一种环境数据采集器的制作方法

1.本实用新型涉及环境数据采集技术领域，尤其涉及一种环境数据采集器。


背景技术：

2.环境数据主要包括温湿度、光照强度、二氧化碳浓度等，在植物的生长过程中，适宜的环境条件可以提高植物的生长速度，因此准确获取植物的生长环境数据显得尤为重要。此外，中国位于北半球上，经度范围为东经73度40分至东经135度2分，纬度范围为北纬3度52分至北纬53度33分，在此区域内，太阳光线与地面呈一定的夹角，而只有当太阳光线垂直照射在太阳能聚光板上时，才能得到最大的发电效率，因此，需将太阳能聚光板以一定的倾角布置。
3.现有技术中，公认的太阳能聚光板的支架包括固定支架与自动支架。其中，太阳能聚光板与水平面呈一定夹角地安装在固定支架上，使得太阳光线尽可能的垂直照射在太阳能聚光板上，但是，由于固定支架不能转动，从而不能确保日光的光照角度实时与太阳能聚光板保持垂直。由于自动支架不能准确的定位太阳的斜照角度，从而发电效率也不高。因此，在发电效率较低的情况下，电能供应量小，现有的太阳能聚光板不适用于长时间为温室环境的数据采集提供足够电能。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种环境数据采集器，用以解决现有的太阳能聚光板发电效率低，不适用于长时间为温室环境的数据采集提供足够电能的问题。
5.本实用新型提供一种环境数据采集器，包括：聚光器、太阳能聚光板和传感器组件；所述聚光器具有用于接收不同角度入射光线的聚光面，以将汇聚的光线垂直入射至所述太阳能聚光板的表面；所述传感器组件与所述太阳能聚光板电连接，用于检测环境数据。
6.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，所述聚光器与所述太阳能聚光板相连接，以构成密闭的壳体，所述壳体内安装有气体循环装置及所述传感器组件，所述壳体的壁面上开设有通气孔。
7.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，所述聚光器的外侧面形成为所述聚光面，所述聚光面呈球面状，所述聚光器的内侧面朝向所述太阳能聚光板的表面，且所述聚光器构造为半球形，所述太阳能聚光板安装于所述聚光器的敞口端。
8.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，所述太阳能聚光板上安装所述传感器组件。
9.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，所述通气孔开设于所述太阳能聚光板上，所述通气孔包括多个。
10.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，所述气体循环装置包括循环风机。
11.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，所述传感器组件包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器和光照传感器当中的至少一种。
12.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，还包括通讯模块，所述通讯模块与所述传感器组件通讯连接，所述通讯模块安装于所述太阳能聚光板背离所述聚光器的一侧面。
13.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，所述通讯模块包括：蓝牙模块、4g模块及gprs模块当中的任一种。
14.根据本实用新型提供的一种环境数据采集器，还包括：存储模块与电池组件，所述传感器组件与所述存储模块通讯连接，所述电池组件与所述太阳能聚光板相连接。
15.本实用新型提供的一种环境数据采集器，通过聚光器接收不同角度的入射光线，将汇聚的光线垂直照射至太阳能聚光板的表面，可使得太阳能聚光板能够有效地接受到光照，以将光能转换为电能并供应给传感器组件，且对太阳能聚光板实际布设的角度没有限制，不需要依据太阳光照角度的变化实时调整太阳能聚光板的安装角度，从而可适用于不同的光照环境，并能大幅度提高太阳能聚光板的发电效率，确保能够为温室环境的数据采集工作提供足够的电能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本实用新型提供的环境数据采集器的俯视图；
18.图2是本实用新型提供的环境数据采集器结构示意图；
19.图3是本实用新型提供的环境数据采集器沿a
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a方向的剖视图；
20.附图标记：
21.1：聚光器；
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2：太阳能聚光板；
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21：通气孔；
22.3：传感器组件；
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31：温度传感器；
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32：湿度传感器；
23.33：二氧化碳传感器； 34：光照传感器；
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4：气体循环装置
24.41：循环风机；
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5：数据采集模块；
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6：数据处理模块；
25.7：存储模块；
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8：通讯模块；
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9：电池组件。
具体实施方式
26.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.下面结合图1
‑
图3描述本实用新型提供的环境数据采集器。
28.如图1所示，本实施例提供一种环境数据采集器，包括：聚光器1、太阳能聚光板2和传感器组件3；聚光器1具有用于接收不同角度入射光线的聚光面，以将汇聚的光线垂直入射至所述太阳能聚光板的表面；传感器组件3与太阳能聚光板2电连接，传感器组件3用于检
测环境数据。
29.具体地，本实施例通过增设聚光器1，聚光器1上的聚光面可以从各个方向接收具有不同入射角的太阳光线，并将太阳光线经聚光面折射和汇聚作用后垂直照射在太阳能聚光板2的表面，可使得太阳能聚光板2能够有效地接受到光照，以将光能转换为电能并供应给传感器组件3，且对太阳能聚光板2实际布设的角度没有限制，不需要依据太阳光照角度的变化实时调整太阳能聚光板的安装角度，从而可适用于不同的光照环境，并能大幅度提升太阳能聚光板2的发电效率，确保由太阳能聚光板2产生的电能能为传感器组件3的数据持续检测工作提供足够的能源。
30.在此应指出的是，本实施例所示的聚光器1可以为本领域所公知的凹面镜、球面镜或者由多个反射镜组合而成的聚光组件，在此不作具体限定，只要能够接收不同角度入射的光线，并对光线进行汇聚的相应装置均满足设计要求。
31.本实施例所示的太阳能聚光板可以包括本领域所公知的太阳能电池板，以将光能转换为向传感器模块输出的电能。
32.本实施例所示的传感器组件具体为用于检测植物当前生长环境中的相关环境数据的多个传感器，其中，环境数据具体包括温湿度、二氧化碳含量、氧气含量、光照强度、pm2.5等。
33.优选地，为避免恶劣环境如雨雪对太阳能聚光板2的发电产生影响，聚光器1与太阳能聚光板2相连接，以构成密闭的壳体；在实际检测环境中，大风和雨水会影响湿度传感器32的检测结果，为避免不确定的环境因素对传感器组件3检测结果产生影响，传感器组件3设置在聚光器1与太阳能聚光板2形成的密闭壳体内；为了实现壳体内与外界的气体交换，以便在传感器组件3检测与外界环境相关的环境数据，本实施例在壳体的壁面上设置有通气孔21，同时壳体内部设置有气体循环装置4。
34.通气孔21的具体位置包括：设置在聚光器1的上，或者，设置在太阳能聚光板2上。
35.优选地，为了保证聚光器1的聚光面能从各个角度接收到太阳光照，聚光器1的聚光面呈球状面，整个聚光器1的构造为半球形，太阳能聚光板2安装于聚光器1的敞口端，聚光器1和太阳能聚光板2之间形成了半球状的密闭腔体。
36.优选地，为避免设置在壳体内的传感器组件3对照射在太阳能聚光板2上光线的遮挡，传感器组件3直接安装在太阳能聚光板2上。
37.在一个实施例中，如图1
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图3所示，聚光器1为薄壁状的透明壳体，聚光器1的聚光面呈球面状，聚光器1的开口端为圆形；太阳能聚光板2呈圆形薄板状，太阳能聚光板2嵌入聚光器1的开口端，为保证太阳能聚光板2能够顺利嵌入聚光器1的开口端，以及能够顺利从聚光器1的开口端中取出太阳能聚光板2，因此，聚光器1开口端的内径大于太阳能聚光板2的直径；在太阳能聚光板2上交错布置传感器组件3和气体循环装置4，同时在太阳能聚光板2上开设有多个通气孔21，在气体循环装置4和通气孔21的共同作用下，实现壳体内与壳体外气体的交换。
38.优选地，为实现壳体内与外界之间高效均匀的气体交换，气体循环装置4包括循环风机41、气泵当中的至少一种。例如：气体循环装置4包括循环风机41；或者，气体循环装置包括循环风机41和气泵，气泵包括吸气泵和出气泵，吸气泵的吸气端安装在一部分通气孔21上，出气泵的出气端安装在剩余部分通气孔21上，吸气泵将外界的气体吸入壳体内，由循
环风机41将壳体内的气体混合均匀，最后由出气泵将壳体内的气体排出。
39.在一个实施例中，如图1
‑
图3所示，为减少壳体内部件对光线的遮挡，气体循环装置4包括循环风机41，循环风机41通过叶片的转动带动壳体内空气的流动，并在通气孔21的配合下，实现外界气体与壳体内的气体交换。
40.优选地，为提高环境数据采集的全面性，传感器组件3包括温度传感器31、湿度传感器32、二氧化碳传感器33和光照传感器34当中的至少一种。例如：传感器组件3包括温度传感器31，可应用于禽蛋孵化的环境中；或者，传感器组件3包括二氧化碳传感器33和光照传感器34，可应用于监测植物叶片处光合作用的环境数据。
41.在一个实施例中，如图1
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图3所示，为提高环境数据采集的全面性，传感器组件3包括温度传感器31、湿度传感器32、二氧化碳传感器33和光照传感器34；其中，温度传感器31、湿度传感器32和二氧化碳传感器33分别依次设置在气体循环装置4的出风侧，保证温度传感器31、湿度传感器32和二氧化碳传感器33检测口处的气体已经过均匀充分的循环，从而得到准确的检测数据；相应地，气体的循环对光照传感器34的检测并无影响，则光照传感器34设置在气体循环装置4的进风侧。
42.优选地，为了获取并分析传感器组件3采集的环境数据，本实施例还设置有数据采集模块5和数据处理模块6，数据采集模块5分别与传感器组件3和数据处理模块6通讯连接，使得由传感器组件3检测到的环境数据经数据采集模块5采集后发送给数据处理模块6进行分析处理。其中，数据处理模块6具体可以为单片机或plc控制器。
43.优选地，为了实现检测到的环境数据能向终端设备发送，本实施例还设置有与数据处理模块6通讯连接的通讯模块8，通讯模块8包括蓝牙模块、4g模块及gprs模块当中的一种或多种。
44.具体地，通讯模块8近距离向终端设备发送数据时，使用蓝牙模块进行发送，中远距离向终端设备发送数据时，使用4g模块进行发送，远距离向终端设备发送数据时，使用gprs模块进行发送。
45.其中，终端设备包括笔记本电脑、平板电脑或手机。
46.优选地，为了将由太阳能聚光板2产生的电能进行存储，同时保证传感器组件3在光照强度低的白天或夜间有足够的电能维持其正常工作，本实用新型还包括电池组件9，电池组件9分别与太阳能聚光板2、传感器组件3、气体循环装置4、数据采集模块5、数据处理模块6和通讯模块8连接；太阳能聚光板2产生的电能储存在电池组件9内，电池组件9分别为传感器组件3、气体循环装置4、数据采集模块5、数据处理模块6和通讯模块8提供电能。
47.优选地，本实施例还设置有与数据处理模块6通讯连接的存储模块7。由于数据处理模块6与传感器组件3通讯连接，数据处理模块6在将传感器组件3检测到的模拟量数据转换为数字量数据后，可将处理后的数据存储至存储模块7，以实现数据的存储功能。
48.优选地，可以通过外部存储设备与存储模块7连接，对环境检测数据进行导出。
49.在一个实施例中，如图1
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图3所示，数据采集模块5、数据处理模块6、存储模块7、通讯模块8和电池组件9集成安装于太阳能聚光板2背离聚光器1的一侧面，减少壳体内模块的数量，以减少模块对照射在太阳能聚光板2上光线的遮挡，导致太阳能聚光板2的光电转换效率降低，并影响壳体内气体的循环效果。
50.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。