果菜类果实直径无线传感网络监测装备的制作方法

本实用新型属于农业领域，特别涉及农业果菜类果实直径无线传感网络智能监测。

背景技术：

果菜类果实成长过程是连续缓慢变化的过程，研究果菜类果实生长状况、生长环境以及产量之间的关系能够正确的指导植物的栽培与种植。当前对作物的生长环境的监测技术已经相当成熟，但对植物的果实生长状况的监测技术相对欠缺。果实直径传感器能够实时监测植物果实的生长变化状况，根据检测到的情况，对果实的生长环境及时做出最有利的变化调整，使果实生长处于最有利的生长环境。

测量果实直径基本原理是将果实生长过程中产生的微小物理信号转化为可以准确测量的电信号。目前市场上各种果实直径传感器，安装方式复杂，且安装测试过程中容易损害被测物，导致测量的数据不准确，不能真实的反映植物的生长变化值。利用现代化农业生产设备获知温室作物长势信息，促进农业智能化的发展。农业物联网技术在设施农业中的推广应用，迫切需求研发低功耗、远距离、低成本、高可靠性的感知设施群作物长势实时监测装备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有的不足，综合无线传感网络技术、电子技术、传感技术和网络通信技术，研制了果菜类果实直径无线传感网络监测装备，其安装方便，制造成本低，测试精度高。

为实现上述目的，本实用新型设计了果实直径传感器，包括位移传感器、固定框、弹簧、吸盘和悬挂线构成。

位移传感器精度为0.01mm，其杆穿过框一侧，并用螺母将与固定框固定。

固定框为12cm正方形。

弹簧穿于位移传感器滑杆上。

吸盘有两个直径为2cm，一个贴于位移传感器顶端，另一个贴于对称的固定框上。

悬挂线有4根，分别穿于固定框的四周中心位置。

果实直径传感器供电电压为3.3v，测试范围0～10cm。

果实直径传感器接于温室智能监测系统中的采集节点，通过采集电路采集果实信息，采集节点上的无线数传模块将数据发送至网关，通过4g网络发送至云平台和远程服务器。

与现有技术相比，本实用新型提供的果菜类果实直径无线传感网络监测装备，具有如下有益效果:（1）针对本实用新型的果菜类果实直径无线传感网络监测装备，研制的果实直径传感器，其结构简单，拆装方便这一优点，通过果实直径传感器的两吸盘夹住果实，果实生长过程不受影响，4根悬挂线将果实直径传感器挂于植株枝杆，可实现精确测量。（2）针对本实用新型的实用新型的果菜类果实直径无线传感网络监测装备，利用温室智能监测系统，将果实的膨大变化物理信息转化为可测的电压信息，实现温室果实生长信息监测。

附图说明

图1为本实用新型的果实直径传感器图；

图2为本实用新型的果实直径传感器左视图；

图3为本实用新型的果实直径传感器正视图；

图4为本实用新型的系统结构图；

1位移传感器，2固定框，3弹簧，4吸盘，5悬挂线。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型做进一步描述。

如图1至4的果菜类果实直径无线传感网络监测装备，包括果实直径传感器、信号采集电路及数据传输电路、上位机构成。

果实直径传感器由位移传感器（1）、固定框（2）、弹簧（3）、吸盘（4）和悬挂线（5）构成。果实直径传感器的两吸盘夹住果实，果实生长过程不受影响，4根悬挂线（5）将果实直径传感器挂于植株枝杆，可实现精确测量。

位移传感器（1）精度为0.01mm，其杆穿过框一侧，并用螺母将与固定框固定。

固定框（2）为12cm正方形。

弹簧（3）穿于位移传感器（1）滑杆上。

吸盘（4）有两个直径为2cm，一个贴于位移传感器顶端，另一个贴于对称的固定框上。

悬挂线（5）有4根，分别穿于固定框的四周中心位置。

无线网络系统中的采集节点由太阳能供电模块、微控制器、地址分配模块、无线数传模块、传感器模块五部分组成。实现对响应网关命令的响应和对果实生长数据的采集、打包和发送等操作，并设计了传感器故障检测电路。微处理器选用低功耗、高速率运算、外设丰富的stm32f103rbt6为控制核心，有2个12位16通道的ad，实现采集果实直径信息，微处理器向果实直径传感器供电，并采集传感器数据。无线数传模块选用传输距离远、低功耗的lora；地址模块选用6位拨码开关，各采集节点地址范围为0b000000-0b111111。

网关由太阳能供电模块、微处理器、无线数传模块、4g模块四部分组成。一方面是网关通过无线网络接收采集节点采集的数据，然后由4g网络透传至云平台，完成采集节点和云平台之间数据的交互；另一方面，网关向采集节点下达命令。

果菜类果实直径无线传感网络监测装置，对果实直径进行监测，提高了数据的连续性、科学性和可靠性，为分析温室作物长势提供了有效、可靠的研究平台和重要的数据支持，极大满足农业需求。