一种基于WIFI的轻部署农业物联网环境监测装置

本发明涉及农业技术领域，具体为一种基于wifi的轻部署农业物联网环境监测装置。

背景技术：

随着物联网技术的发展，物联网逐渐被应用到农业环境监测技术领域。物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。

wifi，在中文里又称作“行动热点”，无线网络上网可以简单的理解为无线上网，几乎所有智能手机、平板电脑和笔记本电脑都支持wifi上网，是当今使用最广的一种无线网络传输技术。

农业环境需要控制的参数包括空气温湿度、土壤温湿度、光照强度、co2浓度和土壤ph值，上述参数均决定农作物的生长状态及产量，目前大多数农作物种植时通常需要种植者定期采用不同的仪器对测试上述参数，此种操作对种植者的劳动量需求较大。因此，现有技术中，各种基于wifi的农业物联网环境监测装置应运而生。其中，土壤温湿度以及土壤ph值的测试需要使用温湿度和ph值一体式的土壤检测仪进行测试，温湿度测试仪和ph测试仪测试时，需要将土壤检测仪的探头插入土壤内，取出之后，探头上会粘附一定量的泥土，不及时清洁则会影响探头表面的清洁程度，甚至会影响探头下次的监测指标的准确性。

技术实现要素：

针对上述情况，为弥补上述现有缺陷，本发明提供了一种可以稳定嵌插于土壤内，且可以对土壤检测仪探头泥土进行清洁，以保证监测值稳定性的基于wifi的轻部署农业物联网环境监测装置。

本发明提供如下的技术方案：本发明一种基于wifi的轻部署农业物联网环境监测装置，包括支撑底座、支撑杆、监测仪表箱、固定嵌插机构、土壤检测仪、土壤检测仪高度调节机构、土壤检测仪表面清洁机构和移动端，所述支撑底座为中空腔体结构设置，所述支撑底座底壁上设有嵌插杆滑动孔，所述固定嵌插机构设于支撑底座内，所述支撑杆设于支撑底座上，所述监测仪表箱设于支撑杆上，所述监测仪表箱内设有plc控制器，所述移动端和plc控制器通过wifi网络无线连接，所述土壤检测仪高度调节机构设于支撑底座一侧外侧壁上，所述土壤检测仪通过螺纹连接设于土壤检测仪高度调节机构上，所述土壤检测仪表面清洁机构设于支撑底座外侧壁上，且所述土壤检测仪表面清洁机构位于土壤检测仪一侧；所述土壤检测仪高度调节机构包括高度调节电机、高度调节螺杆、支撑板和安装板，所述高度调节电机设于支撑底座外侧壁上部，所述支撑板设于支撑底座外侧壁下部，所述高度调节螺杆下端转动设于支撑板上且上端与高度调节电机输出轴相连，所述安装板通过螺纹连接设于高度调节螺杆上，所述土壤检测仪设于安装板下方；所述土壤检测仪表面清洁机构包括第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆、衔接块、电机防护箱、微型驱动电机和清洁器，所述第一电动伸缩杆设于支撑底座外侧壁上部，所述衔接块设于第一电动伸缩杆活动端，所述第二电动伸缩杆设于衔接块下方，所述第二电动伸缩杆与第一电动伸缩杆垂直设置，所述电机防护箱设于第二电动伸缩杆活动端，所述微型驱动电机设于电机防护箱内，所述清洁器设于电机防护箱上且与微型驱动电机输出轴相连，所述清洁器上开设有清洁槽，所述清洁槽内设有清洁擦拭布。

进一步地，所述固定嵌插机构包括电机支撑架、嵌插电机、驱动轴、螺纹套筒、嵌插杆和传动皮带，所述电机支撑架设于支撑底座底壁上，所述嵌插电机设于电机支撑架下方，所述驱动轴转动设于支撑底座底壁上且与嵌插电机输出轴相连，所述螺纹套筒转动设于支撑底座底壁上，所述螺纹套筒为中空筒状结构设置，所述螺纹套筒与嵌插杆滑动孔对应设置，所述嵌插杆通过螺纹连接设于螺纹套筒内，所述嵌插杆滑动设于嵌插杆滑动孔内，所述螺纹套筒设有两组，所述嵌插杆与螺纹套筒对应设置，所述传动皮带分别套设于驱动轴和两组螺纹套筒上。

进一步地，所述监测仪表箱内设有湿度测试仪、光照强度监测仪、co2浓度测试仪，所述土壤检测仪、湿度测试仪、光照强度监测仪和co2浓度测试仪均与plc控制器电连接。

进一步地，所述支撑底座下端设有支撑垫脚，避免支撑底座直接接触地面，造成支撑底座内返潮。

进一步地，所述嵌插杆下端呈锥形结构设置。

进一步地，所述清洁擦拭布通过魔术贴粘附设于清洁槽内。

进一步地，所述高度调节电机和嵌插电机均为正反双转电机。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明一种基于wifi的轻部署农业物联网环境监测装置，通过固定嵌插机构实现装置的稳定固定，并通过土壤检测仪表面清洁机构的设置，实现了土壤检测仪表面的及时清洁，提高了土壤检测仪的监测结果准确性，wifi网络使农业环境监测实现了智能化。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明一种基于wifi的轻部署农业物联网环境监测装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种基于wifi的轻部署农业物联网环境监测装置支撑底座的内部结构示意图。

其中，1、支撑底座，2、支撑杆，3、监测仪表箱，4、固定嵌插机构，5、土壤检测仪，6、土壤检测仪高度调节机构，7、土壤检测仪表面清洁机构，8、高度调节电机，9、高度调节螺杆，10、支撑板，11、安装板，12、第一电动伸缩杆，13、第二电动伸缩杆，14、衔接块，15、电机防护箱，16、微型驱动电机，17、清洁器，18、清洁槽，19、电机支撑架，20、嵌插电机，21、驱动轴，22、螺纹套筒，23、嵌插杆，24、传动皮带。

具体实施方式

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。

需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1～2所示，本发明采取的技术方案如下：一种基于wifi的轻部署农业物联网环境监测装置，包括支撑底座1、支撑杆2、监测仪表箱3、固定嵌插机构4、土壤检测仪5、土壤检测仪高度调节机构6、土壤检测仪表面清洁机构7和移动端，支撑底座1为中空腔体结构设置，支撑底座1底壁上设有嵌插杆滑动孔，固定嵌插机构4设于支撑底座1内，支撑杆2设于支撑底座1上，监测仪表箱3设于支撑杆2上，监测仪表箱3内设有plc控制器，移动端和plc控制器通过wifi网络无线连接，土壤检测仪高度调节机构6设于支撑底座1一侧外侧壁上，土壤检测仪5通过螺纹连接设于土壤检测仪高度调节机构6上，土壤检测仪表面清洁机构7设于支撑底座1外侧壁上，且土壤检测仪表面清洁机构7位于土壤检测仪5一侧；土壤检测仪高度调节机构6包括高度调节电机8、高度调节螺杆9、支撑板10和安装板11，高度调节电机8设于支撑底座1外侧壁上部，支撑板10设于支撑底座1外侧壁下部，高度调节螺杆9下端转动设于支撑板10上且上端与高度调节电机8输出轴相连，安装板11通过螺纹连接设于高度调节螺杆9上，土壤检测仪5设于安装板11下方；土壤检测仪表面清洁机构7包括第一电动伸缩杆12、第二电动伸缩杆13、衔接块14、电机防护箱15、微型驱动电机16和清洁器17，第一电动伸缩杆12设于支撑底座1外侧壁上部，衔接块14设于第一电动伸缩杆12活动端，第二电动伸缩杆13设于衔接块14下方，第二电动伸缩杆13与第一电动伸缩杆12垂直设置，电机防护箱15设于第二电动伸缩杆13活动端，微型驱动电机16设于电机防护箱15内，清洁器17设于电机防护箱15上且与微型驱动电机16输出轴相连，清洁器17上开设有清洁槽18，清洁槽18内设有清洁擦拭布。

其中，固定嵌插机构4包括电机支撑架19、嵌插电机20、驱动轴21、螺纹套筒22、嵌插杆23和传动皮带24，电机支撑架19设于支撑底座1底壁上，嵌插电机20设于电机支撑架19下方，驱动轴21转动设于支撑底座1底壁上且与嵌插电机20输出轴相连，螺纹套筒22转动设于支撑底座1底壁上，螺纹套筒22为中空筒状结构设置，螺纹套筒22与嵌插杆滑动孔对应设置，嵌插杆23通过螺纹连接设于螺纹套筒22内，嵌插杆23滑动设于嵌插杆滑动孔内，螺纹套筒22设有两组，嵌插杆23与螺纹套筒22对应设置，传动皮带24分别套设于驱动轴21和两组螺纹套筒22上。

监测仪表箱3内设有湿度测试仪、光照强度监测仪、co2浓度测试仪和plc控制器，土壤检测仪5、湿度测试仪、光照强度监测仪和co2浓度测试仪均与plc控制器电连接。支撑底座1下端设有支撑垫脚，避免支撑底座1直接接触地面，造成支撑底座1内返潮。嵌插杆23下端呈锥形结构设置。清洁擦拭布通过魔术贴粘附设于清洁槽18内。高度调节电机8和嵌插电机20均为正反双转电机。

具体使用时，将支撑底座1放置于地面上，启动嵌插电机20，嵌插电机20通过驱动轴21和传动皮带24的驱动作用带动螺纹套筒22旋转，螺纹套筒22旋转时带动嵌插杆23下降，嵌插杆23下降的过程嵌插进入地面内，提高支撑底座1的支撑稳定性，启动高度调节电机8正转，高度调节电机8带动高度调节螺杆9旋转，高度调节螺杆9旋转时带动安装板11下降，安装板11下降时电动土壤检测仪5下降嵌入土壤内，对土壤的温湿度和ph值进行监测，并将相关数据传输至plc控制器，plc控制器通过wifi传输至移动终端，然后启动高度调节电机8反转，土壤检测仪5上升远离地面，在第一电动伸缩杆12和第二电动伸缩杆13的配合作用下，将清洁器17移动至土壤检测仪5下方，并使土壤检测仪5下方的探头伸入清洁槽18内，启动微型驱动电机16，微型驱动电机16带动清洁器17旋转，清洁器17旋转时对土壤检测仪5下方的探头进行清洁。

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、物料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、物料或者设备所固有的要素。

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。