测量中检测通道可调的智慧农业检测系统的制作方法

本发明属于农业测量领域，具体涉及一种测量中检测通道可调的智慧农业检测系统。

背景技术：

在农业实验中需要对实验农作物种植土壤中的各种参数进行测量，例如对含水量、肥料含量等，但是在将传感器插入土壤中后，传感器只能对其所到达单个位置处的参数进行测量，且当需要对土壤中其他位置处的参数进行测量时需要将传感器从土壤中取出，重新插入对应位置的土壤中。

技术实现要素：

本发明提供一种测量中检测通道可调的智慧农业检测系统，以解决目前在对土壤参数进行测量，将传感器插入土壤的过程中只能进行单点测量且传感器一旦插入土壤中，只有将传感器从土壤中取出后才能对其他位置进行参数测量的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种测量中检测通道可调的智慧农业检测系统，包括控制器和圆板，所述圆板的上表面中心位置处设置有第一电机且该第一电机与第一电动伸缩杆的固定端固定连接，其用于带动该第一电动伸缩杆绕该圆板的中心竖轴旋转，该第一电动伸缩杆可水平伸缩且其内杆的下侧设置m个第一竖杆，m为大于1的整数，各个第一竖杆都可沿着该内杆下侧的滑槽水平滑动，每个第一竖杆的底端都设置有传感器；

所述圆板的下表面中心位置与可上下伸缩的第三电动伸缩杆的内杆顶端固定连接，该第三电动伸缩杆的底端与圆柱体的上底中心位置固定连接，该圆柱体的下底与横向固定板的中心位置对准连接，该横向固定板上设置有多个以该圆柱体的中心竖轴为中心且半径逐渐增大的第一圆环；

所述圆板的下表面还固定有两个第二电动伸缩杆，该第二电动伸缩杆可上下伸缩且两个第二电动伸缩杆相对于该圆柱体的中心竖轴对称设置，针对每个第二电动伸缩杆，该第二电动伸缩杆的内杆底端固定有第一横杆，该第一横杆的下表面设置有n个电磁铁，n为大于的整数，第一横杆与该横向固定板存在设定角度且两个第一横杆始终位于同一水平线上，所述控制器通过组合开关分别与各个电磁铁连接，用于通过组合开关，控制对应电磁铁通电产生磁力，初始状态下，对应电磁铁通电，吸附有对应的以该圆柱体的中心竖轴为中心且半径逐渐增大的第二圆环，该第一圆环和第二圆环的环宽相等，且俯视状态下，每相邻两第一圆环之间设置有至少一个第二圆环，且每相邻两圆环之间的距离相等；

该圆柱体的上部还固定有纵向相对设置的两个第四电动伸缩杆，两个第四电动伸缩杆在伸长对应长度后，其上都形成有n个第一通孔，针对每个第四电动伸缩杆，相邻两第一通孔之间的距离相等，并且两个第四电动伸缩杆伸长对应长度后，分别位于该两个第四电动伸缩杆上、距离该圆柱体的中心竖轴相等的两个第一通孔构成一第一通孔对；针对每个第二圆环，该第二圆环的上表面设置有纵向相对设置的一第一凸块对；在该控制器控制对应电磁铁断电，断电电磁铁所吸附的第二圆环落到土壤表面后，竖直向下推动该圆板，该圆板带动两个第四电动伸缩杆下移，使得对应第二圆环的上表面的第一凸块对插入对应的第一通孔对中，从而利用该第四电动伸缩杆从上方对对应第二圆环之间的位置关系进行固定，初始状态下，该第四电动伸缩杆处于收缩状态，各个第一竖杆位于对应第一圆环的正上方；

在该第一电动伸缩杆内杆的滑槽上设置有多个行程开关，针对俯视状态下的每个圆环，在每个圆环的正上方对应设置有一个行程开关，相邻两行程开关之间的距离等于相邻两圆环之间的距离且该第一电动伸缩杆的内杆上设置有与该行程开关对应的标识线，所述控制器分别与该第一电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第三电动伸缩杆、第四电动伸缩杆和各个行程开关连接，在将该系统插入土壤时，竖直向下推动该圆板，在横向固定板和第一圆环的作用下，预制形成对应的检测通道，直至该传感器插入土壤中且该第四电动伸缩杆与土壤表面的距离大于或者等于各个第二圆环的厚度；

在将该系统插入土壤中之后，该控制器按照以下步骤对预制检测通道进行调整：

步骤s110、向该控制器输入预制检测通道调整指令，该控制器控制该第一电机带动第一电动伸缩杆绕着圆板的中心竖轴旋转，直至该第一电动伸缩杆位于横向固定板的正上方，与该横向固定板重叠；

步骤s120、根据该第一电动伸缩杆内杆上的标识线，手动滑动各个第一竖杆，以使每个第一竖杆都滑动至与一个行程开关接触，且各个相邻第一竖杆之间的间距相等，该控制器在本地预存有从左到右的各个行程开关的标识信息，其在接收到对应行程开关的接触信号后，确定提供接触信号的相邻两行程开关之间的距离，从而确定相邻两第一竖杆之间的间距l’；

步骤s130、确定与俯视状态下最里面圆环的距离等于l’整数倍的圆环，判断该确定的圆环是否吸附在对应电磁铁下，若是，则执行步骤s140，否则，结束检测通道调整步骤；

步骤s140、控制第二电动伸缩杆伸长，直至该第一横杆上电磁铁吸附的第二圆环与土壤接触，此后控制该确定的圆环对应的各个电磁铁断电，其他电磁铁保持通电，以使断电的电磁铁下方的第二圆环铺设至该土壤表面；

步骤s150、控制两个第四电动伸缩杆伸长该对应长度，以使其上都形成有n个第一通孔；

步骤s160、竖直向下推动圆板，圆板带动两个第四电动伸缩杆下移，使得对应第二圆环的上表面的第一凸块对插入对应的第一通孔对中，从而利用该第四电动伸缩杆从上方对对应第二圆环之间的位置关系进行固定；

步骤s170、控制该第三电动伸缩杆伸长，以带动圆板向上移动，直至该圆板带动第一竖杆上的传感器上移至土壤表面之上；

步骤s180、继续竖直向下推动圆板，以使铺设在土壤表面的第二圆环以及埋设在土壤中的第一圆环向土壤深处延伸，直至各个传感器插入土壤中，此时由铺设在土壤表面和埋设在土壤中的圆环预制形成各个检测通道，完成检测通道的调整，此后第一竖杆上的传感器在第一电机的带动下，在对应检测通道内进行检测。

本发明的有益效果是：

本发明在预制形成检测通道，并将传感器插入土壤中之后，客户可以基于对整个系统的测量精度要求，对预制检测通道进行重新调整；传感器在插入土壤后，在调整检测通道时并不需要将传感器取出再插入，而是可以直接对检测通道进行调整，从而对传感器检测范围进行调整；此外，本发明基于第一电动伸缩杆上的标识线和行程开关，手动对相邻两第一竖杆(即各个传感器)的间距进行调整，在手动调整好相邻两第一竖杆的间距后，本系统可以完成检测通道的自动调整，并且由于每个传感器对应的检测通道为环形，因而针对每个传感器，第一电机都可以带动该传感器对其环形检测通道内的各个位置进行参数测量，可见本系统利用多个第一竖杆上的传感器，不仅可以扩大径向上的测量范围，而且可以实现环形区域测量，进一步增大了本系统的测量范围。

附图说明

图1是本发明测量中检测通道可调的智慧农业检测系统的一个实施例侧视图；

图2是俯视状态下，圆板、第一电动伸缩杆、横向固定板和第一横杆之间的位置关系示意图；

图3(1)是俯视状态下，第一圆环和横向固定板的位置关系示意图，(2)是俯视状态下，第二圆环和横向固定板的位置关系示意图，(3)是俯视状态下，第一圆环、第二圆环和横向固定板重叠后的位置关系示意图；

图4是在将系统插入土壤中后，对预制检测通道进行调整的结构变化流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

参见图1，为本发明测量中检测通道可调的智慧农业检测系统的一个实施例侧面剖视图。结合图2和图3所示，该系统可以包括控制器和圆板1，所述圆板1的上表面中心位置处设置有第一电机2且该第一电机2与第一电动伸缩杆3的固定端固定连接，其用于带动该第一电动伸缩杆3绕该圆板1的中心竖轴旋转，该第一电动伸缩杆3可水平伸缩且其内杆的下侧设置m个第一竖杆4，m为大于1的整数，各个第一竖杆4都可沿着该内杆下侧的滑槽水平滑动，每个第一竖杆4的底端都设置有传感器5；所述圆板1的下表面中心位置与可上下伸缩的第三电动伸缩杆16的内杆顶端固定连接，该第三电动伸缩杆16的底端与圆柱体6的上底中心位置固定连接，该圆柱体6的下底与横向固定板7的中心位置对准连接，该横向固定板7上设置有多个以该圆柱体6的中心竖轴为中心且半径逐渐增大的第一圆环8。

所述圆板1的下表面还固定有两个第二电动伸缩杆10，该第二电动伸缩杆10可上下伸缩且两个第二电动伸缩杆10相对于该圆柱体6的中心竖轴对称设置，针对每个第二电动伸缩杆10，该第二电动伸缩杆10的内杆底端固定有第一横杆11，该第一横杆11的下表面设置有n个电磁铁12，n为大于的整数，第一横杆11与该横向固定板7存在设定角度且两个第一横杆11始终位于同一水平线上，所述控制器通过组合开关分别与各个电磁铁12连接，用于通过组合开关，控制对应电磁铁12通电产生磁力，初始状态下，对应电磁铁12通电，吸附有对应的以该圆柱体6的中心竖轴为中心且半径逐渐增大的第二圆环8’，该第一圆环8和第二圆环8’的环宽相等，且俯视状态下，每相邻两第一圆环8之间设置有至少一个第二圆环8’，且每相邻两圆环之间的距离相等。如图3所示，第一圆环8包括第1、4和7个圆环，第二圆环8’包括位于第1和第4个圆环之间的第2和3个圆环，位于第4和7个圆环之间的第5和6个圆环以及位于第7个圆环之外的第8个圆环，第一圆环8和第二圆环8’重叠后，如图3(3)所示，俯视状态下，第1至8个圆环中每相邻两圆环之间的距离相等。

该圆柱体6的上部还固定有纵向相对设置的两个第四电动伸缩杆17，两个第四电动伸缩杆17在伸长对应长度后，其上都形成有n个第一通孔，针对每个第四电动伸缩杆17，相邻两第一通孔之间的距离相等，并且两个第四电动伸缩杆17伸长对应长度后，分别位于该两个第四电动伸缩杆17上、距离该圆柱体6的中心竖轴相等的两个第一通孔构成一第一通孔对；针对每个第二圆环8’，该第二圆环8’的上表面设置有纵向相对设置的一第一凸块对；在该控制器控制对应电磁铁12断电，断电电磁铁12所吸附的第二圆环8’落到土壤表面后，竖直向下推动该圆板1，该圆板1带动两个第四电动伸缩杆17下移，使得对应第二圆环8’的上表面的第一凸块对插入对应的第一通孔对中，从而利用该第四电动伸缩杆17从上方对对应第二圆环8’之间的位置关系进行固定，初始状态下，该第四电动伸缩杆17处于收缩状态，各个第一竖杆4位于对应第一圆环8的正上方。

在该第一电动伸缩杆3内杆的滑槽上设置有多个行程开关，针对俯视状态下的每个圆环(包括第一圆环8和第二圆环8’)，在每个圆环的正上方对应设置有一个行程开关，相邻两行程开关之间的距离等于相邻两圆环之间的距离且该第一电动伸缩杆3的内杆上设置有与该行程开关对应的标识线，所述控制器分别与该第一电机2、第一电动伸缩杆3、第二电动伸缩杆10、第三电动伸缩杆16、第四电动伸缩杆17和各个行程开关连接，在将该系统插入土壤时，竖直向下推动该圆板1，在横向固定板7和第一圆环8的作用下，预制形成对应的检测通道，直至该传感器5插入土壤中且该第四电动伸缩杆17与土壤表面的距离大于或者等于各个第二圆环8’的厚度。在将该系统插入土壤中之后，结合图4所示，该控制器按照以下步骤对预制检测通道进行调整：步骤s110、向该控制器输入预制检测通道调整指令，该控制器控制该第一电机2带动第一电动伸缩杆3绕着圆板1的中心竖轴旋转，直至该第一电动伸缩杆3位于横向固定板7的正上方，与该横向固定板7重叠；

步骤s120、根据该第一电动伸缩杆3内杆上的标识线，手动滑动各个第一竖杆4，以使每个第一竖杆4都滑动至与一个行程开关接触，且各个相邻第一竖杆4之间的间距相等，该控制器在本地预存有从左到右的各个行程开关的标识信息，其在接收到对应行程开关的接触信号后，确定提供接触信号的相邻两行程开关之间的距离，从而确定相邻两第一竖杆4之间的间距l’；

步骤s130、确定与俯视状态下最里面圆环(即重叠后的第一圆环8和第二圆环8’中最里面的圆环)的距离等于l’整数倍的圆环，判断该确定的圆环是否吸附在对应电磁铁12下，若是，则执行步骤s140，否则，结束检测通道调整步骤；

步骤s140、控制第二电动伸缩杆10伸长，直至该第一横杆11上电磁铁12吸附的第二圆环8’与土壤接触，此后控制该确定的圆环对应的各个电磁铁12断电，其他电磁铁12保持通电，以使断电的电磁铁12下方的第二圆环8’铺设至该土壤表面；

步骤s150、控制两个第四电动伸缩杆17伸长该对应长度，以使其上都形成有n个第一通孔；

步骤s160、竖直向下推动圆板1，圆板1带动两个第四电动伸缩杆17下移，使得对应第二圆环8’的上表面的第一凸块对插入对应的第一通孔对中，从而利用该第四电动伸缩杆17从上方对对应第二圆环8’之间的位置关系进行固定；

步骤s170、控制该第三电动伸缩杆16伸长，以带动圆板1向上移动，直至该圆板1带动第一竖杆4上的传感器5上移至土壤表面之上；

步骤s180、继续竖直向下推动圆板1，以使铺设在土壤表面的第二圆环8’以及埋设在土壤中的第一圆环8向土壤深处延伸，直至各个传感器5插入土壤中，此时由铺设在土壤表面和埋设在土壤中的圆环预制形成各个检测通道，完成检测通道的调整，此后第一竖杆4上的传感器5在第一电机2的带动下，在对应检测通道内进行检测。

由上述实施例可见，本发明在预制形成检测通道，并将传感器插入土壤中之后，客户可以基于对整个系统的测量精度要求，对预制检测通道进行重新调整；传感器在插入土壤后，在调整检测通道时并不需要将传感器取出再插入，而是可以直接对检测通道进行调整，从而对传感器检测范围进行调整；此外，本发明基于第一电动伸缩杆上的标识线和行程开关，手动对相邻两第一竖杆(即各个传感器)的间距进行调整，在手动调整好相邻两第一竖杆的间距后，本系统可以完成检测通道的自动调整，并且由于每个传感器对应的检测通道为环形，因而针对每个传感器，第一电机都可以带动该传感器对其环形检测通道内的各个位置进行参数测量，可见本系统利用多个第一竖杆上的传感器，不仅可以扩大径向上的测量范围，而且可以实现环形区域测量，进一步增大了本系统的测量范围。

上述步骤s170和s180还分别由以下步骤s170’和s180’替代：

步骤s170’、继续竖直向下推动圆板，以使铺设在土壤表面的第二圆环以及埋设在土壤中的第一圆环向土壤深处延伸，当向下推动对应预设距离后，执行步骤s180’；

步骤s180’、控制该第三电动伸缩杆伸长，以带动圆板向上移动，直至该圆板带动第一竖杆上的传感器上移至土壤表面之下，埋设在土壤中的第二圆环之上，由此完成检测通道的调整。

所述步骤s120包括：手动滑动各个第一竖杆，以使从左到右的第1个第一竖杆与该第一电动伸缩杆内杆上的第1个行程开关对应的第1个标识线重合，且第1个行程开关位于最里面的圆环的正上方。

另外，在完成预制检测通道的调整后，传感器在测量时该控制器按照以下步骤对第一电动伸缩杆的步进机制进行调节：

步骤s210、确定当前埋设到土壤的圆环中最里面的第1个圆环，并确定与该第1个圆环的距离等于l’整数倍的圆环，统计出该确定的圆环的个数，将该统计出的个数除以该第一竖杆的个数m，获得倍数k和余数p，其中k为大于0的整数，p为整数；

步骤s220、控制该第一电机2带动第一电动伸缩杆3上的各个传感器在对应的检测通道内旋转，以测量对应检测通道对应位置处的参数，每次在该对应检测通道测量完成后，i加1，i为整数且其初始值为0；

步骤s230、控制该第一电机2带动第一电动伸缩杆3上的各个传感器在对应的检测通道内旋转，以使该第一电动伸缩杆3旋转至该横向固定板7的正上方；

步骤s240、判断i是否等于k，若是，则执行步骤s260，否则，执行步骤s250；

步骤s250、控制该第一电动伸缩杆3伸长l’*m，m表示传感器5的个数，返回执行步骤s220；

步骤s260、控制该第一电动伸缩杆3伸长l’*p，控制该第一电机2带动第一电动伸缩杆3上的各个传感器在对应的检测通道内旋转，以测量对应检测通道对应位置处的参数，结束测量。由此，本发明在完成预制检测通道调整后，按照上述步骤，可以实现径向更长范围内的测量且每次测量精度相同。

需要注意的是，该第四电动伸缩杆17垂直位于横向固定板7的上方且两者所处平面平行，第一竖杆4垂直于横向固定板7所处平面；该圆板1、圆柱体6、第三电动伸缩杆16和横向固定板7的中心竖轴重叠。所述传感器5可以用于检测农业肥料含量。此外，该第一电机2还可以与另一第一电动伸缩杆3的固定端固定连接，两个第一电动伸缩杆3位于同一水平线上且位于两个第一横杆构成的水平线的两侧，该第一电机2同步带动两个第一电动伸缩杆3绕着该圆板1的中心竖轴旋转，由此可以对整个环形检测通道进行参数测量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来管制。