一种复合传感装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供的复合传感装置，针对于现有技术的复合要素均在四项以下，过多的传感器供电和传输连接线的安装，高功耗、高材料使用量等造成成本较高，不利用监测手段的推广应用等的技术问题，提供的复合传感装置包括用于提供电源的供电模块、用于采集小气候数据的数据采集模块，数据采集模块可以包括空气温度数据采集子模块、空气湿度数据采集子模块、土壤温度数据采集子模块、土壤湿度数据采集子模块、二氧化碳浓度数据采集子模块和光照强度数据采集子模块。通信模块用于将数据采集模块的各个子模块采集到的小气候数据输出，达到了通过数据采集模块的多个子模块即可采集较多的小气候数据，并通过通信模块将采集到的数据进行统一输出的技术效果。
【专利说明】
一种复合传感装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及传感设备领域，具体而言，涉及一种复合传感装置。
【背景技术】
[0002]农业小气候环境精准监测，是农业现代化、信息化的重要体现方式。只有对农业小气候进行精确采集的基础上，才可以针对不同的小气候环境和作物特点进行精细化管理。而空气温湿度、二氧化碳含量、光照强度和土壤温湿度等，与植物生长密切相关，且是进行农业生产调整的关键参考因素，直接影响作物的产量和品质。因此，准确、快速地测量采集，是农业精准化管理的关键前提。
[0003]目前，农业小气候监测使用传感器均为单独传感器，个别温室内采用简单复合传感器，复合要素均在四项以下，且不可根据监测内容进行调整。过多的传感器供电和传输连接线的安装，施工复杂，需专业人员施工安装，高功耗、高材料使用量等造成的成本较高等问题，不利用监测手段的推广应用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种复合传感装置，以改善上述的问题。
[0005]本实用新型提供的一种复合传感装置，包括:供电模块、数据采集模块和通信模块，所述供电模块与所述信息采集模块和所述通信模块均连通，所述数据采集模块包括空气温度数据采集子模块、空气湿度数据采集子模块、土壤温度数据采集子模块、土壤湿度数据采集子模块、二氧化碳浓度数据采集子模块和光照强度数据采集子模块，所述空气温度数据采集子模块、所述空气湿度数据采集子模块、所述土壤温度数据采集子模块、所述土壤湿度数据采集子模块、所述二氧化碳浓度数据采集子模块和所述光照强度数据采集子模块均与所述通信模块连接。
[0006]进一步，还包括数据格式转换模块，所述数据格式转换模块的输入端与所述数据采集模块的所述空气温度数据采集子模块、所述空气湿度数据采集子模块、所述土壤温度数据采集子模块、所述土壤湿度数据采集子模块、所述二氧化碳浓度数据采集子模块和所述光照强度数据采集子模块均连接，所述数据格式转换模块的输出端与所述通信模块连接。
[0007]进一步，所述数据格式转换模块包括RS485转换器，所述RS485转换器的输入端口为所述数据格式转换模块的输入端，所述RS485转换器的输出端口为所述数据格式转换模块的输出端。
[0008]进一步，所述通信模块包括RS-485格式通信模块。
[0009]进一步，所述RS-485格式通信模块遵循MODBUS标准协议。
[0010]进一步，所述供电模块包括太阳能供电装置、市电供电装置或蓄电池供电装置中的至少一种。
[0011]进一步，所述土壤温湿度传感器的探针的材料包括316L型钢材。
[0012]进一步，所述土壤温湿度传感器的电路封装材料包括环氧树脂。
[0013]进一步，所述二氧化碳浓度数据采集子模块包括二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器外设置有防辐射罩。
[0014]进一步，所述光照强度数据采集子模块包括光照强度传感器，所述光照强度传感器上设置有用于调试平整度的水平仪。
[0015]本实用新型提供的复合传感装置，针对于现有技术的农业小气候监测使用传感器均为单独传感器，个别温室内采用简单复合传感器，复合要素均在四项以下，且不可根据监测内容进行调整。过多的传感器供电和传输连接线的安装，施工复杂，需专业人员施工安装，高功耗、高材料使用量等造成的成本较高等问题，不利用监测手段的推广应用等的技术问题，提供的复合传感装置包括用于提供电源的供电模块、用于采集小气候数据的数据采集模块，所述数据采集模块可以包括空气温度数据采集子模块、空气湿度数据采集子模块、土壤温度数据采集子模块、土壤湿度数据采集子模块、二氧化碳浓度数据采集子模块和光照强度数据采集子模块。所述通信模块用于将所述数据采集模块的各个子模块采集到的小气候数据输出，达到了通过数据采集模块的多个子模块即可采集较多的小气候数据，并通过所述通信模块将采集到的数据进行统一输出的技术效果。
[0016]本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本实用新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。
[0018]图1为本实用新型实施例提供的一种复合传感装置的模块框图；
[0019]图2为本实用新型实施例提供的另一种复合传感装置的模块框图。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]参见图1，本实用新型实施例提供的一种复合传感装置，其中，包括:供电模块101、数据采集模块102和通信模块103，所述供电模块101与所述信息采集模块和所述通信模块103均连通，所述数据采集模块102包括空气温度数据采集子模块1025、空气湿度数据采集子模块1026、土壤温度数据采集子模块1023、土壤湿度数据采集子模块1024、二氧化碳浓度数据采集子模块1022和光照强度数据采集子模块1021，所述空气温度数据采集子模块1025、所述空气湿度数据采集子模块1026、所述土壤温度数据采集子模块1023、所述土壤湿度数据采集子模块1024、所述二氧化碳浓度数据采集子模块1022和所述光照强度数据采集子模块1021均与所述通信模块103连接。
[0022]本实用新型实施例提供的复合传感装置，用于采集农业环境中的小气候数据，主要包括空气温湿度数据、土壤温湿度数据、二氧化碳浓度和光照强度等数据。所述复合传感装置可以包括用于提供电源的供电模块101，用于进行小气候数据采集的数据采集模块102，以及用于将所述数据采集模块102采集到的小气候数据输出的通信模块103，所述供电模块101与所述数据采集模块102和所述通信模块103均连接，所述数据采集模块102与所述通信模块103连接，以将所述数据采集模块102采集到的小气候数据输出。
[0023 ]用于提供电源的供电模块1I，供电方式有多种选择，可以包括太阳能供电模式、市电供电模式和蓄电池供电模式等。一般优先选择市电供电模式，接入+220V交流电进行供电，因为市电的供电电压和供电时间都较为稳定，很少出现电压不足或者经常断电等影响所述的复合传感装置进行正常工作的意外情况。因为所述复合传感装置一般设置在户外农业大棚等种植区域，该区域白天都会接受太阳光照，因此也可以将所述供电模块101选为太阳能供电模式，增设太阳能采集板，将采集到的太阳能转化为电能为该复合传感装置进行供电。所述供电模块101也可以为蓄电池供电，直流电压较为稳定且装置简单，不用增加多余的外设连接设备。当然也可以包括上述的几个供电模式，可以在所述供电模块101内增设供电模式选择单元，用于选择三个或者多个供电模式中的任一个，可以优选所述太阳能供电为第一供电模式，优选所述蓄电池为第二供电模式，优选所述市电供电模式为第三供电模式，这样可以在前一供电模式突故障时及时切换到后一供电模式进行及时供电，既能实现太阳能的充分利用，又能避免突然断电影响该复合传感装置对于小气候数据的实时采集工作。
[0024]所述数据采集模块102可以包括采集多种小气候数据的数据采集子模块，具体可以包括空气温度数据采集子模块1025、空气湿度数据采集子模块1026、土壤温度数据采集子模块1023、土壤湿度数据采集子模块1024、二氧化碳浓度数据采集子模块1022和光照强度数据采集子模块1021。
[0025]所述空气温度数据采集子模块1025可以包括设置于所需测量的空间区域的空气温度传感器，用于采集空气温度数据。所述空气湿度数据采集子模块1026，可以包括设置于所需测量的空间区域的空气湿度传感器，用于采集空气湿度数据。当然，所述空气温度传感器和所述空气湿度传感器可以优选为一体设置的空气温湿度传感器，这样能减少安装流程和安装线材。所述空气温湿度传感器的相关参数可以包括:湿度测量范围:0?100%RH;温度测量范围:-40?+123.8 °C ;湿度测量精度:± 3 % RH;温度测量精度:± 0.4 °C ;响应时间:8s;工作电流15mA;供电电压配置宽电压变送板;信号输出485数字等。
[0026]所述土壤温度数据采集子模块1023，可以包括设置于所需测量的区域的土壤中的土壤温度传感器，用于采集土壤温度数据。所述土壤湿度数据采集子模块1024，可以包括设置于所需测量的区域的土壤中的土壤湿度传感器，用于采集土壤湿度数据。当然，所述土壤温度传感器和所述土壤湿度传感器可以优选为一体设置的土壤温湿度传感器，这样能减少安装流程和安装线材。所述土壤温湿度的相关参数可以包括:测温范围一 55°C?+125°C;测温误差1°C ;工作电流15mA;供电电压配置宽电压变送板;信号输出485数字等。
[0027]所述二氧化碳浓度数据采集子模块1022可以包括设置于所需测量区域空间的二氧化碳浓度传感器，用于采集二氧化碳浓度数据。所述二氧化碳浓度传感器的相关参数可以包括:供电电压配置宽电压转5V电源板;测量范围0-5000ppm;输出信号0.4-2.0V;预热时间3分钟;工作电流I OOmA;工作温度0-50 °C ；分辨率I ppm ；精度土 200ppm。
[0028]所述光照强度数据采集子模块1021可以包括设置于所需测量区域空间的光照强度传感器，用于采集光照强度数据。所述光照强度传感器的相关参数可以包括:量程0-200000LUX;工作电流15mA;供电电压配置宽电压变送板;信号输出485数字;分辨率ILUXJf度 ±500LUX。
[0029]所述空气温度数据采集子模块1025、所述空气湿度数据采集子模块1026、所述土壤温度数据采集子模块1023、所述土壤湿度数据采集子模块1024、所述二氧化碳浓度数据采集子模块1022和所述光照强度数据采集子模块1021均与所述通信模块103连接，以使所述通信模块103将所述数据采集模块102的各个数据采集子模块采集到的数据输出。
[0030]所述通信模块103用于将所述数据采集模块102的各个子模块采集到的小气候数据输出，输出方式可以有多种，主要包括有线数据传输方式和无线数据传输方式。该复合传感器一般与计算机、手机等智能设备连接，将数据输入到智能设备上。所述通信模块103可以包括数据线，通过有线数据传输方式将所述数据采集模块102采集到的数据信息通过数据线发送到智能设备上。所述通信模块103还可以包括蓝牙、红外线、无线网络等无线数据传输结构，便于将在种植区域所采集到的小气候数据传输到距离较远的智能设备上。
[0031]使用的过程可以为:将该复合传感器的供电模块101的电源开启，各个子模块接收供电模块101发送的电源开始工作，进行数据采集。所述数据采集模块102采集到的数据通过所述通信模块103传输到与该复合传感装置连接的智能设备上，就完成了小气候数据采集过程。
[0032]本实用新型实施例提供的复合传感装置，针对于现有技术的农业小气候监测使用传感器均为单独传感器，个别温室内采用简单复合传感器，复合要素均在四项以下，且不可根据监测内容进行调整。过多的传感器供电和传输连接线的安装，施工复杂，需专业人员施工安装，高功耗、高材料使用量等造成的成本较高等问题，不利用监测手段的推广应用等的等的技术问题，提供的复合传感装置包括用于提供电源的供电模块101、用于采集小气候数据的数据采集模块102，所述数据采集模块102可以包括空气温度数据采集子模块1025、空气湿度数据采集子模块1026、土壤温度数据采集子模块1023、土壤湿度数据采集子模块1024、二氧化碳浓度数据采集子模块1022和光照强度数据采集子模块1021。所述通信模块103用于将所述数据采集模块102的各个子模块采集到的小气候数据输出，达到了通过数据采集模块102的多个子模块即可采集较多的小气候数据，并通过所述通信模块103将采集到的数据进行统一输出的技术效果。
[0033]参见图2，本实施例提供的另一种复合传感装置，其中，在上述实施例的基础上，还可以包括用于统一数据格式的数据格式转换模块104，所述数据格式转换模块104的输出端与所述通信模块203连接，所述数据格式转换模块104的输入端与所述数据采集模块202的各个子模块均连接，即所述空气温度数据采集子模块、所述空气湿度数据采集子模块、所述土壤温度数据采集子模块、所述土壤湿度数据采集子模块、所述二氧化碳浓度数据采集子模块和所述光照强度数据采集子模块均与所述数据格式转换模块的输入端连接。
[0034]本实施例提供的复合传感装置，增设数据格式转换模块，用于统一数据格式，将各个小气候数据采集子模块采集到的数据进行数据格式统一，以便实现不同数据格式的数据采集子模块的数据的统一格式输出和接收应用。
[0035]在上述实施例的基础上，所述数据格式转换模块104还可以包括RS485转换器，所述RS485转换器的输入口为所述数据格式转换模块的输入端，所述RS485转换器的输出口为所述数据格式转换模块的输出端，所述RS485转换器的输入口与所述数据采集模块102连接，所述RS485转换器的输出端与所述通信模块103连接，以实现多个数据采集子模块所接收的多格式数据的统一转换功能。
[0036]在上述实施例的基础上，所述数据格式转换模块104优选为RS485转换器，则与之相应的所述通信模块203的数据输出格式可以优选为RS485格式的通信模块，所述RS485格式的通信模块优选遵循MODBUS标准协议。所述通信模块203可以优选包括通信总线，所述通信总线的格式可以包括RS-485，则可以直接将所述数据格式转换模块104转换出的RS485格式的数据通过所述RS485格式的通信总线输出。在本实施例的基础上，所述复合传感装置还可以进行相应的小气候因素的拓展应用，可以增加市场上较多输出格式的传感器，可以包括非RS485传感器的连接，例如其它气体浓度，紫外线强度等传感器的连接，而不仅限于本实施例提供的数据采集子模块。
[0037]在上述实施例的基础上，所述土壤温湿度传感器的探针的材料可以优选包括316L型钢材，而其内部的电路封装材料可以优选包括环氧树脂，可以使得所述土壤温湿度传感器的耐腐蚀性更高，感应度更为灵敏，长期埋设于土壤中进行数据测量工作。
[0038]在上述实施例的基础上，所述二氧化碳浓度数据采集子模块2022包括二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器外设置有防辐射罩，既能防水，保持透气，以防止辐射影响二氧化碳传感器所采集到的二氧化碳浓度的准确性。
[0039]在上述实施例的基础上，所述光照强度数据采集子模块1021包括光照强度传感器，所述光照强度传感器上设置有用于调试平整度的水平仪。在所述光照强度传感器外设置有水平仪，可以通过所述水平仪为平整度参照依据进行光照强度传感器安装和调试。
[0040]上述本实用新型实施例提供的复合传感装置，针对于现有技术的农业小气候监测使用传感器均为单独传感器，个别温室内采用简单复合传感器，复合要素均在四项以下，且不可根据监测内容进行调整。过多的传感器供电和传输连接线的安装，施工复杂，需专业人员施工安装，高功耗、高材料使用量等造成的成本较高等问题，不利用监测手段的推广应用等的技术问题，提供的复合传感装置包括用于提供电源的供电模块101、用于采集小气候数据的数据采集模块102，所述数据采集模块102可以包括空气温度数据采集子模块1025、空气湿度数据采集子模块1026、土壤温度数据采集子模块1023、土壤湿度数据采集子模块1024、二氧化碳浓度数据采集子模块1022和光照强度数据采集子模块1021。所述通信模块103用于将所述数据采集模块102的各个子模块采集到的小气候数据输出，达到了通过数据采集模块102的多个子模块即可采集较多的小气候数据，并通过所述通信模块103将采集到的数据进行统一输出的技术效果。
[0041]可以理解的是，本实用新型可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
[0042]本实用新型可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本实用新型，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0043]需要说明的是，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、物品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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0044]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种复合传感装置，其特征在于，包括:供电模块、数据采集模块和通信模块，所述供电模块与所述数据采集模块和所述通信模块均连通，所述数据采集模块包括空气温度数据采集子模块、空气湿度数据采集子模块、土壤温度数据采集子模块、土壤湿度数据采集子模块、二氧化碳浓度数据采集子模块和光照强度数据采集子模块，所述空气温度数据采集子模块、所述空气湿度数据采集子模块、所述土壤温度数据采集子模块、所述土壤湿度数据采集子模块、所述二氧化碳浓度数据采集子模块和所述光照强度数据采集子模块均与所述通信模块连接； 所述二氧化碳浓度数据采集子模块包括二氧化碳传感器，所述二氧化碳传感器外设置有防福射罩。2.根据权利要求1所述的复合传感装置，其特征在于，还包括数据格式转换模块，所述数据格式转换模块的输入端与所述数据采集模块的所述空气温度数据采集子模块、所述空气湿度数据采集子模块、所述土壤温度数据采集子模块、所述土壤湿度数据采集子模块、所述二氧化碳浓度数据采集子模块和所述光照强度数据采集子模块均连接，所述数据格式转换模块的输出端与所述通信模块连接。3.根据权利要求2所述的复合传感装置，其特征在于，所述数据格式转换模块包括RS485转换器，所述RS485转换器的输入端口为所述数据格式转换模块的输入端，所述RS485转换器的输出端口为所述数据格式转换模块的输出端。4.根据权利要求3所述的复合传感装置，其特征在于，所述通信模块包括RS— 485格式通信模块。5.根据权利要求4所述的复合传感装置，其特征在于，所述RS— 485格式通信模块遵循MODBUS标准协议。6.根据权利要求1所述的复合传感装置，其特征在于，所述供电模块包括太阳能供电装置、市电供电装置或蓄电池供电装置中的至少一种。7.根据权利要求6所述的复合传感装置，其特征在于，所述土壤温湿度传感器的探针的材料包括316L型钢材。8.根据权利要求6所述的复合传感装置，其特征在于，所述土壤温湿度传感器的电路封装材料包括环氧树脂。9.根据权利要求1所述的复合传感装置，其特征在于，所述光照强度数据采集子模块包括光照强度传感器，所述光照强度传感器上设置有用于调试平整度的水平仪。
【文档编号】G01D21/02GK205449147SQ201620115467
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】郭佳
【申请人】郭佳