基于多传感器信息融合的农用气象站智能监控装置的制作方法

本实用新型涉及农用技术设备技术领域，具体涉及一种基于多传感器信息融合的农用气象站智能监控装置。

背景技术：

由于我国现代农业的技术发展，农业正朝着大规模方向发展。然而，农业的高效生产、离不开对其动植物生长环境的精准控制。对农业生产环境的现场监测，是预防农业自然灾害，减少农业损失，提高农业产量的有效监控手段。

农用气象站是一种能够自动化观测和存储气象数据的设备。主要有传感器、采集器、通讯接口、系统电源等构件组成，是专业实时监测有关动植物生长因子(如风速、风向、雨量、温度、湿度、土壤温度等)的电子设备。作为气象环境条件的有力监测者，农用气象站对于指导农户进行安全生产，促进设施农业快速发展具有举足轻重的作用。

现有农用气象站的缺陷是，一是功能较少，能够采集的气象数据较少，不能满足所有动植物生长环境条件的检测要求，还有就是普遍采用太阳能电池板，太阳能电池板容易受到阴雨天气以及夜晚等条件的影响，导致发电量少。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于多传感器信息融合的农用气象站智能监控装置，该农用气象站智能监控装置能够采集的气象数据较多，并且采用太阳能与风力联合发电，充分保障农用气象站的电力供应。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于多传感器信息融合的农用气象站智能监控装置，其关键在于：包括圆筒形的控制柜，在控制柜的顶部设置有圆锥形的雨棚，在控制柜的底面固设有支柱；

在雨棚上设置有风杯式风速传感器、雨量传感器以及光照度传感器，在控制柜的外壁设置有气孔阵列，在控制柜内设置有温度传感器；

所述支柱为伸缩管，在支柱的底部设置有土壤湿度传感器以及土壤pH值传感器；

在控制柜内还设置有微控制器，微控制器获取风杯式风速传感器、雨量传感器、光照度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器以及土壤pH值传感器的信号并通过无线发送模块向外发送；

在雨棚上还设置有太阳能电池板以及风力发电机，风杯式风速传感器的风杯还带动风力发电机的转子转动发电，在雨棚内设置有蓄电池，太阳能电池板以及风力发电机为蓄电池充电，蓄电池为微控制器供电。

本实用新型设置的雨棚能够为控制柜遮风挡雨，风杯式风速传感器用于采集农场的风速信号、雨量传感器用于采集农场的雨量信号、光照度传感器用于采集农场的光照强度信号，温度传感器用于采集农场的气温信号，土壤湿度传感器用于采集农场的土壤湿度信号，土壤pH值传感器用于采集农场的土壤酸碱度信号。

微控制器与风杯式风速传感器、雨量传感器、光照度传感器、温度传感器、土壤湿度传感器以及土壤pH值传感器相连接获取其信号通过无线发送模块发送到用户的手机或电脑，便于用户对农场的风速信号、雨量信号、光照强度信号、气温信号、土壤湿度信号、土壤酸碱度信号进行实时监控，当农场出现极端恶劣的气象条件时，能够迅速采取措施，减少自然灾害对农业的影响。

气孔阵列用于控制柜内电子元件的散热。

太阳能电池板在阳光比较充足的情况下为蓄电池充电，由于风杯式风速传感器的风杯旋转能够产生大量的机械能，能够带动微型风力发电机的转子转动产生电能，在阴雨天气以及夜晚能够为蓄电池充电，保证农用气象站的电力供应。

其中支柱的下端、土壤湿度传感器以及土壤pH值传感器埋藏于农场的土地当中。

将支柱设置为伸缩管，能够随意调节控制柜以及各种检测传感器的高度，使检测结果更准确，并且拆装方便。

所述支柱内穿设有连接导线，土壤湿度传感器以及土壤pH值传感器通过连接导线与微控制器相连。

连接导线方便土壤湿度传感器以及土壤pH值传感器与微控制器的连接，将连接导线设置于支柱内不容易受到损坏，其信号也不容易受到干扰。

所述支柱的底部还固连有底座，所述底座包括套在支柱外的圆环，支柱通过呈辐射状设置的至少三根肋条与圆环连接。

底座用于保证农用气象站的安装稳固，上述底座的结构简单，制造方便。底座埋藏于农场的土地当中。

所述雨棚的顶部还设置有避雷针，避雷针通过避雷导线与底座相连，所述底座由金属材料制成。

避雷针用于防止雷电将各种传感器以及控制柜损坏。

所述无线发送模块或者是GSM模块，或者是WIFI模块。

GSM模块用于远距离传输信号给用户的手机或者电脑。

WIFI模块适用近距离传输信号给用户的手机或者电脑，并且不需要移动网络。

所述微控制器还连接有粉尘检测仪，所述粉尘检测仪设置于控制柜的表面。

在我国的新疆、内蒙等地，高原的飓风往往能够形成沙尘暴，沙尘暴是影响各种农业种植物、以及农业牲畜安全的重要因素，微控制器获取粉尘检测仪检测的粉尘信号通过无线发送模块发送给用户，便于用户及时采取保护措施。

显著效果:本实用新型提供了一种基于多传感器信息融合的农用气象站智能监控装置，该农用气象站智能监控装置能够采集的气象数据较多，并且采用太阳能与风力联合发电，充分保障农用气象站的电力供应。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为本实用新型的电路结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图3所示，一种基于多传感器信息融合的农用气象站智能监控装置，包括圆筒形的控制柜1，在控制柜1的顶部设置有圆锥形的雨棚2，在控制柜1的底面固设有支柱3；

在雨棚2上设置有风杯式风速传感器4、雨量传感器5以及光照度传感器6，在控制柜1的侧壁和底部都设置有气孔阵列1a，在控制柜1内设置有温度传感器 7；

所述支柱3为伸缩管，在支柱3的底部设置有土壤湿度传感器8以及土壤pH值传感器9；

在控制柜1内还设置有微控制器10，微控制器10获取风杯式风速传感器4、雨量传感器5、光照度传感器6、温度传感器7、土壤湿度传感器8以及土壤pH值传感器9的信号并通过无线发送模块11向外发送；

在雨棚2上还设置有太阳能电池板12以及风力发电机13，风杯式风速传感器 4的风杯还带动风力发电机13的转子转动发电，在雨棚2内设置有蓄电池14，太阳能电池板12以及风力发电机13为蓄电池14充电，蓄电池14为微控制器10供电。

本实用新型设置的雨棚2能够为控制柜1遮风挡雨，风杯式风速传感器4用于采集农场的风速信号、雨量传感器5用于采集农场的雨量信号、光照度传感器6 用于采集农场的光照强度信号，温度传感器7用于采集农场的气温信号，土壤湿度传感器8用于采集农场的土壤湿度信号，土壤pH值传感器9用于采集农场的土壤酸碱度信号。

微控制器10采用STM32单片机，微控制器10与风杯式风速传感器4、雨量传感器5、光照度传感器6、温度传感器7、土壤湿度传感器8以及土壤pH值传感器9 相连接获取其信号通过无线发送模块11发送到用户的手机或电脑，便于用户对农场的风速信号、雨量信号、光照强度信号、气温信号、土壤湿度信号、土壤酸碱度信号进行实时监控，当农场出现极端恶劣的气象条件时，能够迅速采取措施，减少自然灾害对农业的影响。

气孔阵列1a用于控制柜1内电子元件的散热。

在雨棚2的上表面覆盖有多块太阳能电池板12，太阳能电池板12在阳光比较充足的情况下为蓄电池14充电，由于风杯式风速传感器4的风杯旋转能够产生大量的机械能，能够带动微型风力发电机13的转子转动产生电能，因此能在阴雨天气以及夜晚能够为蓄电池14充电，保证农用气象站的电力供应。

其中支柱3的下端、土壤湿度传感器8以及土壤pH值传感器9埋藏于农场的土地当中。

将支柱3设置为伸缩管，能够随意调节控制柜1以及各种检测传感器的高度，使检测结果更准确，并且拆装方便。

所述支柱3内穿设有连接导线，土壤湿度传感器8以及土壤pH值传感器9通过连接导线与微控制器10相连。

连接导线方便土壤湿度传感器8以及土壤pH值传感器9与微控制器10的连接，将连接导线设置于支柱3内不容易受到损坏，其信号也不容易受到干扰。

所述支柱3的底部还固连有底座15，所述底座15包括套在支柱3外的圆环 151，支柱3通过呈辐射状设置的至少三根肋条152与圆环151连接。

底座15用于保证农用气象站的安装稳固，上述底座15的结构简单，制造方便。底座15埋藏于农场的土地当中。

所述雨棚2的顶部还设置有避雷针16，避雷针16通过避雷导线与底座15相连，所述底座15由金属材料制成。

避雷针16用于防止雷电将各种传感器以及控制柜1损坏。

所述无线发送模块11或者是GSM模块，或者是WIFI模块。

GSM模块用于远距离传输信号给用户的手机或者电脑。

WIFI模块适用近距离传输信号给用户的手机或者电脑，并且不需要移动网络。

所述微控制器10还连接有粉尘检测仪17，所述粉尘检测仪17设置于控制柜1 的表面。

在我国的新疆、内蒙等地，高原的飓风往往能够形成沙尘暴，沙尘暴是影响各种农业种植物、以及农业牲畜安全的重要因素，微控制器10获取粉尘检测仪17检测的粉尘信号通过无线发送模块11发送给用户，便于用户及时采取保护措施。

本实用新型提供了一种基于多传感器信息融合的农用气象站智能监控装置，该农用气象站智能监控装置能够采集的气象数据较多，并且采用太阳能与风力联合发电，充分保障农用气象站的电力供应。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。