CN108255220A - 一种基于无线充电的户外农业管理*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线充电的户外农业管理***及充电方法，包括控制主机、执行机构、传感器组和无线充电装置；所述控制主机通过总线分别与所述执行机构、所述传感器组和所述无线充电装置相连；传感器组中的每个传感器顶部均设有无线充电接收板，无线充电装置为带无线充电发射板的无人机。本发明采用无人机进行无线充电，解决了传统需要敷设供电线缆的问题，同时也解决了无线充电装置的安装和回收问题，能在预设空间范围内进行快速无线充电，使用方便；智能化程度高，能获取每个传感器的充电间隔时间，以判定传感器的电池是否处于正常状态，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及无线充电技术领域，特别是一种基于无线充电的户外农业管理***。
背景技术
我国作为农业大国，其智能技术被广泛应用于种植业中，尤其是现有的有线传感网络和无线传感网络，能通过监控农业生长环境，从而获得相关农业生长数据信息，并根据获取的数据信息调控农作物的生长环境。但现有的传感设备通常都是采用有线供电的方式，其敷设线缆麻烦，耗费的工时长、成本高，若采用无线充电的传感设备，由于传感设别分散布置在不同的区域，其供电麻烦，不利于使用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线充电的户外农业管理***，解决了现有农业生产环境无法采用无线充电传感器的问题，以及解决了现有有线充电传感设别敷设线缆困难，后期维护检修困难和安装成本高的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于无线充电的户外农业管理***，包括控制主机、执行机构、传感器组和无线充电装置；所述控制主机通过总线分别与所述执行机构、所述传感器组和所述无线充电装置相连；
所述控制主机为柜式主机，该控制主机用于获取传感器组发送的数据信息，并根据获取的数据信息向执行机构发送控制命令；
所述执行机构包括喷灌装置、滴灌装置、补光灯和换气扇，该执行机构用于调节空气温湿度、土地温湿度以及外部光照强度；
所述传感器组包括土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度检测装置；该传感器组用于获取空气温湿度数据信息、土壤温湿度数据信息、光照强度信息和二氧化碳数据信息；
所述无线充电装置用于给传感器组中的每个单元进行充能。
优选的，在本发明中，土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度检测装置的侧面均设有无线充电接收板，无线充电接收板底部设有铰接装置。
优选的，在本发明中，所述无线充电装置包括无人机，无人机底部设有无线充电发射板，无人机底部还设有用于检测无线充电接收板位置的红外传感器和摄像装置。
一种户外农业管理***的无线充电方法，包括以下步骤：
获取传感器组中每个单元的电量信息，并将获取的电量信息与预设的最低电量值相比对，若获取的电量信息低于预设最低电量值，则标记为低电量状态，若获取的电量信息高于预设最低电量值，则不标记；
驱动无人机飞向标记为低电量状态的传感器，并驱动传感器上的无线充电接收板处于平行状态，无人机落在无线充电接收板上，并为该传感器进行无线充电。
一种户外农业管理***的无线充电方法，所述无线充电方法还包括：
设置每个传感器的充电间隔时间，并记录每个传感器的充电时间点，根据每个传感器的当前充电时间点和充电间隔时间得到再次充电时间；
当到达再次充电时间时，则驱动无人机飞向达到再次充电时间的传感器，并对该传感器进行无线充电。
优选的，在本发明中，所述无线充电方法还包括：
记录每个传感器的无线充电时间，并整理汇总成表；
核对每次充电的实际间隔时间是否低于预设充电间隔时间，若每次充电的实际间隔时间低于预设充电间隔时间，则标记为电池问题。
本发明的有益效果为：
（1）采用具有无线充电的传感器进行环境采集，解决了传统需要敷设供电线缆的弊端，适用于广阔的户外环境以及温室环境使用；
（2）采用无人机进行无线充电，解决了传统需要敷设供电线缆的问题，同时也解决了无线充电装置的安装和回收问题，能在预设空间范围内进行快速无线充电，使用方便；
（3）智能化程度高，能获取每个传感器的充电间隔时间，以判定传感器的电池是否处于正常状态，使用方便。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图；
图2为本发明带无线充电接收板的土壤温湿度传感器的结构示意图；
图中，10-控制主机，11-执行机构，12-传感器组，13-无线充电装置，14-无线充电接收板，15-铰接装置。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
实施例1：
一种基于无线充电的户外农业管理***，请参阅附图1和附图2所示，包括控制主机10、执行机构11、传感器组12和无线充电装置13；所述控制主机10通过总线分别与所述执行机构11、所述传感器组12和所述无线充电装置13相连；
所述控制主机10为柜式主机，该控制主机10用于获取传感器组12发送的数据信息，并根据获取的数据信息向执行机构11发送控制命令；
所述执行机构11包括喷灌装置、滴灌装置、补光灯和换气扇，该执行机构11用于调节空气温湿度、土地温湿度以及外部光照强度；
所述传感器组12包括土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度检测装置；该传感器组12用于获取空气温湿度数据信息、土壤温湿度数据信息、光照强度信息和二氧化碳数据信息；
所述无线充电装置13用于给传感器组中的每个单元进行充能。
在本发明中，土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度检测装置的侧面均设有无线充电接收板14，无线充电接收板14底部设有铰接装置15。
在本发明中，所述无线充电装置13包括无人机，无人机底部设有无线充电发射板，无人机底部还设有用于检测无线充电接收板位置的红外传感器和摄像装置。
需要说明的是，本发明中的传感器设备采用具有无线充电接收板14的传感器，而并非采用传统的有线充电传感器，解决了传统需要敷设有线供电线缆的问题，以及解决了有线供电线缆在潮湿的土壤中容易出现故障和安全隐患的问题。本发明将无线充电接收板14通过铰接装置15固定在传感器侧面，当需要进行无线充电时，则驱动传感器顶部的铰接装置15进行转动，从而带动无线充电接收板14进行转动，直到无线充电接收板14处于水平状态。无线充电接收板14的正中央设有无线充电接收线圈，当需要进行无线充电时，驱动无人机飞到需要进行无线充电的传感器位置，并通过无人机上的检测装置获取无线充电接收板14的准确位置，并降落在无线充电接收板14上。无人机的底部设有无线充电发射板，当无人机降落在无线充电接收板14上时，无人机上的无线充电发射板即可为该传感器提供无线充电。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上，提供一种户外农业管理***的无线充电方法，包括以下步骤：
获取传感器组12中每个单元的电量信息，并将获取的电量信息与预设的最低电量值相比对，若获取的电量信息低于预设最低电量值，则标记为低电量状态，若获取的电量信息高于预设最低电量值，则不标记；
驱动无人机飞向标记为低电量状态的传感器，并驱动传感器上的无线充电接收板处于平行状态，无人机落在无线充电接收板上，并为该传感器进行无线充电。
一种户外农业管理***的无线充电方法，所述无线充电方法还包括：
设置每个传感器的充电间隔时间，并记录每个传感器的充电时间点，根据每个传感器的当前充电时间点和充电间隔时间得到再次充电时间；
当到达再次充电时间时，则驱动无人机飞向达到再次充电时间的传感器，并对该传感器进行无线充电。
优选的，在本发明中，所述无线充电方法还包括：
记录每个传感器的无线充电时间，并整理汇总成表；
核对每次充电的实际间隔时间是否低于预设充电间隔时间，若每次充电的实际间隔时间低于预设充电间隔时间，则标记为电池问题。
本发明采用无人机进行无线充电，解决了传统需要敷设供电线缆的问题，同时也解决了无线充电装置的安装和回收问题，能在预设空间范围内进行快速无线充电，使用方便；能获取每个传感器的充电间隔时间，以判定传感器的电池是否处于正常状态，智能化程度高，使用方便。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于无线充电的户外农业管理***，其特征在于，包括控制主机、执行机构、传感器组和无线充电装置；所述控制主机通过总线分别与所述执行机构、所述传感器组和所述无线充电装置相连；
所述控制主机为柜式主机，该控制主机用于获取传感器组发送的数据信息，并根据获取的数据信息向执行机构发送控制命令；
所述执行机构包括喷灌装置、滴灌装置、补光灯和换气扇，该执行机构用于调节空气温湿度、土地温湿度以及外部光照强度；
所述传感器组包括土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度检测装置；该传感器组用于获取空气温湿度数据信息、土壤温湿度数据信息、光照强度信息和二氧化碳数据信息；
所述无线充电装置用于给传感器组中的每个单元进行充能。
2.根据权利要求1所述一种基于无线充电的户外农业管理***，其特征在于，土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器和二氧化碳浓度检测装置的侧面均设有无线充电接收板，无线充电接收板底部设有铰接装置。
3.根据权利要求1所述一种基于无线充电的户外农业管理***，其特征在于，所述无线充电装置包括无人机，无人机底部设有无线充电发射板，无人机底部还设有用于检测无线充电接收板位置的红外传感器和摄像装置。
4.一种户外农业管理***的无线充电方法，其包括权利要求1和权利要求3所述内容，其特征在于，包括以下步骤：
获取传感器组中每个单元的电量信息，并将获取的电量信息与预设的最低电量值相比对，若获取的电量信息低于预设最低电量值，则标记为低电量状态，若获取的电量信息高于预设最低电量值，则不标记；
驱动无人机飞向标记为低电量状态的传感器，并驱动传感器上的无线充电接收板处于平行状态，无人机落在无线充电接收板上，并为该传感器进行无线充电。
5.根据权利要求4所述一种户外农业管理***的无线充电方法，其特征在于，所述无线充电方法还包括：
设置每个传感器的充电间隔时间，并记录每个传感器的充电时间点，根据每个传感器的当前充电时间点和充电间隔时间得到再次充电时间；
当到达再次充电时间时，则驱动无人机飞向达到再次充电时间的传感器，并对该传感器进行无线充电。
6.根据权利要求4或5所述一种户外农业管理***的无线充电方法，其特征在于，所述无线充电方法还包括：
记录每个传感器的无线充电时间，并整理汇总成表；
核对每次充电的实际间隔时间是否低于预设充电间隔时间，若每次充电的实际间隔时间低于预设充电间隔时间，则标记为电池问题。
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