[发明专利]一种基于物联网的智能型作物栽培试验根箱装置

说明书

技术领域

本发明属于作物栽培智能装置技术领域，具体涉及一种基于物联网的智能型作物栽培试验根箱装置。

背景技术

民以食为天，作物收成的好坏直接关系到人民群众生活中最基础的温饱问题。然而，现在的农作物生产从种植到收成，方方面面都有不确定的因素，干旱、病虫害、施肥量等因素都直接影响作物的收成，耕作者也不能时刻关注着作物生长的状况，针对恶劣天气给作物造成的不利影响也无能为力，而且无法准确地掌握施肥量的多少，可以说，作物的收成好坏很大程度上取决于自然环境，这就导致许多地区出现粮食作物不足的问题，此问题亟待解决。

要想解决此问题，可以从以下几个方面入手，首先保证不能缺水，其次要保证给予植株在不同生长时期所需的必要的养分，除此之外，当植株发生明显的病变时要及时发现并解决，只有以上的问题都解决好，才能使作物拥有可观的收成，满足人们最低的温饱的需求，使人们有精力去追求更高品质的生活，进而加快社会的发展和进步。

发明内容

本发明针对现有作物栽培技术的不足，提供一种基于物联网的智能型作物试验根箱装置，该装置能够及时测定作物生长发育时期的主要理化指标，同时可以根据土壤墒情进行自动滴灌，并能清晰观察根系生长发育情况并获得完整的植物根系，并可实现远程在线实时数据观测、记录分析和自动控制。该装置可广泛用于不同作物的试验研究，例如烤烟、玉米、小麦、蔬菜、棉花等经济作物，具有及时准确、方便快捷的效果。

本发明提供一种基于物联网的智能型作物栽培试验根箱装置，该装置包括上底座、下底座、玻璃墙、监控采集组件、隐藏式拉手、万向轮、液晶显示屏、wifi/4G通讯模块、数据分析模块、中央控制单元、电池组、控制按钮开关、控制板、滴灌或微喷头、碳纤维加热装置和太阳能电池板插孔，监控采集组件实时获取作物植株生长过程及土壤环境的理化指标数据，将理化指标数据导入到数据分析模块中对作物的生长状态作出判断，并通过中央控制单元对滴灌或微喷头、碳纤维加热装置发出指令进行调节，太阳能电池板插孔与外部太阳能电池板导线连接；

玻璃墙为透明的钢化玻璃，被夹紧在上底座和下底座之间，隐藏式拉手固定在上底座的任意相对的两侧面；

控制板上设置有太阳能电池板插孔、wifi/4G通讯模块、数据分析模块、中央控制单元、控制按钮开关和电池组；

监控采集组件包括温湿度传感器、植株养分测定传感器、360°影像抓取装置、叶绿素测定传感器，液晶显示屏悬挂在控制板下方，并连接温湿度传感器、植株养分测定传感器、360°影像抓取装置、叶绿素测定传感器；

控制按钮开关与叶绿素测定传感器、液晶显示屏、wifi/4G通讯模块、数据分析模块、中央控制单元连接；

试验根箱装置具有一升降立柱，叶绿素测定传感器独立设置在升降立柱上，通过立柱的升降带动叶绿素测定传感器的位置改变，实现多个叶面、多个位置光合强度的测量；

植株养分测定传感器和360°影像抓取装置设置于上底座上方的一竖杆上，对作物植株营养进行检测，同时实施对作物植株各个生长周期照片的实时或定时抓拍；

试验根箱装置内的一角设置一具有梯度的导杆，该导杆上间隔设置有多个对土壤和环境的温度及湿度进行检测的温湿度传感器；滴灌或微喷头外接水泵用以改变装置内的水分含量，碳纤维加热装置设置于装置底部用以对装置内的温度进行调节。

对于一种基于物联网的智能型作物栽培试验根箱装置，监控采集组件实时获取作物植株生长过程及土壤环境的理化指标数据后，可通过wifi/4G通讯模块传输给计算机或智能终端，并对数据进行存储留档，同时由计算机或智能终端进行分析比对，进而发出指令进行调节干预。

对于一种基于物联网的智能型作物栽培试验根箱装置，所述的隐藏式拉手与上底座采用螺栓连接。

对于一种基于物联网的智能型作物栽培试验根箱装置，所述的万向轮通过固定片和垫片与下底座螺栓连接。

对于一种基于物联网的智能型作物栽培试验根箱装置，在具有梯度的导杆上每间隔20cm设置温湿度传感器。

本发明的技术效果包括：

（1）本发明所述装置设置了水分、温度、光合强度、养分（N、P、K）测量仪等数据采集装置，实现自动控制的数据采集，经过数据分析模块分析比对后通过中央控制单元发出指令来改善不适宜条件，进而总结出最适宜不同作物不同时期生长所需的环境以及各项指标，以达到最佳的收成效果，对于促进农业可持续发展具有十分重要的意义。