便携式大棚光温一体监测帽的制作方法

本实用新型涉及一种无线农业监测设备，尤其涉及一种便携式大棚光温一体监测帽。

背景技术：

大棚内部的温度变化对于内部的作物生长影响巨大，目前针对大棚内部温度监测的装置主要通过固定件安装在大棚内部的支架或者固定架上，安装方式相对较复杂，并且由于棚内温度的变化主要受外部环境光照强度的影响较大，而目前的温度监测装置主要是一种棚内独立的温度检测设备，而没有融合外部光照强度数值的参考，因此在反馈降温操作和温度超温报警上存在有很大的滞后性和缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的：提供一种用于监测和预警非透明大棚内部超温状态的安装简便、智能化程度高的便携式大棚光温一体监测帽。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种便携式大棚光温一体监测帽，包括了温控旋钮帽和光感旋钮帽，所述的温控旋钮帽和光感旋钮帽之间通过螺纹螺丝进行相互旋转固定，所述的温控旋钮帽内部安装了监控电路板，所述的监控电路板一面焊接了温度传感芯片，另外一面焊接了控制端射频MCU芯片，温度传感芯片和控制端射频MCU芯片之间采用过孔电路板线进行电气连接，所述的光感旋钮帽内部安装了传感电路板，所述的传感电路板一面焊接了数字环境光芯片，另外一面焊接了传感端射频MCU芯片，所述的数字环境光芯片与传感端射频MCU芯片也采用过孔电路板线进行电气连接。

所述的温控旋钮帽安装面上设置有螺纹孔，光感旋钮帽安装面上设置有螺纹螺丝，所述的光感旋钮帽通过穿透棚膜与温控旋钮帽进行螺纹旋转固定安装。

所述的温度传感芯片安装位置位于温控旋钮帽的冒顶下方，温控旋钮帽的冒顶设置了换气通孔，温度传感芯片采用了数字温感芯片SI7060-02-IV。

所述的数字环境光芯片安装位置位于光感旋钮帽的冒顶下方，光感旋钮帽的冒顶设置了透明盖片，数字环境光芯片采用了数字光感芯片TSL25723。

所述的控制端射频MCU芯片和传感端射频MCU芯片同时采用了MCU芯片HW2171，所述的控制端射频MCU芯片和传感端射频MCU芯片之间直接通过2.4G射频网络进行无线数据交换。

本实用新型主要应用于非透光性塑料材质大棚的棚内温度监测，通过将温控旋钮帽和光感旋钮帽分别设置在大棚棚膜内外端并进行棚膜穿透旋转安装，从而能够快速方便实现对棚膜内部温度的预警检测。

附图说明

图1是本实用新型便携式大棚光温一体监测帽的设备结构示意图。

图2是本实用新型便携式大棚光温一体监测帽的电气电路图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见图1和图2所示，一种便携式大棚光温一体监测帽，包括了温控旋钮帽1和光感旋钮帽2，所述的温控旋钮帽1和光感旋钮帽2之间通过螺纹螺丝10进行相互旋转固定，所述的温控旋钮帽1内部安装了监控电路板3，所述的监控电路板3一面焊接了温度传感芯片4，另外一面焊接了控制端射频MCU芯片5，温度传感芯片4和控制端射频MCU芯片5之间采用过孔电路板线进行电气连接，所述的光感旋钮帽2内部安装了传感电路板，所述的传感电路板一面焊接了数字环境光芯片6，另外一面焊接了传感端射频MCU芯片7，所述的数字环境光芯片6与传感端射频MCU芯片7也采用过孔电路板线进行电气连接。

优选地，所述的温控旋钮帽1安装面上设置有螺纹孔8，光感旋钮帽2安装面上设置有螺纹螺丝10，所述的光感旋钮帽2通过穿透棚膜与温控旋钮帽1进行螺纹旋转固定安装，整个设备主要应用于非透明的塑料大棚棚内温度监测，光感旋钮帽2设置在棚膜外表面，并且通过螺纹螺丝10能够采用穿透的方式穿透棚膜，并且与棚膜内表面的温控旋钮帽1上的螺纹孔8进行螺纹旋转固定，从而安装在塑料棚膜上，此种安装方式不受支撑架和位置的限制，能够安装在棚膜的任意位置实现数据监测，并且安装过程简单、方便。

优选地，所述的温度传感芯片4安装位置位于温控旋钮帽1的冒顶下方，温控旋钮帽1的冒顶设置了换气通孔，温度传感芯片4采用了数字温感芯片SI7060-02-IV，所述的温度传感芯片4能够通过换气通孔充分感应大棚内部的空气温度数值。

优选地，所述的数字环境光芯片6安装位置位于光感旋钮帽2的冒顶下方，光感旋钮帽2的冒顶设置了透明盖片11，数字环境光芯片6采用了数字光感芯片TSL25723，数字环境光芯片6设置在透明盖片11下方，透明盖片11既能够保护数字环境光芯片6，又不影响数字环境光芯片6感应环境中光照强度数值。

优选地，所述的控制端射频MCU芯片5和传感端射频MCU芯片7同时采用了MCU芯片HW2171，所述的控制端射频MCU芯片5和传感端射频MCU芯片7之间直接通过2.4G射频网络进行无线数据交换，MCU芯片HW2171内部包括了一个MCU控制部件和一个2.4G射频收发部件，MCU控制部件用于采集外部传感器信号和数据的控制传输，2.4G射频收发部件用于建立射频网络连接和无线数据的通讯传输。

当需要进行设备安装检测时，通过将光感旋钮帽2的螺纹螺丝10穿透棚膜后，旋入温控旋钮帽1的螺纹孔8，从而将温控旋钮帽1和光感旋钮帽2固定安装在棚膜上，光感旋钮帽2设置在大棚棚膜外部，用于检测外部环境的光照强度数值，温控旋钮帽1设置在大棚内部，用于检测棚内的环境温度数值，光感旋钮帽2内部的数字环境光芯片6感应外部光照强度数值后，通过两线数字串口将光照强度数值同步输出到传感端射频MCU芯片7中，传感端射频MCU芯片7内部的MCU控制部件负责通过双线数字接口采集该光照强度数值，而传感端射频MCU芯片7内部的2.4G射频收发部件负责将光照强度数值转换成2.4G射频数据并通过2.4G射频网络同步传输到控制端射频MCU芯片5中，同样的，控制端射频MCU芯片5内部的2.4G射频收发部件负责无线接收该光照强度数值，而控制端射频MCU芯片5内部的MCU控制部件负责通过2.4G射频收发部件采集接收该光照强度数值，并且，控制端射频MCU芯片5内部的MCU控制部件在采集接收光照强度数值的同时，会通过另外一路双线数字串口采集温度传感芯片4所检测的实时大棚内部的环境温度数值，并且将采集接收的光照强度数值和环境温度数值进行数据打包，以形成大棚环境监测数据，控制端射频MCU芯片5内部的MCU控制部件会通过2.4G射频收发部件将该大棚环境监测数据无线传输到远端的计算机上，从而能够使监测人员能够通过计算机无线远程监测大棚内部的温度变化，并且能够及时采取降温应对措施。

该计算机通过内部的分析程序，能够根据实时采集的大棚外部环境光照强度数值的变化趋势和变化速度，动态调整大棚的超温上限阈值，从而能够提前预警大棚内部即将发生的超温状态，以便于监测人员能够提早进行大棚内部的降温操作，避免了单纯只检测大棚内部温度是否超温所带来的缺陷，从而有效保护了大棚内部种植作物的安全---例如：当计算机通过本申请设备采集到大棚外部环境光照强度数值处于正向增加状态，并且变化速度较快时（由于非透明大棚内部温度增加主要影响因素来至于外部环境光照），计算机会将超温报警阈值调低，目的使计算机通过本申请装置的温度传感芯片4采集到大棚内部温度超过调低的超温报警阈值时就进行报警，从而提醒监测人员提前进行大棚降温操作，因此能够防止大棚在如此高的光照强度下造成大棚温度过高而对内部的作物造成一定的伤害，因为温度变化有一定的时间区间，如此高的环境光照强度必然会造成大棚内部加温过快，如果按照原定的超温报警阈值，等检测的大棚温度超过该阈值时再进行报警和提醒监测人员进行大棚降温操作，那会造成大棚在该段时间内始终处于高温状态，因此会造成大棚内部种植作物的一定伤害。由于计算机内部分析程序属于软件代码，并非本申请的保护客体，计算机及其内部的分析程序主要依靠本申请的设备所检测和采集的大棚环境数据来实现整个完整的技术功能，是本申请设备实现其主要技术功能的一个辅助装置。

本实用新型安装简单方便，采用光-温一体化检测模式能够提前预警大棚内部的超温状态，从而能够有效保护大棚内部作物受到高温的伤害。