可预制检测通道的农业智慧检测系统的制作方法

本发明属于农业测量领域，具体涉及一种可预制检测通道的农业智慧检测系统。

背景技术：

在农业实验中需要对实验农作物种植土壤中的各种参数进行测量，例如对含水量、肥料含量等，但是在将传感器插入土壤中后，传感器只能对其所到达单个位置处的参数进行测量，并且在插入过程中传感器容易损坏。

技术实现要素：

本发明提供一种可预制检测通道的农业智慧检测系统，以解决目前在对土壤参数进行测量，将传感器插入土壤的过程中只能进行单点测量且容易被损坏的问题。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种可预制检测通道的农业智慧检测系统，包括控制器和圆板，所述圆板的上表面中心位置处设置有第一电机且该第一电机与第一电动伸缩杆的固定端固定连接，其用于带动该第一电动伸缩杆绕该圆板的中心竖轴旋转，该第一电动伸缩杆可左右伸缩且其内杆的下侧设置m个第一竖杆，m为大于1的整数，各个第一竖杆都可沿着该内杆下侧的滑槽左右滑动，每个第一竖杆的底端都设置有传感器；

所述圆板的下表面中心位置处设置有圆柱体，该圆柱体的上底与该圆板的下表面固定连接，下底与横向固定板的中心位置对准连接，该横向固定板的两侧分别设置有n个第一通孔，n为大于1的整数，针对该横向固定板每侧上的第一通孔，相邻两第一通孔之间的距离相等，并且分别设置在该横向固定板的两侧、与该横向固定板的中心位置距离相等的两个第一通孔构成一第一通孔对，还包括n个半径逐渐增大且环宽相等的圆环，针对每个圆环，该圆环的下表面设置有横向相对设置的一第一凸块对，将该第一凸块对插入对应的第一通孔对中，从而利用该横向固定板从下方对各个圆环之间的位置关系进行固定，在将各个圆环上的第一凸块对插入对应的第一通孔对后，各个圆环的圆心重叠且相邻两圆环之间的间距相等；

该圆柱体的下部固定有纵向相对设置的两个第二电机，针对每个第二电机，其都与一个纵向固定板固定连接，用于带动对应纵向固定板在竖直与水平状态之间切换，两个第二电机都位于各个圆环之上且分别相对于该圆柱体的中心竖轴对称设置，两个纵向固定板上都设置有n个第二通孔，针对每个纵向固定板，相邻两第二通孔之间的距离相等，并且两个纵向固定板处于水平状态时，分别设置在该两个纵向固定板上、距离该圆柱体的中心竖轴相等的两个第二通孔构成一第二通孔对，针对每个圆环，该圆环的上表面设置有纵向相对设置的一第二凸块对，两个第二电机分别带动对应纵向固定板旋转切换至水平状态后，对应圆环上的第二凸块对插入对应的第二通孔对中，从而利用该纵向固定板从上方对各个圆环之间的位置关系进行固定，初始状态下，该纵向固定板处于竖直状态；

该圆板的下表面还固定有两个第二电动伸缩杆，该第二电动伸缩杆可上下伸缩且两个第二电动伸缩杆相对于该圆柱体的中心竖轴对称设置，针对每个第二电动伸缩杆，该第二电动伸缩杆的内杆底端固定有第一横杆，该第一横杆的下表面设置有与该n个圆环分别对应的电磁铁，第一横杆与该横向固定板存在设定角度且两个第一横杆始终位于同一水平线上；

在该第一电动伸缩杆内杆的滑槽上设置有多个行程开关，每个行程开关都分别位于一个圆环的正上方，相邻两行程开关之间的距离等于相邻两圆环之间的距离且该第一电动伸缩杆的内杆上设置有与该行程开关对应的标识线，所述控制器通过组合开关分别与各个电磁铁连接，用于通过组合开关，控制对应电磁铁通电产生磁力，所述控制器还与该第一电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、第二电机和各个行程开关连接，在将该系统插入土壤中之前，该控制器按照以下步骤预制检测通道：

步骤s100、根据该第一电动伸缩杆内杆上的标识线，手动滑动各个第一竖杆，以使每个第一竖杆都滑动至与一个行程开关接触，且各个相邻第一竖杆之间的间距相等，该控制器在本地预存有从左到右的各个行程开关的标识信息，其在接收到对应行程开关的接触信号后，确定提供接触信号的相邻两行程开关之间的距离，从而确定相邻两第一竖杆之间的间距l；

步骤s110、控制该第一电机带动第一电动伸缩杆旋转，以使该第一电动伸缩杆与该第一横杆之间存在设定夹角；

步骤s120、控制第1个电磁铁以及与该第1个电磁铁的距离等于l整数倍的各个电磁铁断电，其他电磁铁通电，将该其他电磁铁正下方的圆环吸起；

步骤s130、控制该第二电动伸缩杆收缩，带动吸起的各个圆环上移至该纵向固定板的上方；

步骤s140、控制两个第二电机分别带动对应纵向固定板从竖直状态切换至水平状态，以使未被吸起圆环上的第二凸块对插入该纵向固定板上对应的第二通孔对中；

步骤s150、在将系统插入土壤时，竖直向下推动该圆板，在横向固定板和纵向固定板的固定作用下，带动未被吸起的圆环向下移动，为各个传感器预制检测通道。

本发明的有益效果是：

本发明在对土壤参数进行测量，将传感器插入土壤的过程中，基于第一电动伸缩杆上的标识线和行程开关，手动对相邻两第一竖杆(即各个传感器)的间距进行调整，从而实现测量精确度的调节，在对测量精确度调整完成后，该系统可以基于客户的需求，确定需要被吸起的圆环，在将对应圆环吸起后，竖直推动圆板，未被吸起的圆环在横向固定板和纵向固定板的固定作用下向下移动，由此为各个第一竖杆上的传感器提供检测通道，可见本发明可以基于客户需求为各个传感器预制检测通道，预制出的检测通道可以避免传感器在插入土壤过程中被损坏，此外由于每个传感器对应的检测通道为环形，因而针对每个传感器，第一电机都可以带动该传感器对其环形检测通道内的各个位置进行参数测量，可见本系统利用多个第一竖杆上的传感器，不仅可以扩大径向上的测量范围，而且可以实现环形区域测量，进一步增大了本系统的测量范围。

附图说明

图1是本发明可预制检测通道的农业智慧检测系统的一个实施例侧视图；

图2是本发明可预制检测通道的农业智慧检测系统的一个实施例侧面剖视图；

图3是图2中圆板、第一电动伸缩杆、第一横杆和横向固定板的位置关系俯视图；

图4是图2中圆环和横向固定板的俯视图；

图5是图4中圆环的左视图和右视图；

图6是图1的a-a视图；

图7是本发明可预制检测通道的农业智慧检测系统的另一实施例侧视图；

图8是在将系统插入土壤中后，对预制检测通道进行调整的结构变化流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1，为本发明可预制检测通道的农业智慧检测系统的一个实施例侧面剖视图。结合图2至图6所示，该系统可以包括控制器和圆板1，所述圆板1的上表面中心位置处设置有第一电机2且该第一电机2与第一电动伸缩杆3的固定端固定连接，其用于带动该第一电动伸缩杆3绕该圆板1的中心竖轴旋转，该第一电动伸缩杆3可左右伸缩且其内杆的下侧设置m个第一竖杆4，m为大于1的整数，各个第一竖杆4都可沿着该内杆下侧的滑槽左右滑动，每个第一竖杆4的底端都设置有传感器5。

所述圆板1的下表面中心位置处设置有圆柱体6，该圆柱体6的上底与该圆板1的下表面固定连接，下底与横向固定板7的中心位置对准连接，该横向固定板7的两侧分别设置有n个第一通孔，n为大于1的整数，针对该横向固定板7每侧上的第一通孔，相邻两第一通孔之间的距离相等，并且分别设置在该横向固定板7的两侧、与该横向固定板7的中心位置距离相等的两个第一通孔构成一第一通孔对，还包括n个半径逐渐增大且环宽相等的圆环8，针对每个圆环8，该圆环8的下表面设置有横向相对设置的一第一凸块对9，将该第一凸块9对插入对应的第一通孔对中，从而利用该横向固定板7从下方对各个圆环8之间的位置关系进行固定，在将各个圆环8上的第一凸块9对插入对应的第一通孔对后，各个圆环8的圆心重叠且相邻两圆环8之间的间距相等。该圆柱体6的下部固定有纵向相对设置的两个第二电机13，针对每个第二电机13，其都与一个纵向固定板14固定连接，用于带动对应纵向固定板14在竖直与水平状态之间切换，两个第二电机13都位于各个圆环8之上且分别相对于该圆柱体6的中心竖轴对称设置，两个纵向固定板14上都设置有n个第二通孔，针对每个纵向固定板，相邻两第二通孔之间的距离相等，并且两个纵向固定板14处于水平状态时，分别设置在该两个纵向固定板14上、距离该圆柱体6的中心竖轴相等的两个第二通孔构成一第二通孔对，针对每个圆环8，该圆环8的上表面设置有纵向相对设置的一第二凸块对15，两个第二电机13分别带动对应纵向固定板14旋转切换至水平状态后，对应圆环8上的第二凸块对15插入对应的第二通孔对中，从而利用该纵向固定板14从上方对各个圆环8之间的位置关系进行固定，初始状态下，该纵向固定板14处于竖直状态。

该圆板1的下表面还固定有两个第二电动伸缩杆10，该第二电动伸缩杆10可上下伸缩且两个第二电动伸缩杆10相对于该圆柱体6的中心竖轴对称设置，针对每个第二电动伸缩杆10，该第二电动伸缩杆10的内杆底端固定有第一横杆11，该第一横杆11的下表面设置有与该n个圆环8分别对应的电磁铁12(位于对应电磁铁12的正上方)，第一横杆11与该横向固定板7存在设定角度且两个第一横杆11始终位于同一水平线上；在该第一电动伸缩杆3内杆的滑槽上设置有多个行程开关，每个行程开关都分别位于一个圆环的正上方，相邻两行程开关之间的距离等于相邻两圆环8之间的距离且该第一电动伸缩杆3的内杆上设置有与该行程开关对应的标识线，所述控制器通过组合开关分别与各个电磁铁12连接，用于通过组合开关，控制对应电磁铁12通电产生磁力，所述控制器还与该第一电机2、第一电动伸缩杆3、第二电动伸缩杆10、第二电机13和各个行程开关连接，在将该系统插入土壤中之前，该控制器按照以下步骤预制检测通道：

步骤s100、根据该第一电动伸缩杆3内杆上的标识线，手动滑动各个第一竖杆4，以使每个第一竖杆4都滑动至与一个行程开关接触且各个相邻第一竖杆4之间的间距相等，当第一竖杆4与对应行程开关接触时，对应行程开关导通并向控制器提供接触信号，该控制器在本地预存有从左到右的各个行程开关的标识信息，其在接收到对应行程开关的接触信号后，确定提供接触信号的相邻两行程开关之间的距离，从而确定相邻两第一竖杆4之间的间距l。其中，所述步骤s100具体包括：手动滑动各个第一竖杆，以使从左到右的第1个第一竖杆与该第一电动伸缩杆内杆上的第1个行程开关对应的第1个标识线重合，且第1个行程开关位于最里面的圆环的正上方。

步骤s110、控制该第一电机2带动第一电动伸缩杆3旋转，以使该第一电动伸缩杆3与该第一横杆7之间存在设定夹角。

步骤s120、控制第1个电磁铁以及与该第1个电磁铁的距离等于l整数倍的各个电磁铁12断电，其他电磁铁12通电，将该其他电磁铁12正下方的圆环8吸起。结合图4所示，当存在8个圆环时，若手动滑动各个第一竖杆，使第1～2个第一竖杆依次位于第1、3、5个圆环的正上方，此时相邻两第一竖杆之间的间距l为两个圆环间距加上一个圆环环宽，对应地与该第1个电磁铁的距离等于l整数倍的电磁铁为1、3、5、7个电磁铁，控制第1、3、5、7个电磁铁断电，其他电磁铁通电，将其他电磁铁正下方的圆环吸起，即第1、3、5、7个圆环的相对位置关系仍由横向固定板7固定。

步骤s130、控制该第二电动伸缩杆10收缩，带动吸起的各个圆环8上移至该纵向固定板14的上方。

步骤s140、控制两个第二电机13分别带动对应纵向固定板14从竖直状态切换至水平状态，以使未被吸起圆环8上的第二凸块15对插入该纵向固定板14上对应的第二通孔对中。

步骤s150、在将系统插入土壤时，竖直向下推动该圆板1，在横向固定板7和纵向固定板8的固定作用下，带动未被吸起的圆环8向下移动，为各个传感器预制检测通道。

由上述实施例可见，本发明在对土壤参数进行测量，将传感器插入土壤的过程中，基于第一电动伸缩杆上的标识线和行程开关，手动对相邻两第一竖杆(即各个传感器)的间距进行调整，从而实现测量精确度的调节，在对测量精确度调整完成后，该系统可以基于客户的需求，确定需要被吸起的圆环，在将对应圆环吸起后，竖直推动圆板，未被吸起的圆环在横向固定板和纵向固定板的固定作用下向下移动，由此为各个第一竖杆上的传感器提供检测通道，可见本发明可以基于客户需求为各个传感器预制检测通道，预制出的检测通道可以避免传感器在插入土壤过程中被损坏，此外由于每个传感器对应的检测通道为环形，因而针对每个传感器，第一电机都可以带动该传感器对其环形检测通道内的各个位置进行参数测量，可见本系统利用多个第一竖杆上的传感器，不仅可以扩大径向上的测量范围，而且可以实现环形区域测量，进一步增大了本系统的测量范围。

另外，在所述步骤s150之后，该控制器按照以下步骤进行测量：

步骤s160、将该未被吸起的圆环的个数除以该第一竖杆的个数m，获得倍数k和余数p，其中k为大于0的整数，p为整数；

步骤s170、控制该第一电机带动第一电动伸缩杆上的各个传感器在对应的检测通道内旋转，以测量对应检测通道对应位置处的参数，每次在该对应检测通道测量完成后，i加1，i为整数且其初始值为0；

步骤s180、控制该第一电机1带动第一电动伸缩杆3上的各个传感器5在对应的检测通道内旋转，以使该第一电动伸缩杆3旋转至该横向固定板7的正上方；

步骤s190、判断i是否等于k，若是，则执行步骤s210，否则，执行步骤s200；

步骤s200、控制该第一电动伸缩杆伸长l*m，返回执行步骤s170；

步骤s210、控制该第一电动伸缩杆伸长p*l，控制该第一电机带动第一电动伸缩杆上的各个传感器在对应的检测通道内旋转，以测量对应检测通道对应位置处的参数，结束测量。由此，本发明在预制好检测通道后，本发明可以按照上述步骤，可以实现径向更长范围内的测量且每次测量精度相同。

需要注意的是，该纵向固定板14处于水平状态时，其位于横向固定板7的上方且两者所处平面平行，第一竖杆4垂直于纵向固定板14和横向固定板7所处平面，该圆板1、圆柱体6和横向固定板7的中心竖轴重叠。所述传感器5可以用于检测农业肥料含量。此外，该第一电机2还可以与另一第一电动伸缩杆3的固定端固定连接，两个第一电动伸缩杆3位于同一水平线上且位于两个第一横杆构成的水平线的两侧，该第一电机2同步带动两个第一电动伸缩杆3绕着该圆板1的中心竖轴旋转，由此可以对整个环形检测通道进行参数测量。

另外，在预制形成检测通道，并将传感器插入土壤中之后，客户可能需要对整个系统的测量精度进行调节，对应地其预制检测通道也需要进行重新调整。为了在将传感器插入土壤后，仍能基于客户需求调整预制检测通道，本发明提供了图7所示的可预制检测通道的农业智慧检测系统，其与图1所示可预制检测通道的农业智慧检测系统的区别在于，在该圆柱体6的上底与该圆板1之间设置有第三电动伸缩杆16，该第三电动伸缩杆16可带动该圆板1做上下移动，该圆柱体6的上部还固定有纵向相对设置的两个第四电动伸缩杆17，两个第四电动伸缩杆17在伸长对应长度后，其上都形成有n个第三通孔，针对每个第四电动伸缩杆17，相邻两第三通孔之间的距离相等，并且两个第四电动伸缩杆17伸长对应长度后，分别位于该两个第四电动伸缩杆17上、距离该圆柱体6的中心竖轴相等的两个第三通孔构成一第三通孔对，在该控制器控制对应电磁铁12断电，断电电磁铁12所吸附的圆环落到土壤表面后，竖直向下推动圆板1，圆板1带动两个第四电动伸缩杆17下移，使得对应圆环的上表面的第二凸块15对插入对应的第三通孔对中，从而利用该第四电动伸缩杆17从上方对对应圆环之间的位置关系进行固定，初始状态下，该第四电动伸缩杆17处于收缩状态，各个第一竖杆4位于对应圆环的正上方。

该控制器还分别与该第三电动伸缩杆16和第四电动伸缩杆17连接，在所述步骤s150中竖直向下推动该圆板1，在横向固定板7和纵向固定板8的固定作用下，带动未被吸起的圆环8向下移动，直至该第四电动伸缩杆17与土壤表面的距离大于或者等于各个圆环8的厚度，并且此时各个第一竖杆4上的传感器5插入由未被吸起的圆环预制形成的检测通道中。在将该系统插入土壤中后，控制器按照以下步骤对预制检测通道进行调整：

步骤s310、向该控制器输入预制检测通道调整指令，该控制器控制该第一电机2带动第一电动伸缩杆3绕着圆板1的中心竖轴旋转，直至该第一电动伸缩杆3位于横向固定板7的正上方，与该横向固定板7重叠；

步骤s320、根据该第一电动伸缩杆3内杆上的标识线，手动滑动各个第一竖杆4，以使每个第一竖杆4都滑动至与一个行程开关接触且各个相邻第一竖杆4之间的间距相等，同样地，当第一竖杆4与对应行程开关接触时，对应行程开关导通并向控制器提供接触信号，该控制器在本地预存有从左到右的各个行程开关的标识信息，其在接收到对应行程开关的接触信号后，确定提供接触信号的相邻两行程开关之间的距离，从而确定相邻两第一竖杆4之间的间距l’。其中，所述步骤s320包括：手动滑动各个第一竖杆，以使从左到右的第1个第一竖杆与该第一电动伸缩杆内杆上的第1个行程开关对应的第1个标识线重合，且第1个行程开关位于最里面的圆环的正上方。

步骤s330、确定与该第1个电磁铁的距离等于l’整数倍的电磁铁，判断该确定的电磁铁的下方是否吸附有圆环，若是，则执行步骤s340，否则，结束检测通道调整步骤；

步骤s340、控制第二电动伸缩杆10伸长，直至该第一横杆11上电磁铁12吸附的圆环8与土壤接触，并使对应圆环8的下表面上的第一凸块9插入土壤中，此后控制该确定的各个电磁铁12断电，其他电磁铁12保持通电，以使断电的电磁铁12下方的圆环8铺设至该土壤表面；

步骤s350、控制两个第四电动伸缩杆17伸长该对应长度，以使其上都形成有n个第三通孔；

步骤s360、竖直向下推动圆板1，圆板1带动两个第四电动伸缩杆17下移，使得对应圆环的上表面的第二凸块15对插入对应的第三通孔对中，从而利用该第四电动伸缩杆17从上方对对应圆环之间的位置关系进行固定；

步骤s370、控制该第三电动伸缩杆16伸长，以带动圆板1向上移动，直至该圆板1带动第一竖杆4上的传感器上移至土壤表面之上；

步骤s380、继续竖直向下推动圆板1，以使铺设在土壤表面的圆环以及埋设在土壤中的圆环向土壤深处延伸，直至该传感器5插入该土壤中，当向下推动对应预设距离后，由铺设在土壤表面和埋设在土壤中的圆环预制形成各个检测通道，完成检测通道的调整，此后第一竖杆4上的传感器5在第一电机2的带动下，在对应检测通道内进行检测。

当然，上述步骤s370和s380还可以分别由以下步骤s370’和s380’替代：

步骤s370’、继续竖直向下推动圆板1，以使铺设在土壤表面的圆环以及埋设在土壤中的圆环向土壤深处延伸，当向下推动对应预设距离后，执行步骤s380’；

步骤s380’、控制该第三电动伸缩杆16伸长，以带动圆板1向上移动，直至该圆板1带动第一竖杆4上的传感器5上移至土壤表面之下，原铺设在土壤表面的圆环之上，由此完成检测通道的调整。至此，本发明在将系统插入土壤之后，仍可以实现预制检测通道的调整。

在完成预制检测通道的调整后，传感器在测量时该控制器按照以下步骤对第一电动伸缩杆3的步进机制进行调节：

步骤s410、确定当前埋设到土壤的圆环中最里面的第1个圆环，并确定与该第1个圆环的距离等于l’整数倍的圆环，统计出该确定的圆环的个数，将该统计出的个数除以该第一竖杆的个数m，获得倍数k和余数p，其中k为大于0的整数，p为整数；

步骤s420、控制该第一电机2带动第一电动伸缩杆3上的各个传感器5在对应的检测通道内旋转，以测量对应检测通道对应位置处的参数，每次在该对应检测通道测量完成后，i加1，i为整数且其初始值为0；

步骤s430、控制该第一电机1带动第一电动伸缩杆3上的各个传感器5在对应的检测通道内旋转，以使该第一电动伸缩杆3旋转至该横向固定板7的正上方；

步骤s440、判断i是否等于k，若是，则执行步骤s460，否则，执行步骤s450；

步骤s450、控制该第一电动伸缩杆3伸长l’*m，m表示传感器的个数，返回执行步骤s420；

步骤s460、控制该第一电动伸缩杆伸长l’*p，控制该第一电机2带动第一电动伸缩杆3上的各个传感器5在对应的检测通道内旋转，以测量对应检测通道对应位置处的参数，结束测量。由此，本发明在完成预制检测通道调整后，按照上述步骤，可以实现径向更长范围内的测量且每次测量精度相同。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来管制。