[发明专利]一种野外植物生态环境监测装置

权利要求书

1.一种野外植物生态环境监测装置，其特征在于：包括光伏供能结构、无线控制器、承载座、悬臂监测座、收纳筒、土壤传感器、齿条活动杆、承载盘、驱动齿轮、伺服电机、上行程止动结构和下行程止动结构，所述承载座上分别设有光伏功能结构和悬臂监测座，所述悬臂监测座远离承载座的端部上设有伺服电机，所述伺服电机的主轴端伸入悬臂监测座内且端部上设有驱动齿轮，所述驱动齿轮在悬臂监测座内啮合有齿条活动杆；

所述齿条活动杆竖直延伸且上端穿出悬臂监测座，所述齿条活动杆的下端伸入处于悬臂监测座下端的收纳筒内且处于收纳筒内的端部设有承载盘，所述承载盘上绕着其竖直中心线均布设有多个功能不同且检测头均朝下的土壤传感器；

所述齿条活动杆处于悬臂监测座上方的部分和处于收纳筒内的部分分别设有下行程止动结构和上行程止动结构；

所述上行程止动结构、下行程止动结构、伺服电机、土壤传感器和光伏供能结构分别与无线控制器电性连接，所述无线控制器通过无线网络接收远程控制主机的控制信号，通过控制伺服电机转动，使得驱动齿轮的转动转换为齿条活动杆的上下移动，所述齿条活动杆的上下移动行程受到上行程止动结构和下行程止动结构的约束，在齿条活动杆的向下行程形成触发下行程止动结构的状况下，所述下行程止动结构将止动信号传递给无线控制器，所述无线控制器控制伺服电机停止转动，所述承载盘伸出收纳筒的下端，所述土壤传感器插入土壤中进行检测并将检测信号传递给无线控制器，所述无线控制器将土壤检测信号通过无线网络传递给远程控制主机。

2.根据权利要求1所述的一种野外植物生态环境监测装置，其特征在于：所述悬臂监测座包括监测悬臂和监测座，呈杆状的所述监测悬臂的一端设在呈箱体状的承载座上且另一端向着远离承载座的方向水平延伸，所述监测悬臂远离承载座的端部设有检测座，所述监测座上设有伺服电机且内部设有驱动齿轮，所述监测座的中央由齿条活动杆竖直贯穿。

3.根据权利要求2所述的一种野外植物生态环境监测装置，其特征在于：所述上行程止动结构包括设置在齿条活动杆处于收纳筒内的部分上的下止动杆和设置在监测座下端面上的下行程开关，所述下行程开关的触发端朝下且处于下止动杆的正上方，在齿条活动杆向上移动的行程后期，所述下止动杆触碰下行程开关的触发端，所述下行程开关将信号传递给无线控制器，所述无线控制器控制伺服电机停机，使得承载盘收纳进收纳筒的下端，所述土壤传感器拔出土壤并收纳进收纳筒内。

4.根据权利要求2所述的一种野外植物生态环境监测装置，其特征在于：所述下行程止动结构包括设置在齿条活动杆处于监测座上方的部分上的下止动杆和设置在监测座上端面上的下行程开关，所述上行程开关的触发端朝上且处于上止动杆的正下方，在齿条活动杆向下移动的行程后期，所述上止动杆触碰上行程开关的触发端，所述上行程开关将信号传递给无线控制器，所述无线控制器控制伺服电机停机，使得承载盘伸出收纳筒的下端，所述土壤传感器插入土壤中进行检测。

5.根据权利要求3或4所述的一种野外植物生态环境监测装置，其特征在于：所述齿条活动杆朝向驱动齿轮的一侧设有啮合齿段，所述啮合齿段与驱动齿轮啮合，所述驱动齿轮转动通过啮合作用转化为齿条活动杆的上下移动。

6.根据权利要求5所述的一种野外植物生态环境监测装置，其特征在于：所述土壤传感器包括土壤水分传感器、土壤PH传感器和土壤温度传感器，所述土壤水分传感器、土壤PH传感器和土壤温度传感器能够分别检测植物生态环境的土壤水分、PH和温度。

7.根据权利要求6所述的一种野外植物生态环境监测装置，其特征在于：所述无线控制器包括PLC控制模块、电池模块、变压整流模块和GPRS通信模块，所述PLC控制模块作为控制核心并能够通过GPRS通信模块与远程控制主机交互通信，所述PLC控制模块还分别与电池模块、变压整流模块、伺服电机、上行程开关、下行程开关、土壤水分传感器、土壤PH传感器和土壤温度传感器电性连接。