阅读说明：本技术 一种智能梨园管理系统 (Intelligent pear garden management system ) 是由 傅宝山 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种智能梨园管理系统,包括图像采集模块、药肥处理模块、药肥配制模块、控制器模块、太阳能模块、传感器模块、浇灌模块、无线通信模块、用户移动端、数据存储模块和PC机管理模块；图像采集模块、太阳能模块和传感器模块的输出端均与控制器模块的输入端连接；药肥处理模块、浇灌模块和药肥配制模块的输入端均与控制器模块的输出端连接；无线通信模块与控制器模块连接；PC机管理模块与控制器模块连接；无线通信模块与用户移动端模块无线连接；数据存储模块与控制器模块连接。本发明传感器感应果园内的空气温度、土壤湿度等环境参数,由图像采集模块采集果园植物的生长与是否有虫害等视频数据,实现果园的智能化管理。(The invention discloses an intelligent pear garden management system which comprises an image acquisition module, a pesticide fertilizer processing module, a pesticide fertilizer preparation module, a controller module, a solar module, a sensor module, a watering module, a wireless communication module, a user mobile terminal, a data storage module and a PC management module, wherein the pesticide fertilizer preparation module is connected with the controller module; the output ends of the image acquisition module, the solar module and the sensor module are all connected with the input end of the controller module; the input ends of the pesticide-fertilizer processing module, the irrigation module and the pesticide-fertilizer preparation module are all connected with the output end of the controller module; the wireless communication module is connected with the controller module; the PC management module is connected with the controller module; the wireless communication module is wirelessly connected with the user mobile terminal module; the data storage module is connected with the controller module. The sensor senses environmental parameters such as air temperature, soil humidity and the like in the orchard, and the image acquisition module acquires video data such as growth, insect damage and the like of plants in the orchard, so that intelligent management of the orchard is realized.)

一种智能梨园管理系统

技术领域

本发明涉及一种梨园精准管理技术领域，具体为一种智能梨园管理系统。

背景技术

果树一般在果园内种植，我国大部分果园还是使用人工管理生产的方式，一般是靠果农的经验来定性地估计各种环境因子，无法对生产过程中的各种环境信息进行精确测量，实现最优化生产，还浪费大量人力资源。传统的果园管理需要大量的人力来从事一些重复、机械的劳动，比如果园的管理、监控、灌溉等。随着科技不断发展，机械化生产得到很好普及，机械化、信息化、智能化成为农业生产和农机装备发展的必然趋势。我国很多地区开始使用机械化、智能化管理，给人们带来很大的经济效益。

果树生长发育、开花结果与温度、日照、水分(湿度)、土壤以及风有着密切的关系，果蔬生长对环境要求比较苛刻，细微的差距就会影响梨子的产量以及口感，作为重要的经济作物，需要对其生长环境做到严格的监控，现有的果园大都缺少智能监控系统，最多仅仅是安装普通的温度计，很难提供最佳的生长环境，导致生产效率低，口感差。

因此，需要应用各种现代化的技术来建立一个智能化的果园管理系统，用于实现从果园监测、灌溉、施肥管理到采摘的全过程智能管理。

发明内容

为解决以上现有问题，本发明提供一种智能梨园管理系统。本发明通过以下技术方案实现。

一种智能梨园管理系统，包括图像采集模块、传感器模块、浇灌模块、药肥喷洒模块、药肥配制模块、控制器模块、太阳能模块、无线通信模块、用户移动端、数据存储模块和PC机管理模块；所述图像采集模块、太阳能模块和传感器模块的输出端均与控制器模块的输入端连接；所述药肥喷洒模块、浇灌模块和药肥配制模块的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述无线通信模块与控制器模块连接；所述PC机管理模块与控制器模块连接；述无线通信模块与用户移动端模块无线连接；所述数据存储模块与控制器模块连接。

优选的，所述图像采集模块包括录像机、电机和驱动电路；驱动电路的输入端与控制器模块的输出端连接，驱动电路的输出端与电机的输入端连接；电机的输出端与录像机连接；录像机的输出端与控制器模块连接。

优选的，所述录像机为红外高清摄像机ADT2203-2C-50或DIS海康威DS-2CE55A2P。

优选的，所述药肥喷洒模块包括至少一个高压喷药装置；所述每个高压喷药装置均匀的安装在果园里；其中每个高压喷药装置与药肥配制模块用塑料管连接。

优选的，所述药肥配制模块包括智能开关、配药箱和药量调配器，所述智能开关的输入端与控制器模块的输出端连接；所述智能开关的输出端分别与配药箱和药量调配器的输入端连接；所述药量调配器的输出端与配药箱的进药端连接。

优选的，所述配药箱中安装有水深传感器和搅拌杆，其中，所述水深传感器的输出端与控制器模块的输出端连接；所述搅拌杆的输入端与智能开关的输出端连接。

优选的，所述传感器模块包括土壤湿度传感器、土壤PH值传感器、温度传感器和CAN总线电路，所述土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和温度传感器的输出端与CAN总线电路的输入端连接；所述CAN总线电路的输出端与控制器模块的输入端连接。

优选的，所述温度传感器分为空气温度传感器和土壤温度传感器，其中空气温度传感器安装在水果树上，土壤温度传感器埋在土壤内；所述土壤湿度传感器为CSF11土壤水份传感器。

优选的，所述浇灌模块包括继电器开关、驱动电路和浇灌机；所述继电器开关的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述继电器开关的输出端与驱动电路的输入端连接；所述驱动电路的输出端与浇灌机的输入端连接。

本发明的有益效果：

本发明一种智能梨园管理系统使用传感器感应果园内的空气温度、土壤湿度等环境参数，由图像采集模块采集果园植物的生长与是否有虫害等视频数据，可以实现实时采集果园内的环境数据，再由PC机端模块远程控制浇灌模块对果园进行浇灌，可以节省大量劳动力；解决现有果园种植浪费大量人力资源和难以保证采集环境数据的实时性的问题。

附图说明

图1为本发明一种智能梨园管理系统的各模块关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作更为详细、完整的说明。

一种智能梨园管理系统，包括图像采集模块、药肥处理模块、药肥配制模块、控制器模块、太阳能模块、传感器模块、浇灌模块、无线通信模块、用户移动端、数据存储模块和PC机管理模块；所述图像采集模块、太阳能模块和传感器模块的输出端均与控制器模块的输入端连接；所述药肥处理模块、浇灌模块和药肥配制模块的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述无线通信模块与控制器模块连接；所述PC机管理模块与控制器模块连接；所述无线通信模块与用户移动端模块无线连接；所述数据存储模块与控制器模块连接。

药肥配制模块，包括智能开关、配药箱和药量调配器，所述智能开关的输入端与控制器模块的输出端连接；所述智能开关的输出端分别与配药箱和药量调配器的输入端连接；所述药量调配器的输出端与配药箱的进药端连接；其中，智能开关接收控制器模块传入的控制信号，控制配药箱和药量调配器的工作；配药箱接收智能开关的控制信号打开进水阀门，药量调配器接收智能开关的控制信号量取药量，药量由系统设定。

为了使药肥配制模块配置的药水更加准确和均匀，配药箱中安装有水深传感器和搅拌杆，其中，所述水深传感器的输出端与控制器模块的输出端连接；所述搅拌杆的输入端与智能开关的输出端连接；水深传感器用于感应水的量，将感应信号传给控制器模块，形成反馈控制；搅拌杆用于把水和药物搅拌得更加均匀，使药效达到最佳的效果，提高果园产量。

图像采集模块，包括录像机、电机和驱动电路；驱动电路的输入端与控制器模块的输出端连接，驱动电路的输出端与电机的输入端连接；电机的输出端与录像机连接；录像机的输出端与控制器模块连接。用于采集果园内的药肥处理模块工作过程视频，将视频数据传给控制器模块；用户可以通过视频数据更好的控制药肥处理模块工作；使控制更加方便、准确，提高果园的生产率。

为了提高图像采集模块采集视频的清晰度，图像采集模块中的录像机使用红外高清摄像机ADT2203-2C-50或DIS海康威DS-2CE55A2P。

药肥处理模块，包括至少一个高压喷药装置；所述每个高压喷药装置均匀的安装在果园里；其中每个高压喷药装置与药肥配制模块用塑料管连接。用于药物的喷洒，比人工喷洒更加准确、均匀；能很好的提高果园的生产量；用于接收控制器模块传入的控制指令，完成果园喷洒药物工作。

传感器模块包括土壤湿度传感器、土壤PH值传感器、温度传感器和CAN总线电路，所述土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和温度传感器的输出端与CAN总线电路的输入端连接；所述CAN总线电路的输出端与控制器模块的输入端连接。用于采集果园内的空气温度、土壤湿度和土壤PH值等环境参数，将采集的环境数据传给CAN总线电路，由CAN总线电路传给控制器模块。

上述的传感器模块中，所述的温度传感器分为空气温度传感器和土壤温度传感器，其中空气温度传感器安装在水果树上，土壤温度传感器埋在土壤内；所述土壤湿度传感器为CSF11土壤水份传感器。

浇灌模块，包括继电器开关、驱动电路和浇灌机；所述继电器开关的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述继电器开关的输出端与驱动电路的输入端连接；所述驱动电路的输出端与浇灌机的输入端连接。用于接收控制器模块传入的开关信号，根据开关信号控制浇灌机的开关，实现远程浇灌。

为了进一步提高远程控制的准确性，继电器开关使用上升沿触发的开关；当要开启时，控制器模块发出上升沿1，继电器开关接收到上升沿1信号时触发开关开启，浇灌机开始浇灌，当需要关闭时，控制器模块发出下降沿0；继电器开关接收到下降沿0信号时触发开关关闭。

太阳能模块，用于将太阳能转化为电能，给系统供电；节省了用户市电的使用，为用户节约成本。

控制器模块，用于接收图像采集模块传入的视频，将视频传给数据存储模块；接收PC机管理模块传入的控制指令，将控制指令传给药肥处理模块、药肥配制模块或浇灌模块；用于控制药肥配制模块完成配药过程，采用反馈控制方的方法，接收药肥配制模块反馈回来水的量和药物的量；将每次控制喷药得量和配方传入数据存储模块；用于接收传感器模块传入测量数据，将接收的数据传给数据存储模块。

PC机管理模块，用于查看果园内的环境参数和视频数据，供用户输入控制指令，将指令传给控制器模块。

数据存储模块，用于接收控制器模块传入的视频数据和控制指令参数，将这些数据存储；本系统使用可重写型光盘存储器，存储大量数据，提高数据读写速度和读写次数。

无线通信模块，用于接收用户移动端传入的控制指令，把控制指令传给控制器模块；接收控制器模块传回果园环境数据和视频数据，将环境数据和视频数据传给用户移动端。

用户移动端，用于供用户输入查询指令，将查询指令传给无线通信模块；用于接收无线通信模块传回环境数据和视频数据，使用户能远程查看并管理果园。

用户通过PC机管理模块输入查询指令，PC机管理模块将查询指令传给控制器模块，控制器模块将查询指令传给数据存储模块，数据存储模块执行查询指令，将所查询的数据返回给控制器模块；控制器模块将数据返回给PC机管理模块，用户通过查询视频数据选择合适配药时间和查看果园环境数据，实现远程查看果园外的情况，提高果园的生产量。

用户通过PC机管理模块输入配药指令，PC机管理模块将指令传给控制器模块，控制器模块进一步传给药肥配制模块；药肥配制模块根据指令执行配药工作，在配完时会给控制器模块返回一个完成信号，信号进一步传到PC机管理模块，并提醒用户配药工作已完成。

在配药工作已完成后，用户通过PC机管理模块输入喷药指令，PC机管理模块把喷药指令传给控制器模块，控制器模块进一步把喷药指令传给药肥处理模块，药肥处理模块接收指令后执行指令开始喷药，在喷药控制的过程中，用户通过查看视频数据，可以清楚的看到喷药过程的整个过程；有了视频数据，用户能够更方便、准确的控制喷药过程；使所喷药物尽可能均匀的喷洒在每一棵果树上；实现视频的可视化的远程工作过程；解决现有果园种植浪费大量人力资源和提高产量的问题。

传感器模块采集果园内的空气温度、土壤湿度和土壤PH值等环境参数，将采集的环境数据传给CAN总线电路，由CAN总线电路传给控制器模块；接收传感器模块传入测量数据，将接收的数据传给数据存储模块；当用户需要了解果园内的环境参数时，用户通过PC机端模块输入查询指令，PC机端模块将查询指令传给控制器模块；控制器模块进一步将查询指令传给数据存储模块，数据存储模块执行查询指令，将所查询到的数据返回给控制器模块，控制器模块进一步传给PC机端模块；用户通过查看环境数据选择是否控制果园环境数据；当果园土壤湿度不够时，用户通过PC机端模块输入控制指令，PC机端模块将控制指令传给控制器模块；控制器模块进一步将控制指令传给浇灌模块，浇灌模块接收控制指令后，开启浇灌机。当浇灌到一定湿度时，控制器模块接收传感器模块采集果园内的土壤湿度与存储器中原设定值进行比较，当湿度与设定值相当时，控制器模块控制浇灌模块制动关闭开关，达到远程控制浇水的过程，节省了大量的劳动力，给人们提高经济收益。

当用户外地出差时，用户通过用户移动端输入查询指令，可以查询到果园内的环境情况和视频情况；也可以输入控制指令进而调节果园环境。使用户能远程管理果园，提高果园产量。

显然，所描述的实施例仅是本发明的个别实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施，都属于本发明的保护范围。