1.本实用新型涉及遥感观测设备技术领域，特别涉及一种便携式农业小气候梯度观测杆。
背景技术：
2.农业是国家的经济基础，在现代化的农业生产中，需要对农田进行有效的监控，以防止自然灾害、虫害、火灾等情况发生，同时需要监控农田的环境，以获得相关的环境信息，及时采取预防措施。
3.农业监控器材通过底部的固定装置安装在田地、林间或山坡上，由于遥感观测装置会根据需要移动位置，因此不能直接通过水泥浇筑座等方式进行固定。现有的遥感观测装置多数通过钎杆插入土地进行固定，但是这种固定方式在许多地质较硬的土地，安装固定时十分困难，而且固定效果差，易发生松动和晃动现象，不利于遥感观测装置的使用。其在观测时无法调节遥感观测角度，从而导致遥感观测的信号强度以及准确度产生不良影响。并且目前的观测杆功能较为单一，不能满足多样化需求。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种便携式农业小气候梯度观测杆，能够方便的实现多个高度的环境参数检测。
5.为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种便携式农业小气候梯度观测杆，包括伸缩杆、底座、动力单元以及传感器，所述的伸缩杆固定在底座上，伸缩杆由多个直杆套接而成，相邻的两个直杆之间设置有密封单元避免雨水或灰尘进入伸缩杆内部，动力单元用于驱动伸缩杆伸长或缩短，传感器设置有多个，分别分布在伸缩杆的顶部、杆身以及底座上，底座固定在土壤中。
6.与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：通过设置伸缩杆，在其不同高度上设置传感器，实现不同高度的果树、茶树等环境参数采集；同时，底座下方也设置传感器对土壤参数进行采集。动力单元自动控制伸缩杆伸出和缩回，可根据需要进行自动控制，无需人工操作，该观测杆结构简单，使用方便；同时，密封单元的设置，可以大幅延长产品的使用寿命。
附图说明
7.图1是图1是本实用新型的部分结构放大示意图；
8.图2是本实用新型中动力单元和底座部分放大示意图；
9.图3是本实用新型中磁珠、霍尔传感器以及第二锁紧单元的放大示意图。
具体实施方式
10.下面结合图1至图3，对本发明做进一步详细叙述。
11.参阅图1
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图3，一种便携式农业小气候梯度观测杆，包括伸缩杆100、底座200、动力单元以及传感器，所述的伸缩杆100固定在底座200上，伸缩杆100由多个直杆套接而成，动力单元用于驱动伸缩杆100伸长或缩短，传感器设置有多个，分别分布在伸缩杆100的顶部、杆身以及底座200上，底座200固定在土壤中。通过设置伸缩杆100，在其不同高度上设置传感器，实现不同高度的果树、茶树等环境参数采集；同时，底座200下方也设置传感器对土壤参数进行采集。动力单元自动控制伸缩杆100伸出和缩回，可根据需要进行自动控制，无需人工操作，该观测杆结构简单，使用方便。
12.进一步地，所述的伸缩杆100包括自上而下布置的第一直杆110、第二直杆120以及第三直杆130，第一直杆110插置于第二直杆120内，第二直杆120插置于第三直杆130内，第一直杆110和第二直杆120的下端外侧设置有条形块121，第二直杆120和第三直杆130内壁设置有条形槽122；第一直杆110的条形块121位于第二直杆120的条形槽122中且两根直杆构成轴向移动、周向限位配合，第二直杆120和第三直杆130按相同方式布置。通过三个直杆，可以实现较高范围内的环境数据采集。条形槽122和条形块121的配合，可以保证各直杆在伸出和缩回的过程中，只会沿着轴芯方向运动，而不会发生转动。
13.进一步地，所述的动力单元包括第一电机310、丝杆320、套筒330、螺母340、第一锁紧单元以及第二锁紧单元，套筒330的内侧和外侧均设置有螺纹，丝杆320外的螺纹与套筒330内的螺纹相配合，套筒330外的螺纹与螺母340相配合，第一电机310驱动丝杆320转动，第一锁紧单元用于锁紧或松开丝杆320和套筒330，第二锁紧单元用于在第一直杆110或第二直杆120伸出指定的长度后对其锁定。当第一锁紧单元锁紧丝杆320和套筒330的时候，第一电机310会驱动丝杆320和套筒330一起转动，螺母340和第一直杆110固定在一起，而第一直杆110本身不会发生转动，从而螺母340就会顺延套筒330的轴芯方向向上运动，也就带动了第一直杆110向上运动。当第一直杆110运动到顶部后，第一锁紧单元解锁，第一电机310驱动丝杆320转动的时候，由于第二锁紧单元限制了螺母340的继续移动，这样套筒330就会沿其轴芯方向向上移动，从而带动第二直杆120向上移动，至此，即可实现三个直杆的伸出。缩回时，只需要让第一电机310反转，即可同时带动套筒330和螺母340一起收回。
14.进一步地，所述的第一锁紧单元包括第二电机351、锁杆352以及锁盘353，第二电机351和锁杆352固定在丝杆320的下端且第二电机351可驱动锁杆352沿丝杆320的轴芯方向运动；锁盘353固定在套筒330的下端，锁盘353上设置有环形槽与第二直杆120下端设置的环形凸起构成轴向限位、周向转动配合，锁盘353上设置有开口，锁杆352插置于该开口中时丝杆320和套筒330锁紧。该种结构的第一锁紧单元结构小巧，可以方便的安装在直杆内部。
15.进一步地，所述的第二锁紧单元包括伸缩头361和限位槽362；第一直杆110下端外侧的杆身上设置有限位槽362，限位槽362自上而下宽度一致且槽深由零逐渐增加，这样设置以后，可以保证直杆向上移动时，伸缩头361可以自动进入限位槽362中，且向下移动时，伸缩头361可以自动从限位槽362中退出。第二直杆120的上端设置有伸缩头361，第一直杆110伸出至第二直杆120的顶部时伸缩头361伸出至限位槽362中构成卡位配合用于限制第一直杆110继续伸出；第二直杆120和第三直杆130按相同方式布置伸缩头361和限位槽362。
16.进一步地，所述第二直杆120的上端设置有磁珠160，第三直杆130的上端设置有霍尔传感器170，第二直杆120缩回至第三直杆130中时磁珠160位于霍尔传感器170位置处，设
置磁珠160和霍尔传感器170，可以方便的监测第二直杆120是否收回完毕，以方便在合适的时候启动第二电机351锁住丝杆320和套筒330。第一直杆110、第二直杆120或第三直杆130的外周壁上设置有勾环180用于连接绳，勾环180沿圆周方向均匀间隔设置有四个，设置勾环180以后，在土壤不够结实固定不稳定的情况下，或者在风比较大的时候，可以通过在勾环180上向杆的四周牵引绳子的方式对伸缩杆100进行更加可靠的固定。
17.进一步地，所述的传感器包括温度传感器401和湿度传感器402，每根直杆的中部各设置有一个温度传感器401和湿度传感器402，温度传感器401和湿度传感器402周围的材料为塑料包裹；湿度传感器402位于直杆的杆壁内且直杆的杆身上沿圆周方向均匀间隔设置多个孔洞连通湿度传感器402和外界空气，温度传感器401整体呈圆环状并设置在直杆杆身设置的凹槽中。设置温度传感器401和湿度传感器402以后，可以方便的监测周围空气的温度和湿度，并且这里在每个直杆上都设置了一组，可以实现不同高度的环境监测，能够更为准确的起到监测作用。
18.进一步地，所述的传感器包括风向仪403和风速仪404，风向仪403和风速仪404设置在第一直杆110的顶部，风向仪403可以监测风向，风速仪404可以监测风速，第一直杆110顶部还设置有避雷针111，以避免雷雨天气观测杆被雷电损坏。
19.进一步地，所述的传感器包括土壤墒情传感器405、土壤肥力传感器406、土壤湿度传感器407以及土壤酸碱度传感器408，各传感器封装成直杆状且其上端通过螺纹固定安装在底座200上、其下端呈锥状用于插置于土壤中，这样设置的好处是，一方面可以在土壤中进行各种参数的采集，另一方面可以起到固定整个观测杆的作用，最后采用螺纹固定，可以方便更换，以选用自己想要的传感器。底座200中设置有隔板210，隔板210上方固定安装第一电机310，隔板210下方用于安装各传感器的采集模块，可以方便的将采集到的模拟信号转换成数字信号后，通过有线或无线的方式传输出去。比如，底座200上还设置有数据接口220用于将采集模块采集到的信息输出，数据接口220通过防尘塞密封；或者在第一直杆110的顶部设置无线通讯模块，将采集到的数据通过网络发送出去。
20.本发明还公开了一种便携式农业小气候梯度观测杆的控制方法，包括如下步骤：s100、在伸缩杆100的顶部、杆身以及底座200上根据需要安装好传感器；s200、将伸缩杆100插置于待检测位置的泥土中；s300、启动动力单元控制伸缩杆100中的多个直杆伸长至设定位置后停止动力单元；s400、固定伸缩杆100后启动各传感器，并将监测到的数据存储或通过有线或无线的方式传输至服务器端或移动终端；s500、完成测量后，启动动力单元控制伸缩杆100中的多个直杆缩回，然后拔出伸缩杆100并拆下传感器。通过设置伸缩杆100，在其不同高度上设置传感器，实现不同高度的果树、茶树等环境参数采集；同时，底座200下方也设置传感器对土壤参数进行采集。动力单元自动控制伸缩杆100伸出和缩回，可根据需要进行自动控制，无需人工操作，该观测杆结构简单，使用方便。
21.进一步地，所述的步骤s300中，包括如下步骤：s301、启动第二电机351正转，第二电机351驱动锁杆352向上运动并插置于锁盘353上的开口中锁紧丝杆320和套筒330；s302、启动第一电机310正转，第一电机310驱动丝杆320和套筒330同步转动，套筒330上的螺母340带动第一直杆110向上伸出；s303、第一电机310转动设定圈数后停止转动，此时第一直杆110伸出至顶部位置且第二直杆120上端的伸缩头361伸出至第一直杆110的限位槽362中；s304、启动第二电机351反转，第二电机351驱动锁杆352向下运动并与锁盘353分离解锁
丝杆320和套筒330；s305、启动第一电机310正转，第一电机310驱动丝杆320转动，套筒330带动第二直杆120向上伸出，第二直杆120在伸缩头361和限位槽362的作用下继续驱动第一直杆110向上同步伸出；s306、第一电机310转动设定圈数后停止转动，此时第二直杆120伸出至顶部位置且第三直杆130上端的伸缩头361伸出至第二直杆110的限位槽362中；至此完成三段直杆的自动伸出。
22.所述的步骤s500中，包括如下步骤：s501、启动第一电机310反转，丝杆320反转并带动套筒330和螺母340同时向下运动，套筒330和螺母340分别带动第一直杆110和第二直杆120向下收缩；s502、收缩过程中，若第三直杆130上的霍尔传感器170感应到磁珠160运动至该位置时，执行步骤s301后进入下一步；s503、第一电机310转动设定圈数后停止转动，至此完成三段直杆的自动缩回；所述步骤s503中第一电机310的转动圈数等于步骤s303和步骤s306中的转动圈数之和。
23.通过以上步骤，可以方便的实现伸缩杆100的自动伸长和缩回，无需人工操作，使用起来非常的方便。
24.进一步地，所述的步骤s100中，包括如下步骤：s101、在每根直杆的中部各安装有一个温度传感器401和湿度传感器402，温度传感器401和湿度传感器402周围的材料为塑料包裹；湿度传感器402位于直杆的杆壁内且直杆的杆身上沿圆周方向均匀间隔设置多个孔洞连通湿度传感器402和外界空气，温度传感器401整体呈圆环状并设置在直杆杆身设置的凹槽中，需要注意的是，这里的温度传感器401和湿度传感器402可以直接与直杆加工在一起，无需拆卸。s102、在第一直杆110的顶部安装风向仪403和风速仪404以及避雷针111；s103、将土壤墒情传感器405、土壤肥力传感器406、土壤湿度传感器407以及土壤酸碱度传感器408均封装成直杆状且其上端通过螺纹固定安装在底座200上，这些传感器是可拆卸式结构，可以按照需要进行设置其中的多个。所述的步骤s400中，第一直杆110、第二直杆120或第三直杆130的外周壁上设置有勾环180用于连接绳，勾环180沿圆周方向均匀间隔设置有四个，伸缩杆100通过绳固定在地面上，这样可以在风大或泥土疏松的地方保证观测杆的稳定。
25.本发明还公开了另一种便携式农业小气候梯度观测杆，包括伸缩杆100、底座200、动力单元以及传感器，所述的伸缩杆100固定在底座200上，伸缩杆100由多个直杆套接而成，相邻的两个直杆之间设置有密封单元避免雨水或灰尘进入伸缩杆100内部，动力单元用于驱动伸缩杆100伸长或缩短，传感器设置有多个，分别分布在伸缩杆100的顶部、杆身以及底座200上，底座200固定在土壤中。通过设置伸缩杆100，在其不同高度上设置传感器，实现不同高度的果树、茶树等环境参数采集；同时，底座200下方也设置传感器对土壤参数进行采集。动力单元自动控制伸缩杆100伸出和缩回，可根据需要进行自动控制，无需人工操作，该观测杆结构简单，使用方便；同时，密封单元的设置，可以大幅延长产品的使用寿命。
26.该观测杆的优选方案以及优选方案的优点和有益效果，可参考前文中的描述，这里不再详细赘述。
27.进一步地，所述第一直杆110和第二直杆120相交位置处、第二直杆120和第三直杆130相交位置处均设置有密封单元，密封单元包括密封圈140和出水口150；第二直杆120的上端沿外周轮廓设置有环形凸台，环形凸台内形成的凹口区域用于容纳雨水，环形凸台上开设有孔洞构成出水口150，第一直杆110和第二直杆120之间通过密封圈140密封；第三直
杆130和第二直杆120按相同方式设置密封单元。设置密封单元，可以避免雨水落入直杆中，影响产品的使用寿命，这里通过设置环形凸台，这样其内就形成凹口，可以收集雨水并通过出水口150排出。