一种物联网农业用植物生长多功能型监控装置的制作方法

本实用新型涉及一种监控装置，尤其涉及一种物联网农业用植物生长多功能型监控装置。

背景技术：

农业是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业。农业属于第一产业，研究农业的科学是农学。农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。

监控系统是安防系统中应用最多的系统之一，现在市面上较为适合的工地监控系统是手持式视频通信设备，视频监控现在是主流。从最早模拟监控到前些年火热数字监控再到现在方兴未艾网络视频监控，发生了翻天覆地变化。在IP技术逐步统一全球的今天，我们有必要重新认识视频监控系统发展历史。

现有的农业用植物生长监控装置存在功能单一、自动化程度低、不便于对植物进行松土的缺点，因此亟需设计一种功能多样、自动化程度高、便于对植物进行松土的物联网农业用植物生长多功能型监控装置。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本实用新型为了克服现有的农业用植物生长监控装置功能单一、自动化程度低、不便于对植物进行松土的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种功能多样、自动化程度高、便于对植物进行松土的物联网农业用植物生长多功能型监控装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种物联网农业用植物生长多功能型监控装置，包括有底座、支撑架、弹簧、水箱、水泵、右支架、软管、喷头、支杆、激振器、肥料箱、支撑板、档板、铁耙、监控器、固定板、第一电机、第一滑套、连接杆、第二滑套、L形杆、转轴、第二电机和顶支架；底座上从左至右依次设有支撑架、水箱和右支架，支撑架内的底部左右两侧对称设有弹簧，弹簧顶端设有支撑板，支撑板顶部左右两侧对称设有档板，水箱内底部设有水泵，右支架左侧中部设有支杆，支杆底部右端设有喷头，喷头与水泵之间设有软管，右支架顶端设有顶支架，顶支架左端设有第一滑套，第一滑套前侧设有第二电机，第二电机前侧连接有转轴，转轴上设有连接杆，连接杆顶端转动式连接有第二滑套，第一滑套内设有L形杆，L形杆的上侧穿过第二滑套，L形杆与第一滑套和第二滑套配合，L形杆的底端设有第一电机，第一电机底端连接有固定板，固定板底部设有监控器，固定板左侧底端设有铁耙，固定板右侧底端设有肥料箱，肥料箱右侧设有激振器，肥料箱底部设有小孔。

优选地，还包括有控制器和接近传感器，顶支架底部设有控制器，支撑架内顶部设有接近传感器，接近传感器设置在弹簧之间，接近传感器、监控器、激振器、第一电机和第二电机都分别与控制器连接。

优选地，还包括有湿度传感器，顶支架底部设有湿度传感器，湿度传感器设置在控制器的左方，湿度传感器和水泵都分别与控制器连接。

优选地，还包括有防护罩，控制器外围设有防护罩。

优选地，喷头与支杆成30°角，喷头到支撑板的距离为0.6米，支杆与右支架垂直连接。

优选地，支撑架与底座垂直连接，支撑架的厚度为0.5厘米，底座的俯视图为正方形。

优选地，固定板位于支撑板的正上方，监控器与支撑板成15°角。

工作原理：需要对植物进行观察时，将种有植物的培育箱放置在支撑板上，弹簧压缩，支撑板下移，支撑板卡在支撑架上，档板起到防止培育箱左右移动的效果。打开监控器，对植物的生长情况进行监控，启动第二电机逆时针转动，带动连接杆逆时针转动，第二滑套右移，进而带动L形杆下移，铁耙下移，当铁耙插入培育箱的土壤内时，关闭第二电机，启动第一电机顺时针转动，带动铁耙和肥料箱顺时针转动，铁耙对土壤进行松土，与此同时，启动激振器，激振器带动肥料箱振动，肥料箱内的肥料通过小孔落下来，对植物进行施肥。待施肥结束后，关闭第一电机，启动第二电机顺时针转动，带动L形杆上移，铁耙上移，铁耙复位后，关闭第二电机。当植物周围的空气比较干燥时，启动水泵，水通过软管从喷头喷洒出来，对植物进行浇水，防止植物因干燥而死，浇水结束后，关闭水泵。

因为还包括有控制器和接近传感器，顶支架底部设有控制器，支撑架内顶部设有接近传感器，接近传感器设置在弹簧之间，接近传感器、监控器、激振器、第一电机和第二电机都分别与控制器连接，所以将种有植物的培育箱放置在支撑板上后，弹簧压缩，支撑板下移，支撑板卡在支撑架上，接近传感器感应到支撑板，传递信号至控制器，控制器控制监控器打开，对植物的生长情况进行监控，控制第二电机逆时针转动，带动连接杆逆时针转动，第二滑套右移，进而带动L形杆下移，铁耙下移，当铁耙插入培育箱的土壤内时，控制器控制第二电机关闭，启动第一电机顺时针转动，带动铁耙和肥料箱顺时针转动，铁耙对土壤进行松土，与此同时，控制器控制激振器启动，激振器带动肥料箱振动，肥料箱内的肥料通过小孔落下来，对植物进行施肥。待施肥结束后，关闭第一电机和激振器，启动第二电机顺时针转动，带动L形杆上移，铁耙上移，铁耙复位后，控制器控制第二电机关闭。

因为还包括有湿度传感器，顶支架底部设有湿度传感器，湿度传感器设置在控制器的左方，湿度传感器和水泵都分别与控制器连接，所以当湿度传感器感应到植物周围的空气比较干燥时，传递信号至控制器，控制器控制水泵启动，水通过软管从喷头喷洒出来，对植物进行浇水，防止植物因干燥而死，浇水结束后，控制器控制水泵关闭。

因为还包括有防护罩，控制器外围设有防护罩，所以防护罩可以防灰尘，防止控制器被污染，对控制器起到一定的保护作用，延长控制器的使用寿命。

因为喷头与支杆成30°角，喷头到支撑板的距离为0.6米，支杆与右支架垂直连接，所以可以更好地对植物进行浇水。

因为支撑架与底座垂直连接，支撑架的厚度为0.5厘米，底座的俯视图为正方形，所以增强了装置的稳定性。

因为固定板位于支撑板的正上方，监控器与支撑板成15°角，所以可以更好地对植物的生长情况进行监控。

控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。

SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。

接近传感器连接型号为SYLED6的第一数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于某一距离值时，输出信号。湿度传感器连接型号为SYLED6的第二数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于某一湿度值时，输出信号。

输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接接近传感器的第一数显表，X4为连接湿度传感器的第二数显表；Y0为用于监控器打开的接触器KM0，Y1为用于第二电机逆时针转动的接触器KM1，Y2为用于第二电机顺时针转动的接触器KM2，Y3为用于第二电机关闭的接触器KM3，Y4为用于第一电机顺时针转动的接触器KM4，Y5为用于第一电机关闭的接触器KM5，Y6为用于激振器启动的接触器KM6，Y7为用于激振器关闭的接触器KM7，Y8为用于水泵启动的接触器KM8，Y9为用于水泵关闭的接触器KM9。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

(3)有益效果

本实用新型达到了功能多样、自动化程度高、便于对植物进行松土的效果，不仅能及时反馈植物的生长状况，而且监控比较有针对性，本装置在监控植物生长的过程中，便于人们及时对植物采取相应措施，为人们节省了很多时间，便于人们观察植物生长的过程。

附图说明

图1是本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2是本实用新型的第二种主视结构示意图。

图3是本实用新型的第三种主视结构示意图。

图4是本实用新型的第四种主视结构示意图。

图5是本实用新型的电气控制原理图。

附图中的标记为：1-底座，2-支撑架，3-弹簧，4-水箱，5-水泵，6-右支架，7-小孔，8-软管，9-喷头，10-支杆，11-激振器，12-肥料箱，13-支撑板，14-档板，15-培育箱，16-植物，17-铁耙，18-监控器，19-固定板，20-第一电机，21-第一滑套，22-连接杆，23-第二滑套，24-L形杆，25-转轴，26-第二电机，27-顶支架，28-控制器，29-接近传感器，30-湿度传感器，31-防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种物联网农业用植物生长多功能型监控装置，如图1-5所示，包括有底座1、支撑架2、弹簧3、水箱4、水泵5、右支架6、软管8、喷头9、支杆10、激振器11、肥料箱12、支撑板13、档板14、铁耙17、监控器18、固定板19、第一电机20、第一滑套21、连接杆22、第二滑套23、L形杆24、转轴25、第二电机26和顶支架27；底座1上从左至右依次设有支撑架2、水箱4和右支架6，支撑架2内的底部左右两侧对称设有弹簧3，弹簧3顶端设有支撑板13，支撑板13顶部左右两侧对称设有档板14，水箱4内底部设有水泵5，右支架6左侧中部设有支杆10，支杆10底部右端设有喷头9，喷头9与水泵5之间设有软管8，右支架6顶端设有顶支架27，顶支架27左端设有第一滑套21，第一滑套21前侧设有第二电机26，第二电机26前侧连接有转轴25，转轴25上设有连接杆22，连接杆22顶端转动式连接有第二滑套23，第一滑套21内设有L形杆24，L形杆24的上侧穿过第二滑套23，L形杆24与第一滑套21和第二滑套23配合，L形杆24的底端设有第一电机20，第一电机20底端连接有固定板19，固定板19底部设有监控器18，固定板19左侧底端设有铁耙17，固定板19右侧底端设有肥料箱12，肥料箱12右侧设有激振器11，肥料箱12底部设有小孔7。

还包括有控制器28和接近传感器29，顶支架27底部设有控制器28，支撑架2内顶部设有接近传感器29，接近传感器29设置在弹簧3之间，接近传感器29、监控器18、激振器11、第一电机20和第二电机26都分别与控制器28连接。

还包括有湿度传感器30，顶支架27底部设有湿度传感器30，湿度传感器30设置在控制器28的左方，湿度传感器30和水泵5都分别与控制器28连接。

还包括有防护罩31，控制器28外围设有防护罩31。

喷头9与支杆10成30°角，喷头9到支撑板13的距离为0.6米，支杆10与右支架6垂直连接。

支撑架2与底座1垂直连接，支撑架2的厚度为0.5厘米，底座1的俯视图为正方形。

固定板19位于支撑板13的正上方，监控器18与支撑板13成15°角。

工作原理：需要对植物16进行观察时，将种有植物16的培育箱15放置在支撑板13上，弹簧3压缩，支撑板13下移，支撑板13卡在支撑架2上，档板14起到防止培育箱15左右移动的效果。打开监控器18，对植物16的生长情况进行监控，启动第二电机26逆时针转动，带动连接杆22逆时针转动，第二滑套23右移，进而带动L形杆24下移，铁耙17下移，当铁耙17插入培育箱15的土壤内时，关闭第二电机26，启动第一电机20顺时针转动，带动铁耙17和肥料箱12顺时针转动，铁耙17对土壤进行松土，与此同时，启动激振器11，激振器11带动肥料箱12振动，肥料箱12内的肥料通过小孔7落下来，对植物16进行施肥。待施肥结束后，关闭第一电机20，启动第二电机26顺时针转动，带动L形杆24上移，铁耙17上移，铁耙17复位后，关闭第二电机26。当植物16周围的空气比较干燥时，启动水泵5，水通过软管8从喷头9喷洒出来，对植物16进行浇水，防止植物16因干燥而死，浇水结束后，关闭水泵5。

因为还包括有控制器28和接近传感器29，顶支架27底部设有控制器28，支撑架2内顶部设有接近传感器29，接近传感器29设置在弹簧3之间，接近传感器29、监控器18、激振器11、第一电机20和第二电机26都分别与控制器28连接，所以将种有植物16的培育箱15放置在支撑板13上后，弹簧3压缩，支撑板13下移，支撑板13卡在支撑架2上，接近传感器29感应到支撑板13，传递信号至控制器28，控制器28控制监控器18打开，对植物16的生长情况进行监控，控制第二电机26逆时针转动，带动连接杆22逆时针转动，第二滑套23右移，进而带动L形杆24下移，铁耙17下移，当铁耙17插入培育箱15的土壤内时，控制器28控制第二电机26关闭，启动第一电机20顺时针转动，带动铁耙17和肥料箱12顺时针转动，铁耙17对土壤进行松土，与此同时，控制器28控制激振器11启动，激振器11带动肥料箱12振动，肥料箱12内的肥料通过小孔7落下来，对植物16进行施肥。待施肥结束后，关闭第一电机20和激振器11，启动第二电机26顺时针转动，带动L形杆24上移，铁耙17上移，铁耙17复位后，控制器28控制第二电机26关闭。

因为还包括有湿度传感器30，顶支架27底部设有湿度传感器30，湿度传感器30设置在控制器28的左方，湿度传感器30和水泵5都分别与控制器28连接，所以当湿度传感器30感应到植物16周围的空气比较干燥时，传递信号至控制器28，控制器28控制水泵5启动，水通过软管8从喷头9喷洒出来，对植物16进行浇水，防止植物16因干燥而死，浇水结束后，控制器28控制水泵5关闭。

因为还包括有防护罩31，控制器28外围设有防护罩31，所以防护罩31可以防灰尘，防止控制器28被污染，对控制器28起到一定的保护作用，延长控制器28的使用寿命。

因为喷头9与支杆10成30°角，喷头9到支撑板13的距离为0.6米，支杆10与右支架6垂直连接，所以可以更好地对植物16进行浇水。

因为支撑架2与底座1垂直连接，支撑架2的厚度为0.5厘米，底座1的俯视图为正方形，所以增强了装置的稳定性。

因为固定板19位于支撑板13的正上方，监控器18与支撑板13成15°角，所以可以更好地对植物16的生长情况进行监控。

控制器28选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器28，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。

SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。

接近传感器29连接型号为SYLED6的第一数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于某一距离值时，输出信号。湿度传感器30连接型号为SYLED6的第二数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于某一湿度值时，输出信号。输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接接近传感器29的第一数显表，X4为连接湿度传感器30的第二数显表；Y0为用于监控器18打开的接触器KM0，Y1为用于第二电机26逆时针转动的接触器KM1，Y2为用于第二电机26顺时针转动的接触器KM2，Y3为用于第二电机26关闭的接触器KM3，Y4为用于第一电机20顺时针转动的接触器KM4，Y5为用于第一电机20关闭的接触器KM5，Y6为用于激振器11启动的接触器KM6，Y7为用于激振器11关闭的接触器KM7，Y8为用于水泵5启动的接触器KM8，Y9为用于水泵5关闭的接触器KM9。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器28按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。