CN102510397A - 一种农情信息采集装置和系统 - Google Patents

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孟祥宝
谢秋波
刘海峰
潘明
陈万云
陈艺
刘红刚
岑广宇
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    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture

Abstract

本发明公开了一种农情信息采集系统，包括：农情数据自动采集模块：用于采集多个农情数据；人工采集录入模块：用于录入人工采集的数据；农情分析模块：与所述的农情数据自动采集模块及人工采集录入模块相连，用于分析所述的农情数据；通讯模块：与所述的农情分析模块相连，用于将所述的农情数据及图像通过通讯模块进行传送。本发明农情信息采集装置与系统为精细农业的发展提供高效、低成本的农情信息采集。

Description

一种农情信息采集装置和系统
技术领域
本发明涉及一种农情信息采集装置和系统
背景技术
众所周知，农情信息主要包括地理环境、土壤环境、小气候、水环境、与作物生长状况相关的信息以及管理信息等六大要素，具有量大、多维(信息多样)、动态、不确定(系统的噪音和随机噪音)、不完整、稀疏性、时空变异性强等特点。在精细农业研究中，目前优先考虑的是土壤水分、土壤养分、土壤压实、耕种深度和作物病虫害害及作物苗情分布信息等，要求能够定位、快速、精确、连续地测量。传统的实验室分析方法已很难满足这一要求，因此需要开发适用于精细农业的农田信息快速采集技术。目前，农情信息快速采集技术的研究落后于支持精细农业的其他技术(如传感器技术等)，已成为国际上众多单位的重要课题。
发明内容
为了解决以上的技术问题，本发明提供一种农情信息采集装置。
本发明公开一种农情信息采集装置，包括：
农情数据自动采集模块：用于自动采集多种农情数据；
人工采集录入模块：用于录入人工采集的数据；
农情分析模块：与所述的农情数据自动采集模块及人工采集录入模块相连，用于分析所述的农情数据；
通讯模块：与所述的农情数据自动采集模块及人工采集录入模块相连，用于将所述的农情数据及图像通过通讯模块进行传送。
在本发明所述的农情信息采集装置中，所述的多种农情数据具体是：土壤水分、土壤温度、电导率、PH值、光照度、温湿度、雨量、风向、风速、二氧化碳浓度。
在本发明所述的农情信息采集装置中，所述的人工采集数据具体是：农作物信息、病虫害信息。
在本发明所述的农情信息采集装置中，所述的通讯模块具体是：GPS模块、3G通信模块。
在本发明所述的农情信息采集装置中，还包括摄像模块，用于摄取环境数据。
在本发明所述的农情信息采集装置中，所述的农情信息采集装置采用VGA触摸屏。
在本发明所述的农情信息采集装置中，所述的农情信息采集装置采用大容量可充电蓄电池为内部设备和外围设备供电，采用太阳能供电设备提供电源补充。
本发明公开了一种农情信息采集系统，包括：多个农情信息采集装置、通讯网络、交换机/路由器、后台服务器以及远程操作工作站，所述的多个农情信息采集装置、通讯网络、交换机/路由器、后台服务器以及远程操作工作站顺序相连接，所述的农情信息采集装置为上述技术方案中的的农情信息采集装置。
实施本发明的农情信息采集装置和系统，具有以下有益的技术效果：
为精细农业的发展提供高效、低成本的农情信息采集工具；
定位快速、精确、连续；
实现农业生产环境信息、农业生产过程信息的多元融合，保证农情数据分析更精细、准确，为农业精准播种、精准施肥、精准灌溉、精准收获提供可靠农情信息；
本系统大大提高了农情信息采集效率，降低测量成本，为建设安全农业生产环境和精准农业建设提供大量的决策依据，对促进农业的持续健康发展具有重要意义。
附图说明
图1是本发明实施例一种农情信息采集装置模块结构图；
图2为本发明实施例一种农情信息采集系统构造方框图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，一种农情信息采集装置，包括：农情数据自动采集模块10、人工采集录入模块11、摄像模块12、通讯模块22、农情分析模块13。农情数据自动采集模块10：用于采集多种农情数据；人工采集录入模块11：用于录入人工采集的数据；摄像模块12，用于摄取现场环境或农作物生长的图像信息；农情分析模块20：与农情数据自动采集模块10及人工采集录入模块11相连，用于分析所述的农情数据及人工数据；通讯模块13：与农情分析模块20相连，用于将所述的农情数据及图像通过通讯模块进行传送。
其中，所述的多种农情数据具体是：土壤水分、土壤温度、电导率、PH值、光照度、温湿度、雨量、风向、风速、二氧化碳浓度；人工采集数据具体是：农作物信息、病虫害信息；所述的通讯模块具体是：GPS模块、3G通信模块。
本领域的技术人员应知道，本发明所述的一种农情信息采集装置中各模块的功能是通过软件与硬件相结合的方式实现的。
采集终端人机交互界面选取较大尺寸(10″)的VGA触摸屏，保证产品的容易操作性能。考虑到设备的野外强光操作环境，界面采用高对比背景与高亮度前景显示设计。
采用大容量可充电蓄电池为内部设备和外围设备供电，采用太阳能供电设备提供电源补充。
总之，本发明的一体化采集终端设备技术特征在于：
(1)多通道、多类型传感器集成与扩展。系统采集的农情信息种类多样，信号输入和供电问题的一致性是本系统重点解决的关键技术问题，同时还提供了可根据用户的需求扩展检测功能。
(2)实现ARM嵌入式核心板、GPS模块、3G通信模块、数据采集模块等高度集成于同一集成电路板上。
(3)解决了设备防水、防雷、野外连续供电等关键问题。
本发明的一体化采集终端设备主要实现以下六类信息数据的综合采集，包括①土壤成分/养分信息；②土壤特征信息；③作物生长小气候信息；④图像信息；⑤人工采集的作物信息(作物种类、生长状态等)和病虫害信息；⑥地理空间定位信息。同时终端设备提供一定的设备开关控制输出功能。服务平台实现与终端采集设备实时通信、信息入库、信息统计分析与空间分布展示等功能。
请参阅图2，一种农情信息采集系统，包括：多个农情信息采集装置25、通讯网络30、交换机/路由器40、后台服务器50以及远程操作工作站60，多个农情信息采集装置25、通讯网络30、交换机/路由器40、后台服务器50以及远程操作60工作站顺序相连接，其特征在于：所述的农情信息采集装置为上述技术方案中所述的农情信息采集装置。
本系统的研发分为数据采集终端硬件设计、嵌入式软件开发和信息采集服务平台开发三大部分，系统综合应用嵌入式技术、GPS定位技术、3G通信技术、多传感器多通道数据采集技术、GIS技术以及信息融合技术开发集多种测量要素于一体的多功能的农情综合信息采集系统。系统主要包括两大部份，一是负责农情综合信息采集的一体化终端设备，二是负责通信服务、信息管理等应用的服务平台。
总之，本发明之装置与系统的特点在于：
(1)将ARM嵌入式核心板、GPS模块、3G通信模块、数据采集模块等硬件集成到同一集成电路板上，实现硬件系统的高度集成，提高系统防振动和抗干扰性能，有效保证系统的稳定性，使设备更能适应农业生产环境的需要；
(2)将二维GIS空间插值分析和展现技术应用到精细农业数据分析中，系统数据分析结果得到更直观展示，更符合农业生产实际的需要；
(3)采集终端通过3G网络，将采集的信息实时上传到后台服务平台，服务平台再通过WEB技术发布到互联网上，让用户随时随地可以了解到农情信息。
实施本发明的农情信息采集装置和系统，具有以下有益的技术效果：
为精细农业的发展提供高效、低成本的农情信息采集工具；
定位快速、精确、连续；
实现农业生产环境信息、农业生产过程信息的多元融合，保证农情数据分析更精细、准确，为农业精准播种、精准施肥、精准灌溉、精准收获提供可靠农情信息；
本系统大大提高了农情信息采集效率，降低测量成本，为建设安全农业生产环境和精准农业建设提供大量的决策依据，对促进农业的持续健康发展具有重要意义。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种农情信息采集装置，其特征在于，包括：
农情数据自动采集模块：用于自动采集多种农情数据；
人工采集录入模块：用于录入人工采集的农情数据；
农情分析模块：与所述的农情数据自动采集模块及人工采集录入模块相连，用于分析所述的农情数据及人工数据；
通讯模块：与所述的农情分析模块相连，用于将所述的农情数据及图像通过通讯模块进行传送。
2.根据权利要求1所述的农情信息采集装置，其特征在于，所述的多种农情数据具体是：土壤水分、土壤温度、电导率、PH值、光照度、温湿度、雨量、风向、风速、二氧化碳浓度。
3.根据权利要求1所述的农情信息采集装置，其特征在于，所述的人工采集的农情数据具体是：农作物信息、病虫害信息。
4.根据权利要求1所述的农情信息采集装置，其特征在于，所述的通讯模块具体是：GPS模块、3G通信模块。
5.根据权利要求1所述的农情信息采集装置，其特征在于，还包括摄像模块，用于摄取现场环境或农作物生长的图像信息。
6.根据权利要求1所述的农情信息采集装置，其特征在于，所述的农情信息采集装置采用VGA触摸屏。
7.根据权利要求1所述的农情信息采集装置，其特征在于，所述的农情信息采集装置采用大容量可充电蓄电池为内部设备和外围设备供电，采用太阳能供电设备提供电源补充。
8.一种农情信息采集系统，包括：多个农情信息采集装置、通讯网络、交换机/路由器、后台服务器以及远程操作工作站，所述的多个农情信息采集装置、通讯网络、交换机/路由器、后台服务器以及远程操作工作站顺序相连接，其特征在于：所述的农情信息采集装置为权利要求1所述的农情信息采集装置。
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