CN105242724A - 一种可gsm短信远程调控的农业种植环境智能调节装置 - Google Patents

一种可gsm短信远程调控的农业种植环境智能调节装置 Download PDF

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一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,包括数据采集装置、调控装置及水循环装置,还包括一GSM短信控制模块,GSM短信控制模块包括无线数据通讯模块和移动终端,移动终端与无线数据通讯模块为双向通信,数据采集装置包括温湿度传感器、土壤检测仪及管道压力传感器,调控装置包括中央处理器、电子控制单元及无线信号接收器,中央处理器依据信号输入完成信号转换控制电子控制单元,电子控制单元包括控制面板,通过控制面板完成参数设定,电子控制单元控制水循环装置,水循环装置包括水泵控制器、喷淋控制器及电机控制器。本发明具有水控精确度高、自动化程度完善、人工需求少、实时化监控及水资源利用率高的特点。

Description

一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置
技术领域
[0001] 本发明涉及农业生产设备技术领域,具体而言本发明特别涉及一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置。
背景技术
[0002]目前,农业灌溉是解决由水资源日益紧缺而导致的各类供求矛盾的有效方案之一,它依据农作物需求信息完成实时监控、适时进行灌溉,在不影响农作物产量的同时节约了农业用水。
[0003] 传统的灌溉方式通常采用水从地表面进入农田里,完成土壤的湿润,可以分为畦灌、沟灌、淹灌和漫灌,通常需要根据人工对灌溉的程度进行判断,形式较为粗糙,精确度不高,易造成水资源浪费。即使采用灌溉监控系统,在实际的应用中依然存在较多缺陷:如监测点通常局限在地表单一深度,没有进行多层位的监控,信息反馈准确率较低,同时通常采用人工方式劳作,完成农作物的灌溉,导致灌溉成本较高,费时费力。
[0004]
发明内容
[0005] 本发明的目的在于解决上述不足,提供一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,具有水控精确度高、自动化程度完善、人工需求少、实时化监控及水资源利用率高的特点。
[0006] 本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,包括数据采集装置、调控装置及水循环装置,所述数据采集装置用于对农田环境数据进行采集,所述调控装置用于数据分析及对所述水循环装置的调节控制,所述水循环装置用于对农田环境水分的灌溉,还包括一 GSM短信控制模块,所述GSM短信控制模块包括无线数据通讯模块和移动终端,所述无线数据通讯模块与所述调控装置完成配合,所述移动终端与所述无线数据通讯模块为双向通信;所述数据采集装置包括温湿度传感器、土壤检测仪及管道压力传感器,所述温湿度传感器、土壤检测仪及管道压力传感器内分别安装设有无线传感器和模数转换器,所述温湿度传感器用于收集空气环境数据,所述土壤检测仪用于收集土壤环境数据,所述管道压力传感器用于收集管道内水压数据,所述调控装置包括中央处理器、电子控制单元及无线信号接收器,数据通过所述模数转换器完成信号转换,通过无线传感器与所述无线信号接收器的无线信号匹配完成信号传输,所述中央处理器依据信号输入完成信号转换控制所述电子控制单元,所述电子控制单元包括控制面板,通过所述控制面板完成参数设定,所述电子控制单元控制所述水循环装置,所述水循环装置包括水栗控制器、喷淋控制器及电机控制器。
[0007] 所述温湿度传感器、土壤检测仪及管道压力传感器数量至少一个,两个及以上所述温湿度传感器间隔排布距离为10-300m,所述土壤检测仪间隔排布距离为10-300m,所述管道压力传感器位于水管内部。
[0008] 所述温湿度传感器为无线温湿度传感器,所述无线温湿度传感器内设有探头,所述探头采用具有固态聚合物结构的温湿电容元件。
[0009] 所述温湿度传感器按不等高或等高悬挂在农田上空0.3-3.0m高处,用于采集空气温湿度,并将温湿度信息通过模数转换器完成信号转换,通过无线信号传感器完成无线信号输入。
[0010] 所述土壤检测仪内配有探针,所述土壤检测仪安置在农田土壤中,用于采集土壤营养元素及水分含量,并将土壤营养元素及水分含量通过模数转换器完成信号转换,通过无线信号传感器完成无线信号输入。
[0011] 所述管道压力传感器用于检测远端水压信号,并将远端水压信号通过模数转换器完成信号转换,通过无线信号传感器完成无线信号输入。
[0012] 所述中央处理器输出端与所述电子控制单元输入端相连,所述电子控制单元与所述水循环装置完成电联控制,所述水栗控制器用于调节水压,所述喷淋控制器用于调节滴液流量。
[0013] 还包括一存储单元,所述存储单元用于保存所述中央处理器转换信号信息。
[0014] 还包括一警示装置,所述警示装置输入端与所述中央处理器输出端相连,所述警示装置输出端分别与无线数据通讯模块、控制面板及警示灯连接,所述无线数据通讯模块发出短信警报传输至移动终端,所述控制面板用于显示报警代码,所述警示灯用于明灯警不ο
[0015] 本发明与现有技术相比具有如下突出优点和效果:本发明利用三种传感装置完成不同信息的收集,数据采集范围完成空气、土壤及水压监测,利用中央处理器综合对比数据完成最佳比例计算,从而提高了农作物水分及养分需求量的精确度,避免了因误差导致灌溉的浪费,提高了水资源的利用率,同时增加了农作物营养物的监控,提高了农作物的产量,利用GSM短信控制模块可以完成实时监控及实时指令发送,为远程操控提供方便,增加了智能化程度,提高了自动化生产率。综合所述,本发明具有水控精确度高、自动化程度完善、人工需求少、实时化监控及水资源利用率高的特点。
[0016] 本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
[0017] 图1为本发明实施例的整体结构示意图。
[0018]
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
[0019] 如图1所示,本发明提供的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,包括数据采集装置2、调控装置3及水循环装置4,数据采集装置2用于对农田环境数据进行采集,调控装置3用于数据分析及对水循环装置的调节控制,水循环装置4用于对农田环境水分的灌溉,还包括一 GSM短信控制模块1,GSM短信控制模块1包括无线数据通讯模块12和移动终端11,无线数据通讯模块12与调控装置3完成配合,移动终端11与无线通讯模块12为双向通信;数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23数量至少一个,温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23内分别安装设有无线传感器24和模数转换器25,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为10-300m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,无线温湿度传感器内设有探头,探头采用具有固态聚合物结构的温湿电容元件,温湿度传感器21用于收集空气环境数据,温湿度传感器21按不等高或等高悬挂在农田上空
0.3-3.0m高处,用于采集空气温湿度,并将温湿度信息通过模数转换器25完成信号转换,通过无线信号传感器24完成无线信号输入,土壤检测仪22间隔排布距离为10-300m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据,土壤检测仪22内配有探针,土壤检测仪22安置在农田土壤中,用于采集土壤营养元素及水分含量,并将土壤营养元素及水分含量通过模数转换器25完成信号转换,通过无线信号传感器24完成无线信号输入,管道压力传感器23位于水管内部,管道压力传感器23用于收集管道内水压数据,管道压力传感器23用于检测远端水压信号,并将远端水压信号通过模数转换器25完成信号转换,通过无线信号传感器24完成无线信号输入;调控装置3包括中央处理器33、电子控制单元31及无线信号接收器34,数据通过模数转换器25完成信号转换,通过无线传感器24与无线信号接收器34的无线信号匹配完成信号传输,中央处理器33依据信号输入完成信号转换,中央处理器33控制电子控制单元31,中央处理器33输出端与电子控制单元31输入端相连,电子控制单元31包括控制面板32,通过控制面板32完成参数设定,电子控制单元31与水循环装置4完成电联控制,电子控制单元31控制水循环装置,水循环装置4包括水栗控制器41、喷淋控制器42及电机控制器43,水栗控制器41用于调节水压,喷淋控制器42用于调节滴液流量,还包括一存储单元5,存储单元5用于保存中央处理器33转换信号信息,还包括一警示装置6,警示装置6输入端与中央处理器33输出端相连,警示装置6输出端分别与无线数据通讯模块12、控制面板32及警示灯7连接,无线数据通讯模块12发出短信警报传输至移动终端11,控制面板32用于显示报警代码,警示灯7用于明灯警示。
[0020] 实施例1
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为10m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按等高悬挂在农田上空0.3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为10m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0021] 实施例2
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为10m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按等高悬挂在农田上空3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为10m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0022] 实施例3
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为10m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按等高悬挂在农田上空0.3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为300m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0023] 实施例4
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为300m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按等高悬挂在农田上空0.3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为10m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0024] 实施例5
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为300m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按等高悬挂在农田上空0.3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为300m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0025] 实施例6
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为300m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按等高悬挂在农田上空3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为300m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0026] 实施例7
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为10m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按不等高无规则散布悬挂在农田上空0.3-3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为10m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0027] 实施例8
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为10m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按不等高无规则散布悬挂在农田上空0.3-3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为300m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0028] 实施例9
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为300m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按不等高无规则散布悬挂在农田上空0.3-3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为10m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0029] 实施例10
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为300m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按不等高无规则散布悬挂在农田上空0.3-3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为300m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0030] 实施例11 依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为15m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按不等高无规则散布悬挂在农田上空0.3-3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为150m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0031] 实施例11
依据上述所述,本发明数据采集装置2包括温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23,两个及以上温湿度传感器21间隔排布距离为30m,温湿度传感器21为无线温湿度传感器,温湿度传感器21按不等高无规则散布悬挂在农田上空0.3-3m高处,用于采集空气温湿度,土壤检测仪22间隔排布距离为200m,土壤检测仪22用于收集土壤环境数据。
[0032] 本发明温湿度传感器21和土壤检测仪22的分布排布依据农田面积及农作物习性进行结合排布,环境要求较高的农作物,温湿度传感器21和土壤检测仪22排布范围较为密集;环境要求较低的农作物,温湿度传感器21和土壤检测仪22排布范围较为扩散;数据监测随着温湿度传感器21、土壤检测仪22及管道压力传感器23排布的密集度的增加而更加精确。
[0033] 本发明的远程操控工作原理及操作方法为:首先设置GSM短信控制模块1,移动终端11完成与无线数据通讯模块12的双向信号互通,完成号码匹配,该号码为管理人员移动终端11号码;数据采集装置2通过安装完成的温湿度传感器21、土壤检测仪22和管道压力传感器23完成农田环境数据的采集,各个温湿度传感器21、土壤检测仪22和管道压力传感器23通过内置的模数转换器25完成数字信号转换,利用无线传感器24与无线信号接收器34的无线匹配,完成环境数据的信号输入,环境数据的信号输入至中央处理器33,中央处理器33完成环境数据信号的判读,而后将判读指令传输至无线数据通讯模块12和电子控制单元31内,无线数据通讯模块12将判读指令自动编辑为短信发送至移动终端11处,管理人员通过短信远程收取农田信息,完成对应指令的传输,同时电子控制单元31通过接受判读指令完成控制面板数据的显示,方便农田内部管理人员的数据读取,利用存储单元5完成数据的备份及收集;管理人员依据判读指令完成农田环境的判读,管理人员可以通过移动终端11编辑短信命令语完成信号输入,无线数据通讯模块12将数据指令传输至调控装置3内,通过中央处理器33完成指令判读,中央处理器33完成指令判读后完成执行指令的发送,执行指令发送至电子控制单元31内,电子控制单元31依据执行指令完成水循环装置4的调控,从而完成整体的智能自动化环境调整。
[0034] 本发明的自动判读工作原理及操控方法为:依据上述所述,本发明利用管理人员在控制面板32处完成指令的设定,设置界定参数。假定设置参数为:空气湿度不得低于30%RH,空气温度不得低于20 V,土壤导电率不得低于:3ds/m,土壤水分饱和度不得低于30%,管道远程内压不得低于lmpa。界定参数设定完成后,植入中央处理器33内完成判定标准;数据采集装置2通过数据采集,完成数据反馈,数据输入中央处理器33内,中央处理器33通过判定标准判定反馈数据,若符合判定标准则反馈至水循环装置4采用不工作模式,若不符合判定标准则通过中央处理器33转换成执行指令,从而完成对应的环境调整。
[0035] 本发明利用三种传感装置完成不同信息的收集,数据采集范围完成空气、土壤及水压监测,同时利用不同空间位置的安装结构,提高了数据采集的全面性,增加了数据的准确性,利用中央处理器综合对比数据完成最佳比例计算,从而提高了农作物水分及养分需求量的精确度,避免了因误差导致灌溉的浪费,提高了水资源的利用率,同时增加了农作物营养物的监控,提高了农作物的产量,利用GSM短信控制模块可以完成实时监控及实时指令发送,为远程操控提供方便,增加了智能化程度,提高了自动化生产率。
[0036] 综合所述,本发明具有水控精确度高、自动化程度完善、人工需求少、实时化监控及水资源利用率高的特点。
[0037]由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (9)

1.一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,包括数据采集装置、调控装置及水循环装置,所述数据采集装置用于对农田环境数据进行采集,所述调控装置用于数据分析及对所述水循环装置的调节控制,所述水循环装置用于对农田环境水分的灌溉,其特征在于:还包括一 GSM短信控制模块,所述GSM短信控制模块包括无线数据通讯模块和移动终端,所述无线数据通讯模块与所述调控装置完成配合,所述移动终端与所述无线数据通讯模块为双向通信,所述数据采集装置包括温湿度传感器、土壤检测仪及管道压力传感器,所述温湿度传感器、土壤检测仪及管道压力传感器内分别安装设有无线传感器和模数转换器,所述温湿度传感器用于收集空气环境数据,所述土壤检测仪用于收集土壤环境数据,所述管道压力传感器用于收集管道内水压数据,所述调控装置包括中央处理器、电子控制单元及无线信号接收器,数据通过所述模数转换器完成信号转换,通过所述无线传感器与所述无线信号接收器的无线信号匹配完成信号传输,所述中央处理器依据信号输入完成信号转换控制所述电子控制单元,所述电子控制单元包括控制面板,通过所述控制面板完成参数设定,所述电子控制单元控制所述水循环装置,所述水循环装置包括水栗控制器、喷淋控制器及电机控制器。
2.根据权利要求1所述的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,其特征在于:所述温湿度传感器、土壤检测仪及管道压力传感器数量至少一个,两个及以上所述温湿度传感器间隔排布距离为10-300m,所述土壤检测仪间隔排布距离为10-300m,所述管道压力传感器位于水管内部。
3.根据权利要求2所述的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,其特征在于:所述温湿度传感器为无线温湿度传感器,所述无线温湿度传感器内设有探头,所述探头采用具有固态聚合物结构的温湿电容元件。
4.根据权利要求3所述的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,其特征在于:所述温湿度传感器按不等高或等高悬挂在农田上空0.3-5.0m高处,用于采集空气温湿度,并将温湿度信息通过模数转换器完成信号转换,通过无线信号传感器完成无线信号输入。
5.根据权利要求2所述的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,其特征在于:所述土壤检测仪内配有探针,所述土壤检测仪安置在农田土壤中,用于采集土壤营养元素及水分含量,并将土壤营养元素及水分含量通过模数转换器完成信号转换,通过无线信号传感器完成无线信号输入。
6.根据权利要求2所述的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,其特征在于:所述管道压力传感器用于检测远端水压信号,并将远端水压信号通过模数转换器完成信号转换,通过无线信号传感器完成无线信号输入。
7.根据权利要求1所述的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,其特征在于:所述中央处理器输出端与所述电子控制单元输入端相连,所述电子控制单元与所述水循环装置完成电联控制,所述水栗控制器用于调节水压,所述喷淋控制器用于调节滴液流量。
8.根据权利要求1所述的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,其特征在于:还包括一存储单元,所述存储单元用于保存所述中央处理器转换信号信息。
9.根据权利要求1所述的一种可GSM短信远程调控的农业种植环境智能调节装置,其特征在于:还包括一警示装置,所述警示装置输入端与所述中央处理器输出端相连,所述警示装置输出端分别与无线数据通讯模块、控制面板及警示灯连接,所述无线数据通讯模块发出短信警报传输至移动终端,所述控制面板用于显示报警代码,所述警示灯用于明灯警不O
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