一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备的制作方法

1.本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备。


背景技术：

2.植物生长的六大要素为光线、水、温度、空气、土壤和养分，这六大要素之间息息相关，缺一不可。土壤湿度与根系生长有着密切关系，也是限制树木根系生长的生活因素，并具有不可替代性。土壤水分状况对根系生长的影响是多方面的。通气良好而又湿润的土壤环境有利于根系的生长，当土壤含水量达到最大持水量的60％—80％时最适宜根系生长。植物根系生长的适宜土温为20℃至22℃，低于12℃根系生长受阻。 ec值是用来测量溶液中可溶性盐浓度的，也可以用来测量液体肥料或种植介质中的可溶性离子浓度，当发现植物生长缓慢或停止生长时可检测土壤的ec值是否在理想的范围内。阳光可以让植物进行光合作用。
3.所以检测植物照射到的阳光和植物根部的水分和土壤ec值这些数据不在合适范围时，我们可以对植物进行精准的灌溉和施肥，但是如果出现阴天或者雾霾天导致的光照时长不足，为保证植物的生长就需要人工补光；在太阳光中，植物对红橙光和蓝紫光的吸收能力最强，如果只采用白炽灯或日光灯为灯源，植物很难进行光合作用，效果有限，植物在一个光周期内有照射阳光的适宜时长，购买植物补光灯进行补光，也很容易出现补光时间过长或过短，不能达到最合适的光照强度和时长。
4.土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤ec值采集器因为要插入土壤中监测数据，如果用传感器直接多次插入土壤，传感器因为与土壤的碰撞摩擦和挤压、磕碰石子等情况出现损坏的可能较高，如果用其他设备为传感器挖好坑，可能出现孔与孔的间距与传感器之间的间距不匹配导致传感器不能对应插入土壤，所以设计一个为传感器挖孔的结构能很有必要。
5.传感器作为电子设备，易出现损坏，设置便捷的更换传感器的结构能够方便在传感器损坏后及时换上新的传感器。
6.因此希望有一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备，能够监测到植物照射阳光的时长和强度、植物根部的温度、湿度和土壤ec 值，埋入土壤中的传感器不容易损坏，可以便捷的更换受损的传感器，并在阴天或雾霾天能智能为植物补光。


技术实现要素：

7.本实用新型实施例要解决的技术问题在于，提供一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备，能够监测到植物照射阳光的时长的强度，植物根部的温度、湿度和土壤ec值，并在阴天或雾霾天能智能为植物补光。
8.为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用以下技术方案：
9.一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备，包括壳体，所述壳体顶部设
有光照强度传感器，所述光照强度传感器一侧设有 led植物灯；所述光照强度传感器的另一侧设有天线，所述壳体底部设置有接口端，接口端底部成形有若干个传感器接口，所述传感器接口入口处左右两边成形有限位片，所述限位片与弹性装置连接；所述传感器接口分别连接固定有土壤湿度传感器、土壤温度传感器和土壤 ec值采集器；所述壳体底部设置有钉耙状传感器套，所述传感器套与土壤湿度传感器、土壤温度传感器和土壤ec值采集器贴合。
10.进一步地，所述壳体内设有a/d转换器、微处理器和nb-lot通信，所述a/d转换器与微处理器一端电连接，a/d转换器另一端与光照强度传感器电连接；所述nb-lot通信与微处理器电连接；所述led 植物灯与微处理器电连接；所述天线与nb-lot通信电连接。
11.进一步地，所述壳体正面设置有工作状态指示灯，所述工作状态指示灯的右部设置有充电指示灯。
12.进一步地，所述壳体反面设置有电池背板。
13.进一步地，所述壳体的左侧面设置有充电口。
14.进一步地，所述壳体为5级防水，a/d转换器、微处理器和nb
‑ꢀ
lot通信均镀有防水膜。
15.进一步地，所述弹性装置是弹簧
16.本实用新型的有益效果是：通过设置土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤ec值采集器和光照强度传感器，实时监测植物的生长环境，通过转化器和微处理器将数据处理后，再通过nb-lot通信和天线将处理后的数据传输至物联网平台，实现了实时监测植物的生长环境；传感器插入端口处设置可开关的限位装置，方便更换损坏的传感器，并将传感器套设计成贴合传感器的形状，可以预先给要插入土壤的传感器挖孔；光照强度传感器在将数据传送给转换器和微处理器处理过后，微处理器会控制led植物灯的开启或关闭，以实现给植物进行科学智能的补光。
附图说明
17.图1为本实用新型一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备主视图；
18.图2为本实用新型一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备后视图；
19.图3为本实用新型一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备传感器接口限位结构示意图；
20.图4为本实用新型一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备戴上传感器套的右视图；
21.图5为本实用新型一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备戴上传感器套的左视图；
22.图6为本实用新型一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备装上传感器套正视图；
23.图7为本实用新型一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备流程图；
24.图中，1、壳体；2、充电充电指示灯；3、光照强度传感器；4、工作状态指示灯；5、土壤湿度传感器；6、电池背板；7、led植物灯；8、传感器套；9、充电口；10、土壤温度传感器；11、土壤ec值采集器； 12、天线；13、a/d转换器；14、微处理器；15、nb-lot通信；16、接口端；17、传
感器接口；18、限位片；19、弹性装置。
具体实施方式
25.实施例1
26.参见图1至图6，本实用新型提供一种物联网无线植物根部土壤测量及植物补光设备，其包括壳体，在壳体上分别设置有土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤ec值采集器和光照强度传感器。
27.为了实现实时监测植物根部的湿度值、温度值、土壤ec值和光照强度，上述设备的工作方式如下：
28.土壤湿度传感器、土壤温度传感器和土壤ec值采集器分别位于壳体底部，土壤湿度传感器、土壤温度传感器和土壤ec值采集器分别用于采集植物根部土壤的湿度值、温度值和土壤ec值。
29.光照强度传感器位于壳体上方，用于采集植物照射到阳光的光照强度和和时长，因为使用时壳体底部的三根传感器插入泥土中，设备得到了固定，光照强度传感器就能直接采集光照强度和时长。
30.土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤ec值采集器和光照强度传感器分别与a/d转换器电连接，当土壤湿度传感器、土壤温度传感器、土壤ec值采集器和光照强度传感器工作时，会将采集的湿度值、温度值、土壤ec值和光照强度进行预处理，之后将预处理结果传输给a/d 转换器，通过a/d转换器再传输给微处理器，微处理进行数据运算，并进一步通过窄带物联网无线传输将湿度值、温度值、土壤ec值和光照强度数据发送至云端物联网管理平台，实现了实时监测植物生长环境的功能。
31.实施例2
32.为了给植物进行科学智能的补光，上述设备的工作方式如下：
33.光照强度传感器工作时，会将采集的光照强度进行预处理，之后将预处理结果传输给a/d转换器，通过a/d转换器再传输给微处理器，微处理器根据光照强度和一光周期采集到光照强度的时长，判断是否需要补光，判断条件为采集到的光照强度的时长是否小于一光周期所需的光照时长；当判断为需要补光时，微处理器控制led植物灯打开，led植物灯打开的时长为该植物一光周期所需光照时长减去当天采集到光照强度的时长，实现了科学智能的为植物补光。
34.实施例3
35.为了实现对损坏的土壤湿度传感器、土壤温度传感器或土壤ec值采集器进行便捷替换，上述设备的使用方式如下：
36.当有土壤湿度传感器、土壤温度传感器或土壤ec值采集器中某一个或几个出现损坏时，用手将壳体端口上的限位片分别向左右两边拨开，使得限位片不再限制住传感器端头，拔出损坏的传感器，再将新的传感器端头插入端口，限位片会在弹簧的作用下再次固定新的传感器。
37.实施例4
38.为了实现预先为需要插入土壤的传感器挖好预留孔，上述设备的使用方式如下：
39.选定好插入土壤湿度传感器、土壤温度传感器和土壤ec值传感器的位置，将传感
器套插入该位置，直至传感器套全部没入土壤，拔出传感器套，将土壤湿度传感器、土壤温度传感器和土壤ec值传感器插入对应的预留孔，再埋入少量土壤填补缝隙，如此可以精准的为需要埋入土壤的传感器挖好预留孔，不需要直接用传感器插洞固定，延长了传感器的使用寿命。
40.最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当了解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。