[实用新型]一种基于气体污染物传感器的农业可视化系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及智慧农业领域，尤其涉及一种应用于现代农业可视化以及环境气体浓度检测的智慧农业信息系统。

背景技术

空气是万物生存之本。然而，随着社会建设中带来的废气随意排放，使得大气环境每况愈下，污染物的浓度相比以往有所提高。这些大气污染物的存在不仅影响着人类的生活健康，对于农作物的生长也非常不利。当大气污染物的浓度超过农作物的忍耐限度，会使农作物的细胞及组织器官受到伤害，生理功能和生长发育受阻，从而降低产物品质，严重时可造成农作物的死亡。由此可见大气污染物的含量对于农作物的生长至关重要。而农场管理可视化能够大大提高农业管理效率，实时了解农作物生长情况，周围空气环境等重要参数也能够为促进管理者的实时决策提供可靠依据。有鉴于此，本实用新型提出了一种基于气体污染物传感器的农业可视化系统，具体来说是基于全景环带镜头与气体污染物传感器的智能农业可视化系统。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提出了一种基于气体污染物传感器的农业可视化系统，具体是集成了360度全景环带镜头以及气体污染物传感器的智慧农业可视化系统。本实用新型的系统的优势在于：1)利用全景环带镜头的超大型环形视场，能够对田地等农作物区实现大范围可视化成像，采集农作物生长情况等相关信息，同时将采集的视频信息传输给管理者以供使用。2)利用了多种气体污染物传感器来实现对农作物生长周边空气污染物浓度进行数字化实时监测，包括氨气，臭氧，二氧化硫，二氧化碳，硫化氢，氯气等气体污染物浓度的实时超灵敏监测。

本实用新型的一种基于气体污染物传感器的农业可视化系统，包括：多个气体污染物传感器，对空气中的多种污染物进行实时监测；360度全景环带镜头，用于对农场区周围环形视场内的农作物生长情况、人员工作情况进行实时监控；计算机，分别与所述多个气体污染物传感器和360度全景环带镜头连接，其中，每个气体污染物传感器由电化学探头、信号处理器、RS-485接口构成，所述电化学探头作为传感器探测端，用于监测空气中污染物的浓度，所述信号处理器与所述电化学探头连接，将采集的空气污染物浓度信号转换为计算机可识别的电信号输出至RS-485接口，所述RS-485接口用于与所述计算机连接，所述360度全景环带镜头通过数据线与所述计算机连接，将农场区周围的图像信号传输至所述计算机。

优选地，所述多个气体污染物传感器包括氨气传感器、臭氧传感器、二氧化硫传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器和氯气传感器。

优选地，所述360度全景环带镜头从物侧起依次包括第二凹面反射镜、第一凹面反射镜、中继透镜组以及CCD探测器，其中第一凹面反射镜的中央具有圆孔，第一凹面反射镜和第二凹面反射镜以光轴为中心旋转对称，并且其反射面相对而置，光线经由后置的第一凹面反射镜反射至前置的第二凹面反射镜，由前置的第二凹面反射镜将光线反射通过后置的第一凹面反射镜中央的圆孔而进入中继透镜组，中继透镜组由若干面透镜组成，光线通过中继透镜组聚焦至系统焦平面上，由CCD探测器进行探测成像。

优选地，所述数据线为USB数据线。

优选地，所述360度全景环带镜头安装于路灯支架或农场大棚上。

优选地，所述多个气体污染物传感器设置于农作物生长区。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型的农业可视化系统的建设及维护成本相对于传统的要低。通常，要实现对光学视场位于XOY平面内的物体进行360度成像，一般需要至少4个广角枪机。而所述基于两片反射式的360度全景环带镜头因其独特的光学设计原理与成像原理，只需要一个镜头便可实现大范围视场的监控。因此以360度全景镜头作为视频信息采集装置可在一定程度上降低系统的建设成本。

2、本实用新型的农业可视化系统的稳定性强，故障率低，使用寿命长。传统式的枪机或球机为了实现目标的对焦，都必须采用微型的步进电机以及复杂的机械结构，因此在长时间及恶劣环境下，产品的故障率高，增加了系统的不稳定性，本系统中所述的360度全景环带镜头，主镜头由两片高反镜组成，基于反射成像原理，以极其简单的机械结构实现对大范围视场的成像，整个镜头无运动部件，可适应于各种复杂环境，且在长时间的使用中也很少出现故障。