一种土壤状态的监测器的制作方法

本实用新型涉及土壤监测领域，具体来说，涉及一种土壤状态的监测器。

背景技术：

现有土壤监测技术为单一数据类型的采集、传输和解析，如单一雨量计、土壤含水率、土壤温度等其中一项数据，经相应传感器采集后通过网络直接发送给接收数据方。这种方法只适用于单一数据的监测。多个数据的监测需要适用多次上述技术，设备铺设、网络连接都造成冗余和浪费。

现有的能传输多个数据类型的技术方案没有一套完整的集成的多传感器、抗雷击、双向报警安全保障的方案，以此来保证高效、稳定的数据传输和远程控制。现有方案主要问题在于：一是数据传输方案单一，若需要多种数据则必须采购多套方案，这样不仅通信手段存在较大冗余，且分批采购、实施安装、后期维护价格昂贵，也无法将多个来源的数据有效整合，或者整合效率低下，最终导致造成传输效率不高和数据传输成本高等问题；二是后期需要人工维护次数和成本均较高，尤其对于偏远地区部署的设备，存在维护周期长、维护困难、施工危险等诸多问题。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种，能够解决上述问题。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种土壤状态的监测器，包括支撑架，所述支撑架顶部连接有4个水平设置的展开臂，所述4个展开臂呈十字排列；所述4个展开臂的最远端均设置有人体红外感应器，所述4个展开臂的下表面均设置有超声波传感器和激光传感器，所述4个展开臂的其中一个上表面设置有雨量传感器；所述4个展开臂的十字中心上方设置有主控电路板，所述主控电路板中设置有倾倒传感器，所述主控电路板的上方设置有保护罩，所述保护罩中设置有空气温湿度传感器；所述4个展开臂的上表面均设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板靠近十字中心的一端较高且与所述展开臂呈30度角。

进一步的，支撑架的底部设置有土壤温度及含水率传感器，所述土壤温度及含水率传感器通过导线连接所述主控电路板。

进一步的，所述主控电路板上设置有扬声器。

进一步的，所述支撑架为中空圆筒形，所述支撑架的空心空间中设置有圆筒形锂电池组。

进一步的，所述空气温湿度传感器、所述人体红外感应器、所述超声波传感器、所述激光传感器、所述雨量传感器、所述主控电路板和所述太阳能电池板均连接所述圆筒形锂电池组。

进一步的，所述支撑架的底部及所述支撑架与所述展开臂之间均设置有固定螺丝。

本实用新型的有益效果：

1、容错率高，检测土壤侵蚀最重要的距离传感器，设置了两套方案，同时采用激光传感器和超声波传感器，激光传感器适用单点精确监测，超声波传感器适用一个覆盖面反馈监测，两者相辅相成形成互补。同时两种传感器各有4个，监测4个方向，进一步提升覆盖面积和容错率。

2、准确度高，两套方案、各4个传感器，通过统计分析，能有效提升土壤高度变化的准确度。此外其他传感器也采用差分分析、历史数据跟踪、错误数据监测等手段提高准确度和错误报警等。

3、传感器集成设计，本实用新型提出的方案能有效解决多传感器协同合作，共享数据通道和数据通信协议，极大提升通信效率和可靠性。并且由太阳能供电，无需任何辅助设施，本实用新型描述的监测系统能自成一体、自给自足，并将现场人工干预概率降到最小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是土壤状态的监测器的俯视图；

图2是土壤状态的监测器的正视图。

图中：1.空气温湿度传感器，2.人体红外感应器，3.超声波传感器，4.激光传感器，5.雨量传感器，6.主控电路板，7.太阳能电池板，8.展开臂，9.固定螺丝，10.圆筒形锂电池组，11.土壤温度及含水率传感器，12.支撑架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-2所示，根据本实用新型实施例所述的一种土壤状态的监测器，包括支撑架12，所述支撑架12顶部连接有4个水平设置的展开臂8，所述4个展开臂8呈十字排列；所述4个展开臂8的最远端均设置有人体红外感应器2，所述4个展开臂8的下表面均设置有超声波传感器3和激光传感器4，所述4个展开臂8的其中一个上表面设置有雨量传感器5；所述4个展开臂8的十字中心上方设置有主控电路板6，所述主控电路板6中设置有倾倒传感器，所述主控电路板6的上方设置有保护罩，所述保护罩中设置有空气温湿度传感器1；所述4个展开臂8的上表面均设置有太阳能电池板7，所述太阳能电池板7靠近十字中心的一端较高且与所述展开臂8呈30度角。

在本实用新型的一个具体实施例中，支撑架12的底部设置有土壤温度及含水率传感器11，所述土壤温度及含水率传感器11通过导线连接所述主控电路板6。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述主控电路板6上设置有扬声器。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述支撑架12为中空圆筒形，所述支撑架12的空心空间中设置有圆筒形锂电池组10。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述空气温湿度传感器1、所述人体红外感应器2、所述超声波传感器3、所述激光传感器4、所述雨量传感器5、所述主控电路板6和所述太阳能电池板7均连接所述圆筒形锂电池组10。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述支撑架12的底部及所述支撑架12与所述展开臂8之间均设置有固定螺丝9。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

在具体使用时，根据本实用新型的一种土壤状态的监测器，空气温湿度传感器1安装在主控电路板保护罩中；人体红外感应器2在展开臂8末端，检测到人靠近时扬声器播放报警提示，提示“国防设备请勿靠近”等语音警告；主控电路板6上面覆盖一层保护罩，防水防尘防雷击等；倾倒传感器位于主控电路板6中，当设备发生倾倒时进行检测，同时将倾倒状态上报远端服务器。太阳能电池板7在展开臂8的上表面，一端在展开臂8上表面离十字中心远端，另一端放置固定在展开臂上表面离十字中心点近端，为保证太阳能电池板7表面不被灰尘、雨雪覆盖，太阳能电池板7近端高于远端，呈30度角。

本实用新型在设计时考虑了在安装设备时对土壤最小限度的破坏，整体设计包含一个细长支撑架12插入土中，在土壤中浇筑固定，因此在地面部分对周围土壤破坏达到最小，所有地面以上传感器由细长支撑架12顶端展开，进行数据采集和传输；地面以下部分的传感器由安装时随支撑架12插入土壤中。本实用新型主要实现多个传感器数据采集、汇总和数据通信功能，其中数据通信包括上报汇总的传感器数据到远程服务器和接受远程服务器下达的控制指令（例如变更自动上传时间、读取某天数据、删除设备存储器中数据等）。硬件电路设计保障了所有传感器数据的自动采集、汇总和上报，并且实时和远程服务器相连，保证数据及时上传、命令及时送达、设备远程更新，最大程度减少了现场人工干预。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。