本發(fā)明涉及農(nóng)作物環(huán)境檢測，更具體地說，本發(fā)明涉及一種用于農(nóng)作物增產(chǎn)的集成式環(huán)境檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，農(nóng)作物增產(chǎn)對于環(huán)境的要求也越來越高，不僅僅要監(jiān)測氣候?qū)r(nóng)作物的影響，還利用現(xiàn)代智能技術(shù)對農(nóng)作物生長狀態(tài)進行監(jiān)測。而集成式的農(nóng)作物環(huán)境檢測裝置，主要檢測風(fēng)力、雨量以及土壤濕度，從而合理干預(yù)促進農(nóng)作物增產(chǎn)。

2、而水是作物一切生命活動的介質(zhì)，與作物的生長發(fā)育和產(chǎn)量形成密切相關(guān)。需水量也稱耗水量，是指作物在一生中根系土壤蒸發(fā)和作物葉面蒸騰所消耗的水分總量。作物不同生育時期，因根系大小、田間覆蓋狀況、葉面蒸騰和株間蒸發(fā)量的變化等，對水分的需求也不同，因此，如何準確地檢測作物生長的土壤濕度就尤為重要。

3、申請?zhí)枮閏n202310834654.3的中國發(fā)明專利就公開了一種土壤分層墑情檢測裝置，包括檢測棒，檢測棒上設(shè)置有若干監(jiān)測模組，監(jiān)測模組連接至處理模塊，處理模塊上連接有電池，檢測棒為伸縮桿，監(jiān)測模組均勻布置于伸縮桿上，監(jiān)測模組包括導(dǎo)電率傳感器、加熱裝置以及溫度傳感器，溫度傳感器用于監(jiān)測環(huán)境的升溫速率，導(dǎo)電率傳感器用于檢測土壤導(dǎo)電率，處理模塊用于獲取升溫速率以及土壤導(dǎo)電率，并通過篩選有效的升溫速率，并通過升溫速率-土壤濕度對應(yīng)表計算得出土壤墑情。該專利主要利用土壤的升溫速率和土壤濕度的對應(yīng)關(guān)系，能夠計算得出土壤的濕度，導(dǎo)電率傳感器檢測的土壤導(dǎo)電率能夠作為輔助數(shù)據(jù)，輔助判斷土壤濕度的有效性，從而提高對土壤每一層深度的墑情數(shù)據(jù)的檢測精度，然而并不能根據(jù)作物實際生長情況，對根系實際所在深度的土壤濕度進行精準檢測。

4、申請?zhí)枮閏n202310057675.9的中國發(fā)明專利公開了一種農(nóng)業(yè)用土壤濕度自動檢測設(shè)備，包括支撐柱、固定板、插入機構(gòu)、劃域型深度打通機構(gòu)和分層型自定位濕度檢測機構(gòu)，所述固定板設(shè)于支撐柱底壁，所述插入機構(gòu)設(shè)于支撐柱靠近固定板的一端，所述劃域型深度打通機構(gòu)設(shè)于支撐柱上，所述劃域型深度打通機構(gòu)包括區(qū)域攔護機構(gòu)、分割擴展機構(gòu)和深度鉆入機構(gòu)，所述區(qū)域攔護機構(gòu)設(shè)于支撐柱側(cè)壁，所述分割擴展機構(gòu)設(shè)于支撐柱靠近插入機構(gòu)的一端。該專利提供了一種能夠?qū)Σ煌疃韧翆舆M行環(huán)境改變式濕度檢測，且能夠避免檢測時土壤內(nèi)部水分流失的農(nóng)業(yè)用土壤濕度自動檢測設(shè)備，但是這種長期的土壤檢測很容易導(dǎo)致傳感器腐蝕，需要定期更換土壤傳感器。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于農(nóng)作物增產(chǎn)的集成式環(huán)境檢測裝置及方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于農(nóng)作物增產(chǎn)的集成式環(huán)境檢測裝置，包括底座，所述底座的頂部固定連接有支撐柱，所述底座通過錨桿固定于土壤表面，所述底座的底部設(shè)置有土壤檢測機構(gòu)；

3、所述土壤檢測機構(gòu)包括檢測基樁，所述檢測基樁的頂部與底座的底部固定連接，所述檢測基樁內(nèi)部開設(shè)有容納腔，所述容納腔的頂部固定有電機，所述電機的輸出軸固定連接有轉(zhuǎn)桿，所述轉(zhuǎn)桿的外表面從上至下依次等距固定連接有若干錐形限位套，每個所述錐形限位套的內(nèi)壁均開設(shè)有螺旋限位槽，所述檢測基樁從下往上依次等距開設(shè)有若干第一滑槽，每個所述第一滑槽均為向下傾斜狀態(tài)設(shè)置，且每個所述第一滑槽的內(nèi)部均滑動連接有鉆地桿，所述鉆地桿的頂部固定有限位桿，所述限位桿的頂部限位在螺旋限位槽內(nèi)并能夠沿所述螺旋限位槽的螺旋線滑動。

4、優(yōu)選的，所述鉆地桿底部呈錐形設(shè)置，且所述鉆地桿的內(nèi)部設(shè)置有第一腔室和第二腔室，所述第一腔室與第二腔室之間固定有隔離板，所述隔離板上開設(shè)有連通第一腔室與第二腔室的第二滑槽，所述鉆地桿的底部開設(shè)有兩個貫通所述第二腔室的第三滑槽。

5、優(yōu)選的，所述第一腔室的內(nèi)壁密封滑動連接有第一活塞，所述第一活塞的底部固定連接有土壤濕度傳感器，所述土壤濕度傳感器的上部與第三滑槽滑動連接，所述土壤濕度傳感器的兩個探針分別與兩個第三滑槽滑動連接。

6、優(yōu)選的，所述鉆地桿的內(nèi)部在第二腔室的下方徑向?qū)ΨQ開設(shè)有與兩個第三滑槽相連通的兩個第四滑槽，所述第四滑槽內(nèi)壁固定連接有隔板，所述第四滑槽的內(nèi)壁密封滑動連接有第二活塞，所述第二活塞位于隔板的內(nèi)側(cè)，所述第二活塞靠近所述隔板的一側(cè)固定連接有活塞桿，所述活塞桿貫穿隔板的另一端固定連接有用于封堵所述第三滑槽的封堵塊，所述封堵塊滑動連接在第四滑槽內(nèi)，所述活塞桿與隔板密封滑動連接。

7、優(yōu)選的，兩個所述第四滑槽的內(nèi)壁在靠近兩個所述隔板的內(nèi)側(cè)均開設(shè)有用于驅(qū)動所述第二活塞往復(fù)移動的第二進氣孔，兩個所述第二進氣孔均與第二腔室連通。

8、優(yōu)選的，所述鉆地桿上設(shè)置有通氣孔，所述通氣孔外部連接氣泵，所述通氣孔的底部連通所述第一腔室。

9、優(yōu)選的，兩個所述第四滑槽的內(nèi)的對接處均開設(shè)有用于所述第二活塞往復(fù)移動換氣的排氣孔，兩個所述排氣孔均與第二腔室連通。

10、優(yōu)選的，其特征在于：四個所述第一滑槽與底座向外延伸的四角呈交錯設(shè)置。

11、優(yōu)選的，所述支撐柱的上方設(shè)置有太陽能光伏板、報警器、照明燈、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器及攝像頭，所述支撐柱上還設(shè)置有控制柜，所述控制柜與氣泵、太陽能光伏板、報警器、照明燈、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器及攝像頭電性連接。

12、一種用于農(nóng)作物增產(chǎn)的集成式環(huán)境檢測方法，包括以下步驟：

13、s1、所述控制柜內(nèi)的控制器采集風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器的氣候信息及攝像頭的圖像信息，并傳輸至移動終端實時顯示；

14、s2、根據(jù)作物圖像信息，判斷作物生長狀態(tài)，并根據(jù)每種作物標準根系生長狀態(tài)，所述控制柜控制電機轉(zhuǎn)動時間以響應(yīng)根系的生長狀態(tài)；

15、s3、所述電機轉(zhuǎn)動，帶動錐形限位套，使每個所述鉆地桿模擬作物根系斜向下伸展；

16、s4、所述控制柜控制氣泵每日早、中、晚三個時間段向通氣孔內(nèi)吹氣，使土壤濕度傳感器的兩個探針從兩個第三滑槽滑出，并進入土壤中對土壤濕度進行檢測，并將檢測信息反饋至控制器內(nèi)由移動終端顯示；

17、s5、土壤濕度檢測完后，所述氣泵對通氣孔進行抽氣，使所述土壤濕度傳感器的兩個探針回收至第三滑槽內(nèi)，同時，封堵塊滑出對第三滑槽底部進行封堵。

18、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：

19、1、本發(fā)明通過控制電機轉(zhuǎn)動，使各個鉆地桿模擬作物根系斜向下伸展，在鉆地桿的末端設(shè)置土壤濕度傳感器就能夠作物根系生長情況，探測不同深度、不同范圍的土壤濕度，從而準確判斷農(nóng)作物根系所在各土壤層的濕度情況，便于準確分析判斷農(nóng)作物根系的水分情況，同時，避免土壤濕度傳感器長期處于固定點位，導(dǎo)致檢測的數(shù)據(jù)不準；

20、2、本發(fā)明通過控制氣泵向通氣孔內(nèi)吹氣，第一活塞向下移動，進而使得第一腔室內(nèi)的空氣壓縮，氣體通過第二滑槽及第二腔室排進第二進氣孔內(nèi)，使得第二活塞與隔板之間的壓強增大，進一步使得第二活塞向內(nèi)側(cè)滑動，擠壓氣體從排氣孔排出，帶動封堵塊內(nèi)收進第四滑槽，防止封堵塊阻擋探針從第三滑槽中伸出，而當(dāng)土壤濕度傳感器檢測完成后，氣泵向通氣孔內(nèi)抽氣，在負壓作用下，第一活塞向上移動，同時，對第二腔室及第二進氣孔實現(xiàn)抽氣作用，在探針收至第三滑槽內(nèi)的高度大于封堵塊位置時，第二活塞在第二進氣孔的負壓作用下，帶動封堵塊對第三滑槽底部進行封堵，防止土壤和水分進入第三滑槽內(nèi)對土壤濕度傳感器造成腐蝕，每次檢測后的探針在第三滑槽的作用下也能夠有效刮除表面粘黏的土壤和水分，進一步防止腐蝕。