一种低功耗数字农业监控站的制作方法

本实用新型涉及数字农业技术领域，尤其是涉及一种低功耗数字农业监控站。

背景技术：

随着工业技术的发展，物联网时代的到来，现代农业已经开始向信息化、数字化转变。农业种植者能够利用物联网技术，实时获取种植环境状况(土壤墒情、气象信息等)，甚至农作物生长状况，以此决策制定提供数据支撑，实现精准种植、精细管理。独立机械化操作向数字监控、智慧生产以及智能管控转型，实现农业技术的新一代变革。

监控系统是数字农业的重要组成部分，而监控装置是监控系统的核心单元。由于农业生产多发生于广袤、偏远的大田、土地，难以铺设供电线路及网络传输线路。监控装置既要能采集全面的农业种植数据，又要能适应实际环境，便于安装、维护。

技术实现要素：

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种低功耗数字农业监控站。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种低功耗数字农业监控站，包括检测单元、采集发送单元和供电单元，所述检测单元、所述采集发送单元和所述供电单元均安装在安装支架外侧；

所述检测单元包括土壤检测模块、气象模块和图像模块；所述采集发送单元包括传感数据收发模块和图像数据收发模块；所述供电单元包括太阳能板、电池和控制器。

进一步的，所述土壤检测模块包括土壤温度传感器、土壤含水量传感器和土壤电导率传感器。

进一步的，所述气象模块包括空气温度传感器、空气湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、风向传感器和光照强度传感器。

进一步的，所述图像模块为低功耗摄像头。

进一步的，所述传感数据收发模块采用具有psm低功耗模式的nb模组。

进一步的，所述图像数据收发模块采用具有休眠模式的4g模组。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：该低功耗数字农业监控站，能在实现轻量传感数据和图像数据的采集与上传的情况下，仅需依靠太阳能供电和物联网传输，不需要加装供电线缆和网络传输线，使其能在农业种植场地具有更好的实用性。

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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的系统框图。

附图标记说明如下：

1、安装支架；2、太阳能板；3、电池；4、控制器；5、防水电气盒；6、传感数据收发模块；7、图像数据收发模块；8、土壤检测模块；9、气象模块；10、低功耗摄像头。

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在没有作出创造性劳动前提下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-图2所示，一种低功耗数字农业监控站，包括检测单元、采集发送单元和供电单元，检测单元、采集发送单元和供电单元均安装在安装支架1外侧，安装支架1固定在地面，安装支架1中部位置安装有防水电气盒5；

检测单元包括土壤检测模块8、气象模块9和图像模块；采集发送单元包括传感数据收发模块6和图像数据收发模块7，传感数据收发模块6和图像数据收发模块7均安装在防水电气盒5内，传感数据收发模块6与土壤检测模块8、气象模块9相连接，采集土壤的温度、含水量、电导率以及空气温度、湿度、雨量、风速、风向、光照强度等数据，图像数据收发模块7与低功耗摄像头10相连接，采集作物的实时图像；供电单元包括太阳能板2、电池3和控制器4，控制器4安装在防水电气盒5内，太阳能板2安装在安装支架1顶部。

本实施例中，土壤检测模块8包括土壤温度传感器、土壤含水量传感器和土壤电导率传感器。

本实施例中，气象模块9包括空气温度传感器、空气湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、风向传感器和光照强度传感器。

本实施例中，图像模块为低功耗摄像头10，低功耗摄像头10具有待机和工作两种模式，在工作模式下，低功耗摄像头10进行图像采集，在待机模式下，低功耗摄像头10功耗极低。

本实施例中，传感数据收发模块6采用具有psm低功耗模式的nb模组，传感数据收发模块6的mcu连接土壤检测模块8内的土壤温度传感器、土壤含水量传感器和土壤电导率传感器，以及气象模块9内的空气温度传感器、空气湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、风向传感器和光照强度传感器，通过modbus-485协议采集传感数据；网络传输模块采用窄带物联网nb模组，每日采集、发送若干次传感数据，其余时间传感数据收发模块6的mcu进入休眠状态，nb模组进入psm低功耗模式，以节约电量。

本实施例中，图像数据收发模块7采用具有休眠模式的4g模组，图像数据收发模块7的mcu连接图像模块，即连接低功耗摄像头10，网络传输模块采用4g模组，根据监控平台下发的指令采集、上传图像数据，其余时间mcu和4g模组均进入休眠模式，以节约电量。

本实用新型的工作原理为：监控站选用的低功耗摄像头10具备休眠功能，大多数空闲时间处于休眠状态，以使功耗降到最低；图像数据收发模块7，响应监控平台的指令，工作方式可以是单次被动采集、上传，或固定周期自动采集、上传，或根据季节变化、作物种植情况来灵活改变采集、上传的频率；如此，可最大化减少电量的消耗；

监控站的采集发送单元根据数据种类的不同，切分为传感数据收发模块6和图像数据收发模块7，传感数据收发模块6采集、上传数据量小，工作功率较小，但工作频率较高；图像数据收发模块7采集、上传数据量大，工作功率较大，但工作频率较低；将两者独立设计，可使它们的工作模式灵活设置，互不影响，能够降低采集发送单元的总功耗。

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。

技术特征：

1.一种低功耗数字农业监控站，其特征在于：包括检测单元、采集发送单元和供电单元，所述检测单元、所述采集发送单元和所述供电单元均安装在安装支架(1)外侧；

所述检测单元包括土壤检测模块(8)、气象模块(9)和图像模块；所述采集发送单元包括传感数据收发模块(6)和图像数据收发模块(7)；所述供电单元包括太阳能板(2)、电池(3)和控制器(4)。

2.根据权利要求1所述一种低功耗数字农业监控站，其特征在于：所述土壤检测模块(8)包括土壤温度传感器、土壤含水量传感器和土壤电导率传感器。

3.根据权利要求1所述一种低功耗数字农业监控站，其特征在于：所述气象模块(9)包括空气温度传感器、空气湿度传感器、雨量传感器、风速传感器、风向传感器和光照强度传感器。

4.根据权利要求1所述一种低功耗数字农业监控站，其特征在于：所述图像模块为低功耗摄像头(10)。

5.根据权利要求1所述一种低功耗数字农业监控站，其特征在于：所述传感数据收发模块(6)采用具有psm低功耗模式的nb模组。

6.根据权利要求1所述一种低功耗数字农业监控站，其特征在于：所述图像数据收发模块(7)采用具有休眠模式的4g模组。

技术总结
本实用新型公开了一种低功耗数字农业监控站，包括检测单元、采集发送单元和供电单元，所述检测单元、所述采集发送单元和所述供电单元均安装在安装支架外侧；所述检测单元包括土壤检测模块、气象模块和图像模块；所述采集发送单元包括传感数据收发模块和图像数据收发模块；所述供电单元包括太阳能板、电池和控制器。有益效果在于：该低功耗数字农业监控站，能在实现轻量传感数据和图像数据的采集与上传的情况下，仅需依靠太阳能供电和物联网传输，不需要加装供电线缆和网络传输线，使其能在农业种植场地具有更好的实用性。

技术研发人员：晏亮;王伟峰;陈一凡;董新建;朱传祥;章玲;郭凤杰
受保护的技术使用者：牧星智能工业科技(上海)有限公司
技术研发日：2019.11.29
技术公布日：2020.07.10