一种基于物联网的农业智能管理系统

文档序号:1736804 发布日期:2019-12-20 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于物联网的农业智能管理系统 (Agricultural intelligent management system based on Internet of things ) 是由 郑越 于 2019-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种基于物联网的农业智能管理系统,具体涉及农业管理技术领域,包括控制中心,所述控制中心输入端设有数据采集器和图像监控模块,所述数据采集器输入端设有农作物信息采集模块和生长环境采集模块,所述控制中心连接端设有病虫害防疫模块和土壤处理模块,所述控制中心输出端设有远程控制模块。本发明通过设置农作物信息采集模块、生长环境采集模块、病虫害防疫模块和土壤处理模块,可实时的对农作物的病虫害和生长环境进行检测,在生病虫害时或者生长环境不适宜时,可以有效的根据病虫害的类型配置相关对的杀虫剂进行喷洒,同时对农作物的环境进行实时的更新调节,保证农作物处于适宜的生长环境。(The invention discloses an agricultural intelligent management system based on the Internet of things, and particularly relates to the technical field of agricultural management. According to the invention, by arranging the crop information acquisition module, the growth environment acquisition module, the pest and disease epidemic prevention module and the soil processing module, the pest and disease damage and the growth environment of crops can be detected in real time, and when the pest and disease damage occurs or the growth environment is not suitable, the related pair of pesticides can be effectively configured according to the type of the pest and disease damage for spraying, and meanwhile, the environment of the crops is updated and adjusted in real time, so that the crops are ensured to be in the suitable growth environment.)

一种基于物联网的农业智能管理系统

技术领域

本发明涉及农业管理技术领域,更具体地说,本发明涉及一种基于物联网的农业智能管理系统。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段,顾名思义,物联网就是物物相连的互联网,这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。

专利申请公布号CN109506712A的发明专利公开了一种基于物联网的农业智能管理系统,其包括利用中央处理装置、湿度监测模块、信号处理电路、温度监测模块、光照监测模块、CO2监测模块、图像采集模块、图像处理模块、用户控制端、显示器、存储器以及喷灌模块对农作物生长环境进行监测并根据监测数据进行灌溉,该系统结构简单,设计合理,并通过无线通讯技术,将农业灌溉和远程控制有效的结合,用户控制端根据其接收到的数据可以控制喷灌模块对农作物进行灌溉,便于农作物的生长,同时可以对农作物的生长状态进行监控,图像处理模块可高效、快速的提取图像采集模块的图像信息,可提高对农作物的辨识精度。

但是在实际使用时,如该发明在使用时,对农作物的病虫害和生长环境检测力度低,无法有效的在生病虫害时或者生长环境不适宜时,对其环境进行调整。

发明新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种基于物联网的农业智能管理系统,通过设置农作物信息采集模块、生长环境采集模块、病虫害防疫模块和土壤处理模块,可实时的对农作物的病虫害和生长环境进行检测,在生病虫害时或者生长环境不适宜时,可以有效的根据病虫害的类型配置相关对的杀虫剂进行喷洒,同时对农作物的环境进行实时的更新调节,保证农作物处于适宜的生长环境,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于物联网的农业智能管理系统,包括控制中心,所述控制中心输入端设有数据采集器和图像监控模块,所述数据采集器输入端设有农作物信息采集模块和生长环境采集模块,所述控制中心连接端设有病虫害防疫模块和土壤处理模块,所述控制中心输出端设有远程控制模块,所述农作物信息采集模块包括病虫害监测仪和水分监测仪,所述生长环境采集模块包括土壤水分传感器、土壤PH值分析计、空气温湿度传感器和紫外线传感器,所述病虫害防疫模块包括配药机和农药机,所述土壤处理模块包括水肥一体机、喷雾器和大棚温度控制器,所述大棚温度控制器连接端设有负压风机和遮阳电机,所述图像监控模块包括北斗***和红外摄像机,所述远程控制模块包括存储器、无线通信模块、控制计算机和显示器,所述控制中心包括可编程PLC;

所述农作物信息采集模块用于通过病虫害监测仪实时的对农作物进行病虫害监测,水分监测仪对农作物的叶片水分进行检测,之后病虫害监测仪和水分监测仪将检测信息发送至数据采集器处进行汇总,之后发送至可编程PLC;

所述生长环境采集模块用于通过土壤水分传感器对农作物的土壤水分进行检测,通过土壤PH值分析计对农作物土壤的PH值进行检测,通过空气温湿度传感器对农作物所处的环境温度进行检测,通过空气温湿度传感器对空气温湿度进行实时监测,通过紫外线传感器对农作物所处环境的紫外线强度进行检测,之后土壤水分传感器、土壤PH值分析计、空气温湿度传感器和紫外线传感器将检测的数据发送至数据采集器处进行汇总,之后发送至可编程PLC;

所述病虫害防疫模块用于当病虫害监测仪检测到农作物具有虫害时,根据检测的信息,可编程PLC控制配药机配置相应的杀虫药物,之后通知农药机将杀虫药物对农作物进行喷洒;

所述土壤处理模块用于当土壤水分传感器、土壤PH值分析计、空气温湿度传感器、紫外线传感器和水分监测仪监测到农作物的水分、土壤水分和土壤的肥力不合格时,可编程PLC控制水肥一体机和喷雾器对农作物以及土壤进行加湿和增肥,同时通过控制大棚温度控制器打开负压风机、遮阳电机和湿帘水泵,从而控制农作的通风性和日照度;

所述远程控制模块用于通过北斗***对农作物的区域进行定位,采用红外摄像机对夜晚的农作物进行实时的监测;

所述图像监控模块用于通过存储器对数据采集器采集的农作物以及相关的信息进行备份,采用无线通信模块进行远程无线控制,通过控制计算机控制相关设备对农作物的温度、湿度、水量、日照时间和通风时间进行控制,显示器对农作物的监控图像以及相关数据进行显示。

在一个优选地实施方式中,所述可编程PLC输入端设有数据采集器,所述数据采集器输入端设有病虫害监测仪、水分监测仪、土壤水分传感器、土壤PH值分析计、空气温湿度传感器和紫外线传感器。

在一个优选地实施方式中,所述可编程PLC连接端设有配药机、农药机、水肥一体机、喷雾器、大棚温度控制器、北斗***和红外摄像机。

在一个优选地实施方式中,所述可编程PLC输出端设有存储器、无线通信模块、控制计算机和显示器。

在一个优选地实施方式中,所述农药机和配药机通过配套实用,根据对农作物的检测数据,自动配置出对应的杀虫药剂,通过农药机定量的对农作物进行喷洒。

在一个优选地实施方式中,所述负压风机用于对农作物所处的环境进行通风,采用遮阳电机对配套使用的遮阳帘进行收纳,从而控制农作物的紫外线照射。

在一个优选地实施方式中,所述北斗***用于对虫害区域和非虫害区域进行定位和反复检测,从而划分处农药机、水肥一体机和喷雾器的喷洒范围。

本发明的技术效果和优点:

1、通过设置农作物信息采集模块、生长环境采集模块、病虫害防疫模块和土壤处理模块,病虫害监测仪、水分监测仪、土壤水分传感器、土壤PH值分析计、空气温湿度传感器和紫外线传感器将检测的数据发送至数据采集器处进行汇总,当病虫害监测仪检测到农作物具有虫害时,可编程PLC控制配药机配置相应的杀虫药物,之后通知农药机将杀虫药物对农作物进行喷洒,监测到农作物的水分、土壤水分盒土壤的肥力不合格时,可编程PLC控制水肥一体机和喷雾器对农作物以及土壤进行加湿和增肥,通过控制大棚温度控制器打开负压风机、遮阳电机和湿帘水泵,从而控制农作的通风性和日照度,与现有技术对比,可实时的对农作物的病虫害和生长环境进行检测,在生病虫害时或者生长环境不适宜时,可以有效的根据病虫害的类型配置相关对的杀虫剂进行喷洒,同时对农作物的环境进行实时的更新调节,保证农作物处于适宜的生长环境;

2、通过设置远程控制模块和图像监控模块,北斗***对虫害区域和非虫害区域进行定位和反复检测,从而划分处农药机、水肥一体机和喷雾器的喷洒范围,通过存储器对数据采集器采集的农作物以及相关的信息进行备份,采用无线通信模块进行远程无线控制,通过控制计算机控制相关设备对农作物的温度、湿度、水量、日照时间和通风时间进行控制,与现有技术对比,可以根据需要对各个检测区域和处理区域进行定位划分处理,同时对农作物实行物料网远程智能管理,提升管理的便捷性。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。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他实施例,都属于本发明保护的范围。

如附图1-3所示的一种基于物联网的农业智能管理系统,包括控制中心1,所述控制中心1输入端设有数据采集器2和图像监控模块3,所述数据采集器2输入端设有农作物信息采集模块4和生长环境采集模块5,所述控制中心1连接端设有病虫害防疫模块6和土壤处理模块7,所述控制中心1输出端设有远程控制模块8,所述农作物信息采集模块4包括病虫害监测仪9和水分监测仪10,所述生长环境采集模块5包括土壤水分传感器11、土壤PH值分析计12、空气温湿度传感器13和紫外线传感器14,所述病虫害防疫模块6包括配药机15和农药机16,所述土壤处理模块7包括水肥一体机17、喷雾器18和大棚温度控制器19,所述大棚温度控制器19连接端设有负压风机20和遮阳电机21,所述图像监控模块3包括北斗***22和红外摄像机23,所述远程控制模块8包括存储器24、无线通信模块25、控制计算机26和显示器27,所述控制中心1包括可编程PLC28,所述水分监测仪10也叫做水分仪、水份测定仪、快速水分测定仪、水分计、水分检测仪、水分测量仪、水分分析仪、含水率检测仪;

所述农作物信息采集模块4用于通过病虫害监测仪9实时的对农作物进行病虫害监测,水分监测仪10对农作物的叶片水分进行检测,之后病虫害监测仪9和水分监测仪10将检测信息发送至数据采集器2处进行汇总,之后发送至可编程PLC28;

所述生长环境采集模块5用于通过土壤水分传感器11对农作物的土壤水分进行检测,通过土壤PH值分析计12对农作物土壤的PH值进行检测,通过空气温湿度传感器13对农作物所处的环境温度进行检测,通过空气温湿度传感器13对空气温湿度进行实时监测,通过紫外线传感器14对农作物所处环境的紫外线强度进行检测,之后土壤水分传感器11、土壤PH值分析计12、空气温湿度传感器13和紫外线传感器14将检测的数据发送至数据采集器2处进行汇总,之后发送至可编程PLC28,所述可编程PLC28是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置,它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程;

所述病虫害防疫模块6用于当病虫害监测仪9检测到农作物具有虫害时,根据检测的信息,可编程PLC28控制配药机15配置相应的杀虫药物,之后通知农药机16将杀虫药物对农作物进行喷洒;

所述土壤处理模块7用于当土壤水分传感器11、土壤PH值分析计12、空气温湿度传感器13、紫外线传感器14和水分监测仪10监测到农作物的水分、土壤水分和土壤的肥力不合格时,可编程PLC28控制水肥一体机17和喷雾器18对农作物以及土壤进行加湿和增肥,同时通过控制大棚温度控制器19打开负压风机20、遮阳电机21和湿帘水泵22,从而控制农作的通风性和日照度;

所述远程控制模块8用于通过北斗***22对农作物的区域进行定位,采用红外摄像机23对夜晚的农作物进行实时的监测;

所述图像监控模块3用于通过存储器24对数据采集器2采集的农作物以及相关的信息进行备份,采用无线通信模块25进行远程无线控制,通过控制计算机26控制相关设备对农作物的温度、湿度、水量、日照时间和通风时间进行控制,显示器27对农作物的监控图像以及相关数据进行显示;

所述可编程PLC28输入端设有数据采集器2,所述数据采集器2输入端设有病虫害监测仪9、水分监测仪10、土壤水分传感器11、土壤PH值分析计12、空气温湿度传感器13和紫外线传感器14;

所述可编程PLC28连接端设有配药机15、农药机16、水肥一体机17、喷雾器18、大棚温度控制器19、北斗***22和红外摄像机23;

所述农药机16和配药机15通过配套实用,根据对农作物的检测数据,自动配置出对应的杀虫药剂,通过农药机16定量的对农作物进行喷洒;

所述负压风机20用于对农作物所处的环境进行通风,采用遮阳电机21对配套使用的遮阳帘进行收纳,从而控制农作物的紫外线照射。

实施方式具体为:数据采集器2、配药机15、农药机16、水肥一体机17、喷雾器18、大棚温度控制器19、北斗***22、红外摄像机23、存储器24、无线通信模块25、控制计算机26和显示器27均与可编程PLC28电性连接,病虫害监测仪9、水分监测仪10、土壤水分传感器11、土壤PH值分析计12、空气温湿度传感器13和紫外线传感器14均与数据采集器2电性连接,通过病虫害监测仪9实时的对农作物进行病虫害监测,水分监测仪10对农作物的叶片水分进行检测,通过土壤水分传感器11对农作物的土壤水分进行检测,通过土壤PH值分析计12对农作物土壤的PH值进行检测,通过空气温湿度传感器13对农作物所处的环境温度进行检测,通过空气温湿度传感器13对空气温湿度进行实时监测,通过紫外线传感器14对农作物所处环境的紫外线强度进行检测,之后病虫害监测仪9、水分监测仪10、土壤水分传感器11、土壤PH值分析计12、空气温湿度传感器13和紫外线传感器14将检测的数据发送至数据采集器2处进行汇总,之后发送至可编程PLC28,当病虫害监测仪9检测到农作物具有虫害时,根据检测的信息,可编程PLC28控制配药机15配置相应的杀虫药物,之后通知农药机16将杀虫药物对农作物进行喷洒,当土壤水分传感器11、土壤PH值分析计12、空气温湿度传感器13、紫外线传感器14和水分监测仪10监测到农作物的水分、土壤水分盒土壤的肥力不合格时,可编程PLC28控制水肥一体机17和喷雾器18对农作物以及土壤进行加湿和增肥,同时通过控制大棚温度控制器19打开负压风机20、遮阳电机21和湿帘水泵22,从而控制农作的通风性和日照度,可实时的对农作物的病虫害和生长环境进行检测,在生病虫害时或者生长环境不适宜时,可以有效的根据病虫害的类型配置相关对的杀虫剂进行喷洒,同时对农作物的环境进行实时的更新调节,保证农作物处于适宜的生长环境,该实施方式具体解决了现有技术中存在的对农作物的病虫害和生长环境检测力度低,无法有效的在生病虫害时或者生长环境不适宜时,对其环境进行调整的问题。

如附图3所示的一种基于物联网的农业智能管理系统,还包括远程控制模块8和图像监控模块3,所述远程控制模块8用于通过北斗***22对农作物的区域进行定位,采用红外摄像机23对夜晚的农作物进行实时的监测;

所述图像监控模块3用于通过存储器24对数据采集器2采集的农作物以及相关的信息进行备份,采用无线通信模块25进行远程无线控制,通过控制计算机26控制相关设备对农作物的温度、湿度、水量、日照时间和通风时间进行控制,显示器27对农作物的监控图像以及相关数据进行显示;

所述可编程PLC28输出端设有存储器24、无线通信模块25、控制计算机26和显示器27;

所述可编程PLC28输出端设有存储器24、无线通信模块25、控制计算机26和显示器27;

所述土壤水分传感器11型号设置XTY5131699,所述土壤水分传感器11又称土壤湿度传感器,由不锈钢探针和防水探头构成,可长期埋设于土壤和堤坝内使用,对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量,所述空气温湿度传感器13型号设置为JCJ175,所述空气温湿度传感器13只是传感器其中的一种而已,只是把空气中的温湿度通过一定检测装置,测量到温湿度后,按一定的规律变换成电信号或其他所需形式的信息输出,用以满足用户需求,所述紫外线传感器14型号设置BISZ-HW-006,所述紫外线传感器14是传感器的一种,可以利用光敏元件通过光伏模式和光导模式将紫外线信号转换为可测量的电信号。

实施方式具体为:通过北斗***22对农作物的区域进行定位,采用红外摄像机23对夜晚的农作物进行实时的监测,北斗***22对虫害区域和非虫害区域进行定位和反复检测,从而划分处农药机16、水肥一体机17和喷雾器18的喷洒范围,通过存储器24对数据采集器2采集的农作物以及相关的信息进行备份,采用无线通信模块25进行远程无线控制,通过控制计算机26控制相关设备对农作物的温度、湿度、水量、日照时间和通风时间进行控制,显示器27对农作物的监控图像以及相关数据进行显示,可以根据需要对各个检测区域和处理区域进行定位划分处理,同时对农作物实行物料网远程智能管理,提升管理的便捷性,该实施方式具体解决了现有技术中存在的没有根据需要对各个检测区域和处理区域进行定位划分处理的问题。

本发明工作原理:

参照说明书附图1-3,病虫害监测仪9、水分监测仪10、土壤水分传感器11、土壤PH值分析计12、空气温湿度传感器13和紫外线传感器14将检测的数据发送至数据采集器2处进行汇总,当病虫害监测仪9检测到农作物具有虫害时,可编程PLC28控制配药机15配置相应的杀虫药物,之后通知农药机16将杀虫药物对农作物进行喷洒,监测到农作物的水分、土壤水分盒土壤的肥力不合格时,可编程PLC28控制水肥一体机17和喷雾器18对农作物以及土壤进行加湿和增肥,通过控制大棚温度控制器19打开负压风机20、遮阳电机21和湿帘水泵22,从而控制农作的通风性和日照度,可实时的对农作物的病虫害和生长环境进行检测,在生病虫害时或者生长环境不适宜时,可以有效的根据病虫害的类型配置相关对的杀虫剂进行喷洒,同时对农作物的环境进行实时的更新调节,保证农作物处于适宜的生长环境;

参照说明书附图3,北斗***22对虫害区域和非虫害区域进行定位和反复检测,从而划分处农药机16、水肥一体机17和喷雾器18的喷洒范围,通过存储器24对数据采集器2采集的农作物以及相关的信息进行备份,采用无线通信模块25进行远程无线控制,通过控制计算机26控制相关设备对农作物的温度、湿度、水量、日照时间和通风时间进行控制,可以根据需要对各个检测区域和处理区域进行定位划分处理,同时对农作物实行物料网远程智能管理,提升管理的便捷性。

最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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