度调节机构2滑动设于导向限位滑槽内，支撑柱3设于高度调节机构2上，支撑柱3外侧设有导向柱一6，导向柱一6卡合滑动设于导向限位滑槽内，监控摄像头收纳箱4设于支撑柱3上，监控摄像头收纳箱4相对两侧壁上设有收纳槽，监控摄像头收纳机构5设于监控摄像头收纳箱4内，监控摄像头收纳箱4内设有plc控制器，plc控制器与移动端通过nb-iot网络无线连接；高度调节机构2包括高度调节电机7、高度调节螺纹杆8、传动皮带9、螺纹块10、驱动杆11、支撑板12和导向柱二13，高度调节电机7设于一组支撑架1外侧，高度调节螺纹杆8两端分别转动设于两组支撑架1上，高度调节螺纹杆8上设有两组螺纹方向相反的螺纹组，两组螺纹组对称设于高度调节螺纹杆8两端，螺纹块10设有两组，两组螺纹块10分别通过螺纹连接设于两组螺纹组上，驱动杆11一端铰接设于螺纹块10上端，支撑板12铰接设于驱动杆11上端，导向柱二13设于支撑板12两侧，且导向柱二13卡合滑动设于导向限位滑槽内，高度调节螺纹杆8设有两组，两组高度调节螺纹杆8分别为主动高度调节螺纹杆8和从动高度调节螺纹杆8，主动高度调节螺纹杆8和从动高度调节螺纹杆8分别转动设于两组对应的支撑架1之间，主动高度调节螺纹杆8和从动高度调节螺纹杆8平行设置，主动高度调节螺纹杆8与高度调节电机7的输出轴相连，传动皮带9两端分别套设于主动高度调节螺纹杆8和从动高度调节螺纹杆8上。

其中，监控摄像头收纳机构5包括收纳驱动电机14、收纳驱动轴15、主动锥形齿轮16和收纳组件，收纳驱动电机14设于监控摄像头收纳箱4顶壁上，收纳驱动轴15与收纳驱动电机14的输出轴相连，主动锥形齿轮16转动设于收纳驱动轴15上，收纳组件关于收纳驱动轴15对称设有两组，收纳组件包括支架板17、从动锥形齿轮18、收纳驱动螺纹杆19、收纳螺纹块20、摄像头安装板21和监控摄像头22，支架板17设于监控摄像头收纳箱4底壁上，收纳驱动螺纹杆19两端分别转动设于支架板17和监控摄像头收纳箱4的内侧壁上，从动锥形齿轮18与主动锥形齿轮16啮合，收纳螺纹块20通过螺纹连接设于收纳驱动螺纹杆19上，摄像头安装板21垂直设于收纳螺纹块20上，摄像头安装板21和收纳螺纹块20垂直设置，监控摄像头22设于摄像头安装板21上，且监控摄像头22滑动设于收纳槽内。

高度调节电机7和收纳驱动电机14均与plc控制器电连接。监控摄像头22为360°全景摄像头。高度调节电机7和收纳驱动电机14均为正反双转电机。

具体使用时，启动收纳驱动电机14，收纳驱动电机14通过收纳驱动轴15带动主动锥形齿轮16旋转，主动锥形齿轮16通过从动锥形齿轮18带动收纳驱动螺纹杆19旋转，收纳驱动螺纹杆19带动收纳螺纹块20移动，收纳螺纹块20通过摄像头安装板21带动监控摄像头22沿收纳槽从监控摄像头收纳箱4内滑出，不需要使用监控摄像头22时，反向驱动收纳驱动电机14，将监控摄像头22收纳至监控摄像头收纳箱4内，对监控摄像头22起保护作用；启动高度调节电机7，高度调节电机7带动高度调节螺纹杆8旋转，高度调节螺纹杆8带动螺纹块10移动，螺纹块10移动时通过驱动杆11推拉支撑板12进行升降运动，从而满足监控摄像头22的高度调节。

要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。