一种智能农业集成信息系统环境控制装置的制作方法

1.本发明涉及农业环境信息监控技术领域，具体为一种智能农业集成信息系统环境控制装置。


背景技术：

2.农业环境监测，就是以农业环境中污染物及其对农业生物的危害为核心，在一段时间内，间断地或连续地对农业环境质量的某些代表值进行监视、测定的过程。农业环境质量的代表值包括污染物的浓度、能量、污染的强度及其变化情况和对环境产生的影响等，农业环境监测按其目的和性质可分为三类：常规监测，又称监视性监测或例行监测，是指定期、定点对农业环境要素、农用化学物质及农产品中污染物的含量进行分析测试；特种目的监测，也称应急监测，一般均为特定目的服务，如农业环境污染事故监测、仲裁监测、咨询监测；研究性监测，指为探索来自各类污染源的不同污染物进入农业生态系统，被动、植物吸收后，污染物沿食物链迁移、转化、浓缩、积累的规律。
3.现有的常规监测需要将设备安装建设在农业区域中，从而实现全天候段的监测功能，但后期需要对这些设备结构进行定期的维修养护，消耗成本较大，且人力资源浪费也较为严重；因此，不满足现有的需求，对此提出了一种智能农业集成信息系统环境控制装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种智能农业集成信息系统环境控制装置，环境监控功能集成在环境数据机箱上，通过履带车架来实现环境数据机箱的移动功能，通过环境数据机箱顶部预设的单元设备对周边的环境信息进行采集分析，最后通过无线信号进行定向传输，或者直接由机箱自身对配套的运行设备进行控制，可以解决现有技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能农业集成信息系统环境控制装置，包括环境数据机箱，所述环境数据机箱的底部设置有履带车架，且履带车架与环境数据机箱转动连接，所述环境数据机箱的上方设置有空气检测单元，且空气检测单元的顶部设置有检测气口，所述空气检测单元的一端设置有图像单元，且图像单元的一侧设置有信号天线，所述信号天线的底部设置有伸缩连杆，且信号天线通过伸缩连杆与环境数据机箱连接，所述图像单元的两侧均设置有高清摄像探头，且图像单元的底部设置有旋转支座，所述图像单元通过旋转支座与环境数据机箱连接，且图像单元与旋转支座转动连接。
6.优选的，所述环境数据机箱的顶部设置有机盖，且机盖与环境数据机箱通过螺钉连接，所述环境数据机箱底部的前后两端均设置有预留窗槽，所述预留窗槽的内部设置有推进托轨，且推进托轨的上方设置有土质采样单元，所述环境数据机箱的前端设置有感应雷达，且感应雷达与环境数据机箱电性连接，所述环境数据机箱的四周均设置有红外碰撞感应模块，且红外碰撞感应模块与环境数据机箱电性连接。
7.优选的，所述空气检测单元、图像单元和土质采样单元的输出信号与环境数据机箱内部的数据分流整合模块交互，数据分流整合模块负责将检测数据先进行分类标记，再
进行数据整合，整合后的数据经信号转换单元转换成电信号，且信号转换单元与信号天线连接，电信号通过信号天线传输至地面控制终端；
8.所述地面控制终端与信号天线之间为双向交互，其中，地面控制终端可以通过向远程控制模块发出控制指令来实现对机箱控制模块的管控，其中，机箱控制模块可以将指令下发给空气检测单元、图像单元和土质采样单元。
9.优选的，所述土质采样单元包括套箱和提取筒，且套箱与提取筒通过螺钉连接，所述套箱的一侧设置有电缆端口，且电缆端口与套箱组合连接，所述提取筒的内部设置有绞龙提杆，且绞龙提杆的另一端设置有覆土隔断，所述覆土隔断的设置在套箱的内部，且覆土隔断的一侧设置有土质检测模块。
10.优选的，所述土质检测模块与覆土隔断通过螺钉连接，且覆土隔断与套箱组合连接，所述覆土隔断的内部设置有限位座轴，且限位座轴与覆土隔断通过螺钉连接，所述覆土隔断的上方设置有旋转电机，且旋转电机与覆土隔断通过螺钉连接。
11.优选的，所述绞龙提杆与旋转电机通过传动杆转动连接，且传动杆延伸至限位座轴的内部，所述土质检测模块的内侧设置有酸碱检测杆，且酸碱检测杆延伸至限位座轴的上方。
12.优选的，所述推进托轨的外侧设置有托轴，且托轴的顶部设置有夹座，所述夹座与托轴通过螺钉连接，且套箱与夹座通过卡槽连接，所述托轴的底部设置有行进丝杆，且行进丝杆与托轴转动连接，所述托轴的两侧均设置有轴轮，且轴轮与托轴通过支杆转动连接。
13.优选的，所述行进丝杆的一端设置有传动带轴架，且行进丝杆与传动带轴架转动连接，所述传动带轴架的底部设置有微型电机，且微型电机与行进丝杆通过传动带转动连接，所述推进托轨的两侧均设置有滑轮槽，且轴轮与滑轮槽贴合连接。
14.优选的，所述履带车架的两侧均设置有驱动轮，且驱动轮的一侧设置有从动轮，所述驱动轮和从动轮的外表面设置有金属履带，且驱动轮与从动轮通过金属履带连接。
15.优选的，所述驱动轮的内侧设置有双向电机，且驱动轮与双向电机转动连接，所述驱动轮之间设置有固位框架，且固位框架和驱动轮与履带车架通过螺栓连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、本发明，环境监控功能集成在环境数据机箱上，之后将环境数据机箱与履带车架之间进行组合装配，通过履带车架来实现环境数据机箱的移动功能，在需要获取环境信息反馈时，将环境数据机箱投放到农业监测区域中，通过环境数据机箱顶部预设的单元设备对周边的环境信息进行采集分析，最后通过无线信号进行定向传输，或者直接由机箱自身对配套的运行设备进行控制；
18.2、本发明，土质采样单元由套箱和提取筒组成，在提取筒的内部设置有绞龙提杆，且绞龙提杆的另一端设置有覆土隔断，借助推进托轨的推力可以将提取筒嵌入到土壤的内部，随后通过提取筒内部转动的绞龙提杆将向上提入到覆土隔断的内部，当土壤被绞龙提杆提入到覆土隔断内部后，覆土隔断一侧的土质检测模块便可以借助酸碱检测杆对土壤的土质情况进行分析，从而获取到当前农业区域内的土壤酸碱程度数据；
19.3、本发明，套箱可以通过末端的轴块固定在夹座的内部，利用夹座将整个土质采样单元固定在托轴的外侧，而托轴与推进托轨之间通过行进丝杆进行连接，只需通过微型电机来带动行进丝杆进行旋转便可以实现托轴的推进和后撤操作，而行进丝杆表面的螺纹
咬合结构可以避免托轴在推进土质采样单元的过程中出现滑位的情况，在托轴的两侧还设置有多组轴轮，轴轮与推进托轨两侧的滑轮槽相互贴合，可以对托轴起到一个稳定支撑的作用，同时还可以降低行进丝杆运行时的摩擦阻力影响；
20.4、本发明，车架两侧的驱动轮之间位置是相互交错的，每个驱动轮的内侧都配备有一个独立的双向电机，双向电机可以带动驱动轮进行正转或者反转，用来实现履带车架的前进和后退操作，而当需要进行转向时，所转方向的那一侧驱动轮停止工作，而另一侧的驱动轮继续运行，此时履带车架就会以停止侧的履带结构为支点进行逆时针或者顺时针的旋转，完成转向后该侧的驱动轮恢复运行即可。
附图说明
21.图1为本发明的整体主视图；
22.图2为本发明的环境数据机箱结构示意图；
23.图3为本发明的机箱控制流程结构示意图；
24.图4为本发明的土质采样单元结构示意图；
25.图5为本发明的覆土隔断结构示意图；
26.图6为本发明的推进托轨结构示意图；
27.图7为本发明的履带车架结构示意图。
28.图中：1、环境数据机箱；2、履带车架；3、空气检测单元；4、图像单元；5、信号天线；6、土质采样单元；7、推进托轨；8、地面控制终端；101、感应雷达；102、红外碰撞感应模块；103、预留窗槽；104、机盖；105、数据分流整合模块；106、信号转换单元；107、机箱控制模块；108、远程控制模块；201、驱动轮；202、从动轮；203、金属履带；204、双向电机；205、固位框架；301、检测气口；401、高清摄像探头；402、旋转支座；501、伸缩连杆；601、套箱；602、提取筒；603、绞龙提杆；604、电缆端口；605、限位座轴；606、覆土隔断；607、土质检测模块；608、酸碱检测杆；609、旋转电机；701、托轴；702、夹座；703、轴轮；704、滑轮槽；705、行进丝杆；706、微型电机；707、传动带轴架。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1-3，本发明提供的一种实施例：一种智能农业集成信息系统环境控制装置，包括环境数据机箱1，环境数据机箱1的底部设置有履带车架2，且履带车架2与环境数据机箱1转动连接，环境监控功能集成在环境数据机箱1上，之后将环境数据机箱1与履带车架2之间进行组合装配，通过履带车架2来实现环境数据机箱1的移动功能，在需要获取环境信息反馈时，将环境数据机箱1投放到农业监测区域中，通过环境数据机箱1顶部预设的单元设备对周边的环境信息进行采集分析，最后通过无线信号进行定向传输，或者直接由机箱自身对配套的运行设备进行控制，环境数据机箱1的上方设置有空气检测单元3，且空气检测单元3的顶部设置有检测气口301，周边的空气通过检测气口301被吸入到空气检测单元3
的内部，再由空气检测单元3对空气中的氧气含量以及湿度等数据进行分析，空气检测单元3的一端设置有图像单元4，且图像单元4的一侧设置有信号天线5，信号天线5的底部设置有伸缩连杆501，且信号天线5通过伸缩连杆501与环境数据机箱1连接，信号天线5用来实现控制信号的接收和环境信息的传输，图像单元4的两侧均设置有高清摄像探头401，且图像单元4的底部设置有旋转支座402，图像单元4通过旋转支座402与环境数据机箱1连接，且图像单元4与旋转支座402转动连接，图像单元4两侧的高清摄像探头401负责采集设备周围的图像信息，并将画面进行实时反馈，这样可以方便工作人员仔细的观察区域内的农作物生长情况；
31.环境数据机箱1的顶部设置有机盖104，且机盖104与环境数据机箱1通过螺钉连接，环境数据机箱1底部的前后两端均设置有预留窗槽103，预留窗槽103的内部设置有推进托轨7，且推进托轨7的上方设置有土质采样单元6，在环境数据机箱1的底部安装有一组土质采样单元6，该土质采样单元6借助推进托轨7固定在预留窗槽103的内部，通过推进托轨7可以实现土质采样单元6的升降操作功能，而土质采样单元6可以采集当前设备所处区域的土壤样本，并对其进行分析，环境数据机箱1的前端设置有感应雷达101，且感应雷达101与环境数据机箱1电性连接，环境数据机箱1的四周均设置有红外碰撞感应模块102，且红外碰撞感应模块102与环境数据机箱1电性连接，感应雷达101配合四周的红外碰撞感应模块102可以辅助履带车架2进行路线的识别和判定；
32.空气检测单元3、图像单元4和土质采样单元6的输出信号与环境数据机箱1内部的数据分流整合模块105交互，数据分流整合模块105负责将检测数据先进行分类标记，再进行数据整合，这样可以有效的避免数据杂乱或者丢失的情况，整合后的数据经信号转换单元106转换成电信号，且信号转换单元106与信号天线5连接，电信号通过信号天线5传输至地面控制终端8；
33.地面控制终端8与信号天线5之间为双向交互，其中，地面控制终端8可以通过向远程控制模块108发出控制指令来实现对机箱控制模块107的管控，其中，机箱控制模块107可以将指令下发给空气检测单元3、图像单元4和土质采样单元6，机箱控制模块107负责统控整个机箱上的电子元件结构。
34.请参阅图3-5，土质采样单元6包括套箱601和提取筒602，且套箱601与提取筒602通过螺钉连接，套箱601的一侧设置有电缆端口604，且电缆端口604与套箱601组合连接，提取筒602的内部设置有绞龙提杆603，且绞龙提杆603的另一端设置有覆土隔断606，覆土隔断606的设置在套箱601的内部，且覆土隔断606的一侧设置有土质检测模块607，借助推进托轨7的推力可以将提取筒602嵌入到土壤的内部，随后通过提取筒602内部转动的绞龙提杆603将向上提入到覆土隔断606的内部，土质检测模块607与覆土隔断606通过螺钉连接，且覆土隔断606与套箱601组合连接，覆土隔断606的内部设置有限位座轴605，且限位座轴605与覆土隔断606通过螺钉连接，覆土隔断606的上方设置有旋转电机609，且旋转电机609与覆土隔断606通过螺钉连接，绞龙提杆603与旋转电机609通过传动杆转动连接，且传动杆延伸至限位座轴605的内部，土质检测模块607的内侧设置有酸碱检测杆608，且酸碱检测杆608延伸至限位座轴605的上方，当土壤被绞龙提杆603提入到覆土隔断606内部后，覆土隔断606一侧的土质检测模块607便可以借助酸碱检测杆608对土壤的土质情况进行分析，从而获取到当前农业区域内的土壤酸碱程度数据。
35.请参阅图6，推进托轨7的外侧设置有托轴701，且托轴701的顶部设置有夹座702，夹座702与托轴701通过螺钉连接，且套箱601与夹座702通过卡槽连接，套箱601可以通过末端的轴块固定在夹座702的内部，利用夹座702将整个土质采样单元6固定在托轴701的外侧，当托轴701进行移动时便可以带动土质采样单元6进行伸缩操作，托轴701的底部设置有行进丝杆705，且行进丝杆705与托轴701转动连接，托轴701的两侧均设置有轴轮703，且轴轮703与托轴701通过支杆转动连接，行进丝杆705的一端设置有传动带轴架707，且行进丝杆705与传动带轴架707转动连接，传动带轴架707的底部设置有微型电机706，且微型电机706与行进丝杆705通过传动带转动连接，推进托轨7的两侧均设置有滑轮槽704，且轴轮703与滑轮槽704贴合连接，托轴701与推进托轨7之间通过行进丝杆705进行连接，只需通过微型电机706来带动行进丝杆705进行旋转便可以实现托轴701的推进和后撤操作，而行进丝杆705表面的螺纹咬合结构可以避免托轴701在推进土质采样单元6的过程中出现滑位的情况，在托轴701的两侧还设置有多组轴轮703，轴轮703与推进托轨7两侧的滑轮槽704相互贴合，可以对托轴701起到一个稳定支撑的作用，同时还可以降低行进丝杆705运行时的摩擦阻力影响。
36.请参阅图7，履带车架2的两侧均设置有驱动轮201，且驱动轮201的一侧设置有从动轮202，驱动轮201和从动轮202的外表面设置有金属履带203，且驱动轮201与从动轮202通过金属履带203连接，驱动轮201的内侧设置有双向电机204，且驱动轮201与双向电机204转动连接，驱动轮201之间设置有固位框架205，且固位框架205和驱动轮201与履带车架2通过螺栓连接，车架两侧的驱动轮201之间位置是相互交错的，每个驱动轮201的内侧都配备有一个独立的双向电机204，双向电机204可以带动驱动轮201进行正转或者反转，用来实现履带车架2的前进和后退操作，而当需要进行转向时，所转方向的那一侧驱动轮201停止工作，而另一侧的驱动轮201继续运行，此时履带车架2就会以停止侧的履带结构为支点进行逆时针或者顺时针的旋转，完成转向后该侧的驱动轮201恢复运行即可。
37.综上，环境监控功能集成在环境数据机箱1上，之后将环境数据机箱1与履带车架2之间进行组合装配，通过履带车架2来实现环境数据机箱1的移动功能，在需要获取环境信息反馈时，将环境数据机箱1投放到农业监测区域中，通过环境数据机箱1顶部预设的单元设备对周边的环境信息进行采集分析，最后通过无线信号进行定向传输，或者直接由机箱自身对配套的运行设备进行控制，在环境数据机箱1的底部安装有一组土质采样单元6，该土质采样单元6借助推进托轨7固定在预留窗槽103的内部，通过推进托轨7可以实现土质采样单元6的升降操作功能，土质采样单元6是由套箱601和提取筒602组成，在提取筒602的内部设置有绞龙提杆603，且绞龙提杆603的另一端设置有覆土隔断606，借助推进托轨7的推力可以将提取筒602嵌入到土壤的内部，随后通过提取筒602内部转动的绞龙提杆603将向上提入到覆土隔断606的内部，当土壤被绞龙提杆603提入到覆土隔断606内部后，覆土隔断606一侧的土质检测模块607便可以借助酸碱检测杆608对土壤的土质情况进行分析，从而获取到当前农业区域内的土壤酸碱程度数据，而套箱601可以通过末端的轴块固定在夹座702的内部，利用夹座702将整个土质采样单元6固定在托轴701的外侧，而托轴701与推进托轨7之间通过行进丝杆705进行连接，只需通过微型电机706来带动行进丝杆705进行旋转便可以实现托轴701的推进和后撤操作，而行进丝杆705表面的螺纹咬合结构可以避免托轴701在推进土质采样单元6的过程中出现滑位的情况，在托轴701的两侧还设置有多组轴轮
703，轴轮703与推进托轨7两侧的滑轮槽704相互贴合，可以对托轴701起到一个稳定支撑的作用，同时还可以降低行进丝杆705运行时的摩擦阻力影响。
38.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。