農(nóng)業(yè)溫室自動(dòng)采樣土壤成分檢測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于農(nóng)業(yè)溫室自動(dòng)采樣土壤成分檢測(cè)儀，包括無(wú)線執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)設(shè)備和數(shù)據(jù)顯示設(shè)備；通過(guò)無(wú)線執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以遠(yuǎn)距離控制，可以遠(yuǎn)程手動(dòng)開啟測(cè)量程序，無(wú)線執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要負(fù)責(zé)目標(biāo)土壤的提取、溶解、攪拌、靜置等動(dòng)作；檢測(cè)設(shè)備可以檢測(cè)出土壤的PH、氮、磷、鉀、水分、溫度；通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞綄⑾嚓P(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器上安裝有相關(guān)軟件，用于顯示數(shù)據(jù)，并提出如何改善土壤成分更有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)的方案，以及可以顯示各個(gè)參數(shù)是否符合科學(xué)含量的范圍內(nèi)，并且通過(guò)聲光報(bào)警等方式提示工作人員以便及時(shí)改善土壤環(huán)境。
【專利說(shuō)明】農(nóng)業(yè)溫室自動(dòng)采樣土壤成分檢測(cè)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)溫室自動(dòng)采樣土壤成分檢測(cè)儀，具體涉及一種高效自動(dòng)采樣、自動(dòng)測(cè)量、自動(dòng)上傳、無(wú)線控制的土壤成分檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化程度越來(lái)越高，已逐步提高先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用，不斷引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)在土壤檢測(cè)方面的使用，盡管如此但仍然無(wú)法有效的保證土壤成分的合理保持。農(nóng)作物的健康成長(zhǎng)才能保證農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，提高產(chǎn)量的同時(shí)增加農(nóng)作物營(yíng)養(yǎng)成分的含量，從而提高農(nóng)作物的銷售和競(jìng)爭(zhēng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了維持土壤中各個(gè)成分的含量保證在一個(gè)科學(xué)的范圍內(nèi)，保證農(nóng)作物在成長(zhǎng)過(guò)程中各元素的充分供給，從而保證農(nóng)作物的健康成長(zhǎng)。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明采取了如下的技術(shù)方案:
[0005]軟件綜合了系統(tǒng)所有的控制命令，包括無(wú)線發(fā)送和接收、機(jī)械部分的采集、各個(gè)含量的檢測(cè)以及綜合參數(shù)提供科學(xué)的含量范圍。
[0006]技術(shù)方案:
[0007]服務(wù)器發(fā)送控制信號(hào)，無(wú)線執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)無(wú)線模塊接收到信號(hào)后，經(jīng)過(guò)芯片處理后，發(fā)送命令通過(guò)控制電路機(jī)械部分電磁開關(guān)進(jìn)而開啟或者關(guān)閉機(jī)械電源回路。機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分主要負(fù)責(zé)土壤位置的確定、提取、放置、溶液的開啟和關(guān)閉。待土壤充分溶解在溶液中后，開始進(jìn)行對(duì)各個(gè)元素含量的分析、檢測(cè)、數(shù)據(jù)發(fā)送。在溶解之前先進(jìn)行土壤水分以及土壤溫度的測(cè)量，并將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)處理。
[0008]為了能夠準(zhǔn)確無(wú)誤的確定土壤位置和保證采樣的隨機(jī)性，因此在機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分設(shè)置迷你攝像頭，用于確定提取土壤的位置，為工作人員提供必要的視野。動(dòng)力部分由步進(jìn)電機(jī)提供，當(dāng)然也可以通過(guò)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制實(shí)現(xiàn)土壤位置的隨機(jī)選取。電路由電磁閥控制，可以進(jìn)行二維平面的任意運(yùn)動(dòng)，因此可以保證采樣的隨機(jī)性以及數(shù)據(jù)的普遍性。機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分提供機(jī)械提取過(guò)程中的動(dòng)力，電路與土壤位置的確定相同，但兩者相互獨(dú)立，這樣做可以節(jié)省時(shí)間，在確定土壤位置的同時(shí)機(jī)械部分就可以進(jìn)行采樣前的準(zhǔn)備工作，等待位置確定后立即進(jìn)行采樣，保證在動(dòng)作上的連續(xù)性，從而節(jié)省時(shí)間。
[0009]機(jī)械執(zhí)行裝置包括上述提到的攝像頭以及機(jī)械爪用以提取土壤；執(zhí)行裝置還包括土壤容器以及液體裝置。
[0010]土壤的容器采用固定式，即容器位置固定不變，機(jī)械爪通過(guò)抓取土壤后會(huì)返回起始位置，此時(shí)的起始位置就是機(jī)械爪懸停的位置也是容器的正中心，返回起始位置后機(jī)械爪開啟將土壤放置到容器內(nèi)，開始測(cè)量土壤水分和溫度。等到數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰浖螅b有溶液的器皿開啟閥門，將溶液注入容器中，并開始攪拌，攪拌所需要的動(dòng)力由電機(jī)提供，攪拌時(shí)間可以通過(guò)軟件設(shè)置。攪拌后讓土壤充分溶解、靜置，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后開始測(cè)量土壤中個(gè)元素的含量，并將數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器上保存、分析、處理。
[0011]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、通過(guò)對(duì)土壤中的氮、磷、鉀、水分、PH值的測(cè)試，可以很好地控制土壤中各個(gè)成分的含量以及PH值是否符合農(nóng)作物的生長(zhǎng)，從而加以控制使土壤為農(nóng)作物的健康成長(zhǎng)提供必要的養(yǎng)料和環(huán)境。
[0013]2、本發(fā)明可以自動(dòng)測(cè)量土壤成分以及相關(guān)參數(shù)，降低人工成本和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科技含量，為促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)、高量的目標(biāo)作出積極貢獻(xiàn)。
[0014]3、在自動(dòng)測(cè)量的基礎(chǔ)上通過(guò)相關(guān)軟件的設(shè)置可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析并最終根據(jù)實(shí)際情況得出相關(guān)參數(shù)是否符合植物生長(zhǎng)的需求，并且給出相關(guān)建議從而指導(dǎo)工作人員進(jìn)行土壤成分的調(diào)整，使土壤更加有利于農(nóng)作物的健康成長(zhǎng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1控制操作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]用戶可以在服務(wù)器端直接遠(yuǎn)程控制設(shè)備進(jìn)行土壤測(cè)試，通過(guò)對(duì)顯示設(shè)備的控制，可以通過(guò)無(wú)線通訊的方式控制土壤檢測(cè)。無(wú)線執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收到遠(yuǎn)程發(fā)送的命令后開始啟動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，通過(guò)攝像頭可以看到采樣土壤的位置從而由機(jī)械爪執(zhí)行土壤提取工作，然后將土壤放置在相關(guān)容器內(nèi)，通過(guò)土壤水分和溫度傳感器測(cè)量土壤的水分含量和溫度，并將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線發(fā)射裝置上傳至服務(wù)器上顯示并保存，然后開始在容器內(nèi)注入相關(guān)溶液開始攪拌。攪拌一段時(shí)間后靜置，當(dāng)土壤中的各個(gè)元素充分溶解在溶液里后開始檢測(cè)土壤的PH、氮磷鉀元素含量，然后將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器上顯示并保存，通過(guò)對(duì)土壤以上參數(shù)的測(cè)量并上傳至服務(wù)器，同時(shí)軟件對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并得出一系列相關(guān)結(jié)論。主要是通過(guò)參數(shù)的參量和計(jì)算得出被測(cè)土壤的測(cè)量參數(shù)是否符合農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求，如果不滿足生長(zhǎng)要求程序會(huì)同樣提示這個(gè)參數(shù)的含量超出范圍或者不達(dá)標(biāo)，從而可以提高工作人員對(duì)土壤含量的科學(xué)控制以及農(nóng)作物環(huán)境的合理控制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于農(nóng)業(yè)溫室自動(dòng)采樣土壤成分檢測(cè)儀，其特征在于:它包括:顯示設(shè)備、無(wú)線執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)設(shè)備； 所述顯示設(shè)備作為整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器，服務(wù)器上安裝接收檢測(cè)數(shù)據(jù)的軟件以及相關(guān)算法，用于計(jì)算各個(gè)檢測(cè)數(shù)據(jù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。 所述無(wú)線執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括無(wú)線控制部分、機(jī)械傳動(dòng)部分、機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)；其中無(wú)線控制部分包括無(wú)線接收模塊，主要用于接收和發(fā)射無(wú)線控制信號(hào)，接收服務(wù)器發(fā)射的控制執(zhí)行命令，并控制機(jī)械部分進(jìn)行相關(guān)動(dòng)作。 所述無(wú)線執(zhí)行機(jī)構(gòu)的組成包括無(wú)線接收模塊、芯片、電源電路、控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)溫室自動(dòng)采樣土壤成分檢測(cè)儀，其特征在于:檢測(cè)設(shè)備包括PH、氮、磷、鉀、水分、溫度傳感器，各個(gè)傳感器之間相互獨(dú)立測(cè)量；首先檢測(cè)土壤的水分和溫度，防止土壤溶解后無(wú)法測(cè)出土壤的真實(shí)水分和溫度，并將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器后對(duì)土壤進(jìn)行溶解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間靜置后進(jìn)行氮、磷、鉀成分含量以及酸堿性的檢測(cè)然后上傳至服務(wù)器。
【文檔編號(hào)】G01N35/00GK103630697SQ201310547967
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月6日
【發(fā)明者】李湃 申請(qǐng)人:蘇州繆斯信息科技有限公司