一种作物生长状态监测装置的制作方法

本实用新型涉及农业信息监测技术领域，具体涉及一种作物生长状态监测装置。

背景技术：

农业用温室大棚一般通过塑料薄膜、玻璃等透明覆盖物配合金属或者塑料制成的棚支架组合搭建而成。白天时，阳光透过透明覆盖物照射到大棚中，在照射到地面和薄膜墙体时产生长波辐射，即产生热量，而透明覆盖物又能有效阻隔及反射大部分地面、薄膜或玻璃形成的墙体等发出的长波辐射，从而通过土壤、薄膜或者玻璃墙体蓄积热量；夜间，棚外设置保温被，此时，土壤、薄膜或玻璃墙体蓄积的热量被逐渐而持续地释放到温室中，由于保温被的作用，热量由内向外的释放变得更加缓慢，从而达到维持温度的目的。因此，在大棚所营造的稳定的种植环境中，作物得以稳定快速且相对健康生长和成熟，可以为大量的果蔬市场需求提供坚实后盾。

在大棚内的作物生产期间，一般均需频繁采集作物的生长状态信息来判断作物的生长情况，以此进行施肥灌溉等种植策略的调整。但是，传统的农业监测过程多采用人工采样来实现，由作业工人根据制定的采样周期计划，以人工方式获取作物的生长状态数据。这一落后方式不仅耗费大量的劳动力，而且，采样质量随采样人员的熟练程度、细心程度和经验性而呈现不稳定的状况，由于人力作业很容易疲劳，因此实际采样过程随着时间的持续，采样数据的完整性和精确度会受到较大的影响，漏检或者数据读错等情况多发。也有一些使用场景采用多地点设置传感器的方式来获取作物生长环境信息，一般需要建立多个安装传感器的结构，还需要在监控的范围内布置各种输电和通信线缆，不仅增加了成本，还增加了设备维护难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种作物生长状态监测装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种作物生长状态监测装置，包括设置于大棚内的采样组件，所述采样组件包括温度传感器和湿度传感器，其中，所述采样组件设置于一采样支架上，所述采样支架连接一移动支架，所述移动支架连接一移动导轨，所述移动导轨连接所述大棚的顶梁；

所述移动支架上设有一主动导轮，所述主动导轮的轮面上间隔相等角位移设有外凸的齿牙，所述移动导轨的下表面设有与所述齿牙配合的锯齿面，所述主动导轮的齿牙与所述移动导轨的锯齿面啮合，所述主动导轮转动后驱使所述移动支架沿着所述移动导轨的长度方向移动，从而实现所述移动支架在所述移动导轨上的往复直线运动，所述主动导轮连接一电机后，由电机驱动后转动；

所述移动支架上设有从动导轮，所述从动导轮的轮面位于所述移动导轨的上表面，从而使所述移动支架被承托住，防止其掉落。

本实用新型通过设置采样支架、移动支架和移动导轨后，实现了将采样组件沿着大棚的顶梁的长度方向自由来回往复移动的效果，从而可将检测的功能仅通过一组沿着顶梁设置的结构实现，避免了在大棚内铺设大量检测用传感器和电线电缆的成本投入，也避免了由此带来的维护困难。

所述采样支架包括伸缩组件和升降组件，所述升降组件的上端连接所述移动支架、下端连接两个所述伸缩组件，所述升降组件可带动所述伸缩组件做上下升降动作，任一所述伸缩组件均可做水平方向的伸缩动作，两个所述伸缩组件的伸缩方向相反，所述采样组件设置于所述伸缩组件上，并随着伸缩组件的伸出而伸出。

本实用新型通过设置伸缩组件和升降组件，延长了采样组件的采样路径，扩大了采样范围，使采样覆盖面更大，减少了采样盲区。

所述升降组件的下端连接一伸缩件底座，任一所述伸缩组件均设置于所述伸缩件底座上。

所述升降组件采用升降气缸。

所述伸缩组件采用电动推杆。

所述移动导轨的上表面覆盖绝缘层，所述绝缘层上设有一组用于输电的金属条，所述金属条沿着所述移动导轨的长度设置，所述移动支架上设有一组与所述金属条配合的碳刷，所述采样组件和所述电机均连接与其对应的碳刷后通过与碳刷配合的金属条取电或者传输采样信号。

所述移动导轨的锯齿面与所述移动导轨为可拆卸连接，在所述移动导轨的下表面设有便于固定所述锯齿面的螺栓孔，所述锯齿面上也设有配对的螺栓孔。

本实用新型所述的锯齿面可设置为长条状结构。

所述移动支架包括一支架壳体，所述支架壳体内部的对向的内壁上设有便于承托所述主动导轮的轮轴的轴承，所述主动导轮的轮轴的一端穿出所述支架壳体后，连接位于其一侧的电机，所述电机通过电机支架设置于所述支架壳体的外部侧壁。

所述移动支架包括一支架壳体，所述支架壳体的内部的对向的内壁上设有便于承托所述主动导轮的轮轴的轴承，所述主动导轮的轮轴的两端穿入对应的轴承内；

所述主动导轮的轮轴上设有一与所述主动导轮同轴转动的从动齿轮，所述从动齿轮与一电机齿轮啮合，所述电机齿轮设置于所述电机的转轴上，所述电机设置于所述支架壳体内。

所述电机采用带有变速箱的电机。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型仅需挂载在大棚的顶梁上即可完成棚内温湿度数据的采集，无需布设繁杂的数据线缆和输电线缆，也不用投入大量功能相同的传感器，减少了设备成本投入，降低了后续维护难度和维护成本，有效避免了人工数据采样时的各种问题，提高了数据精度，并且采样频率自由可控。

附图说明

图1为本实用新型的第一种结构示意图；

图2为本实用新型的第二种结构示意图；

图3为图2中的主动导轮的齿牙与锯齿面啮合时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1、图2、图3，一种作物生长状态监测装置，包括设置于大棚内的采样组件100，采样组件100包括温度传感器和湿度传感器。采样组件100设置于采样支架上，采样支架连接移动支架，移动支架连接移动导轨200，移动导轨200连接大棚的顶梁300；移动导轨200和顶梁300可通过螺栓连接后紧固。移动导轨200的长度可设置为不超过顶梁300的长度。

移动支架上设有主动导轮401，主动导轮401的轮面上间隔相等角位移设有外凸的齿牙4011，移动导轨200的下表面设有与齿牙4011配合的锯齿面500，齿牙4011与锯齿面500啮合，主动导轮401转动后驱使移动支架沿着移动导轨200的长度方向移动，从而实现移动支架在移动导轨200上的往复直线运动，主动导轮401连接电机600后，由电机600驱动后转动。

移动支架上设有从动导轮402，从动导轮402的轮面位于移动导轨200的上表面，从而使移动支架被承托住，防止其掉落。

本实用新型中，大棚的顶梁是指贯穿大棚两个门架之间的位于大棚最顶部的顶梁，除了顶梁外，大棚还设置侧边的侧梁和竖直的多根立柱。

本实用新型中，电机可采用外置于移动支架的结构，如图1所示，移动支架包括支架壳体801，支架壳体801内部的对向的内壁上设有便于承托主动导轮401的轮轴4012的轴承4013和轴承4014，轮轴4012的一端穿出支架壳体801和轴承4013后，连接位于其一侧的电机600，电机600通过电机支架设置于支架壳体801的外部侧壁。

本实用新型中，电机还可以采用内置于移动支架的结构，如图2、图3所示，移动支架包括支架壳体801，支架壳体801的内部的对向的内壁上设有便于承托主动导轮401的轮轴4012的轴承4013和轴承4014，轮轴4012的两端穿入对应的轴承内；轮轴4012上设有与主动导轮401同轴转动的从动齿轮403，从动齿轮403与电机齿轮601啮合，电机齿轮601设置于电机600的转轴上，电机600设置于支架壳体801内。

本实用新型中，电机600可采用带有变速箱的电机，通过变速箱降速后驱动主动导轮转动。另外，电机转轴上还可以连接编码器后通过编码计数来检测移动支架的移动距离。

另外，从动导轮402可通过从动导轮支架8012固定在支架壳体801上。

采样支架包括伸缩组件701和升降组件702，升降组件702的上端连接移动支架、下端连接两个伸缩组件701，升降组件702可带动伸缩组件701做上下升降动作，任一伸缩组件701均可做水平方向的伸缩动作，两个伸缩组件701的伸缩方向相反，采样组件100设置于伸缩组件上，且任一伸缩组件上均可设置一采样组件100，采样组件随着伸缩组件的伸出而伸出，随着伸缩组件的收回而收回。升降组件702的下端可连接伸缩件底座703，任一伸缩组件701均可设置于伸缩件底座703上，并固定其上。升降组件702可采用升降气缸。伸缩组件701可采用电动推杆。

本实用新型通过如下结构实现用电组件的输电和信号传输：移动导轨200的上表面覆盖绝缘层201，绝缘层201上设有一组用于输电的金属条901，金属条901沿着移动导轨200的长度设置，移动支架的支架壳体801上设有一组与金属条901配合的碳刷902，采样组件和电机均连接与其对应的碳刷后通过与碳刷配合的金属条取电或者传输采样信号(图示结构中未示出电机等器件的电缆与碳刷的连接结构)。为了使碳刷902可持续稳定接触金属条901，可通过弹簧903将碳刷902的支架牵拉住，使其始终具有一个向下压的力将碳刷压在金属条表面。

本实用新型中，锯齿面500与移动导轨200可设置为可拆卸连接，在移动导轨200的下表面设有便于固定锯齿面500的螺栓孔，锯齿面500上也设有配对的螺栓孔。另外，锯齿面500可设置为长条状结构。

需要说明的是，本实用新型中，采样组件除了温湿度传感器外，还可以根据需要设置其他用于测试作物生长状态信息数据的传感器，或者相关检测装置。

本实用新型可配合plc等自动化模组，实现对大棚内特定区域的作物状态信息采集，也可以设定固定的采样周期，实现对大棚内所有区域的覆盖式采集。采集的数据可通过将采样组件连接plc或者上位系统后反馈并记录。这些均是常规技术，此处不再赘述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。