CN105955161A - 一种农业智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业智能控制系统，该控制系统包括农业小气候监测系统、计算机控制分析系统；农业小气候监测系统和计算机控制分析系统通过4G无线技术连接；农业小气候监测系统装置包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、浓度传感器、风向风速仪、多相机实时拍摄系统以及信息收集装置；计算机控制系统包括信息接收模块、信息分析模块以及信息处理模块。本发明提供的一种农业智能控制系统，可以农业小气候监测系统和计算机分析控制系统对小区域农业的天气情况作出精准的预测，并提供了一种可视化的视频监控，及时监测到农作物长势或病虫害、风害等情况，方便农业人员一天多时态查看农业信息，并在数据不满足要求时发出报警措施，实现农业的智能控制。

Description

一种农业智能控制系统

技术领域

本发明属于农业智能控制系统技术领域，具体涉及一种可对农作物生长区域小气候作出预测并做好预警准备的农业智能控制系统。

背景技术

在农作物的生长过程中，外部气候环境因素尤为重要，这些外部因素主要有光照强度、空气的湿度和温度、土壤的温度和湿度、二氧化碳浓度以及风速等。这些气候因素的数据目前多数通过传统的天气预报获取，然而由于传统天气预报的局限性，不能针对不同区域范围作出精准的判断。以往农业人员需要查看农作物长势或者病虫害、风害等情况时，需要去现场查看，无形之中会浪费人力、物力和财力。

由于这些数据的复杂性和海量性，数据的动态管理十分重要，农业人员应该一天多时态关注这些农业信息，及时作出调整和对策。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可对农作物生长区域小气候作出预测并做好预警准备的农业智能控制系统。

本发明的技术方案是，该控制系统包括农业小气候监测系统、计算机控制分析系统；农业小气候监测系统和计算机控制分析系统通过4G无线网络连接；农业小气候监测系统装置包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、浓度传感器、风向风速仪和多相机实时拍摄系统以及信息收集装置，所述信息收集装置包括图像采集装置和数据采集装置；计算机控制系统包括信息接收模块、信息分析模块以及信息处理模块。

小气候监测系统通过立杆装置固定连接到一起，立杆装置设有可移动的壁柄、移动杆、底座，温度传感器、湿度传感器、光照传感器、浓度传感器、风向风速仪为传感器群，可以通过可移动壁柄安装于不同的高度，可以分别测验农作物区不同高度的温度、湿度、光照强度、二氧化碳或者肥料的浓度，风力和风向，多相机实时拍摄系统安装在移动杆顶端，可以多角度实时观测农作物的生长情况、病虫害情况以及天空中太阳及云层情况，并将监测信息根据时间节点传至信息收集装置。

数据和图像采集装置收集的信息库如下：

数据采集装置和图像采集装置将信息传至计算机分析系统的数据接收模块，数据接收模块将信息传至数据分析模块；数据库分析模块分两方面进行数据分析，一方面结合数据和图像资料对未来天气作出预测，另一方面通过当前小气候各因素数据情况，结合农作物环境因素预警指标库信息，作出预警方案。具体方案如下：

首先将数据和影像信息管理，将每天不同时点的气候因素统计分析形成小气候建模，一方面结合环境因素要点的数据和变化趋势进行预测，通过数据统计分析，判断未来几天该农田的天气状况变化，如果数据超过农作物生长的范围，根据超出情况作出警情预报，提出防御措施。

另一方面，通过小气候建模的数据和图像，判断当时农作物生长环境是否符合适宜环境，根据信息库的数据和环境因素指标中的数据进行对比，如果超出适宜范围，根据超出适宜范围的程度，作出灾难等级判断，进而提出防御措施。

某农作物环境因素指标库形式如下：

根据防御措施，数据处理模块发出命令，对农作物进行管理控制，将危害和损失降到最低。与此同时将纳入信息管理系统，进行防御措施和防御效果的储存，为日后查询打下基础。

农业小气候监测系统和计算机控制分析系统之间的连接建立在4G技术基础上，4G技术具备传输速率快，传输数量大的优点，这对该智能农业控制系统的实施有着非常重要的作用。

本发明所达到的有益效果：本发明提供的一种农业智能控制系统，可以农业小气候监测系统和计算机分析控制系统对小区域农业的天气情况作出精准的预测，并提供了一种可视化的视频监控，及时监测到农作物长势或病虫害、风害等情况，方便农业人员一天多时态查看农业信息，并在数据不满足要求时发出防御措施，实现农业的智能控制，同时将防御措施纳入管理系统，为日后农作物防御措施的查询打下基础。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图，图2为农业小气候监测系统实施例的现场安装示意图，图3为本发明工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，该控制系统包括农业小气候监测系统1、计算机控制分析系统2；农业小气候监测系统1和计算机控制分析系统2通过4G无线网络连接；农业小气候监测系统1装置包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、浓度传感器、风向风速仪和多相机实时拍摄系统以及信息收集装置，所述信息收集装置包括图像采集装置和数据采集装置；计算机控制系统2包括信息接收模块、信息分析模块以及信息处理模块。

如图2所示，小气候监测系统2中温度传感器、湿度传感器、光照传感器、浓度传感器、风向风速仪为要素传感器群，同一农田设多个传感器群，小气候监测系统通过立杆装置11固定连接到一起，立杆装置设有可移动的壁柄17、移动杆16、底座12，土壤要素传感器敷设于土壤中，可以监测土壤温度、湿度、肥料浓度等，传感器群根据农作物不同生长期高度的不同，可以通过可移动壁柄安装于不同的高度，分别测验农作物区不同高度的空气温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度，并将其监测数据传至数据收集装置13，多相机实时拍摄系统15安装于移动杆16顶端，可以多角度实时观测农作物的生长情况、病虫害情况以及天空中太阳及云层情况，多相机实时拍摄系统15将这些图像信息按时间点收集，传至图像采集装置14。所有传感器和信息收集装置的用电系统均靠风能发电机19和太阳能电池板18与蓄电池110连接，可以节省能源。

数据和图像采集装置收集的信息库样式如下：

数据采集装置13和图像采集装置14将信息库通过4G无线网络传至计算机分析系统2中的信息接收模块，信息接收模块将信息传至信息分析模块；信息分析模块分两方面进行信息分析，一方面结合数据和图像资料对未来天气作出预测，另一方面通过当前小气候各因素数据情况，结合农作物环境因素预警指标库信息，作出预警方案，具体流程如图3所示。

首先根据收集到的将数据和影像进行信息管理，将每天不同时点的气候因素统计分析形成小气候建模，一方面结合环境因素要点的数据和变化趋势进行小气候预测，通过信息统计分析，判断未来几天该农田的天气状况变化，如果数据超过农作物生长适宜的范围，根据超出情况作出警情预报，提出防御措施。

另一方面，通过小气候建模的数据和图像，判断当时农作物生长环境是否符合适宜环境，根据信息库的数据和环境因素指标中的数据进行对比，如果超出适宜范围，根据超出程度，作出灾难等级判断，进而提出防御措施。

某农作物环境因素指标库形式如下：

根据防御措施，数据处理模块发出命令，对农作物进行管理控制，将危害和损失降到最低。与此同时将纳入信息管理系统，进行防御措施和防御效果的储存，为日后查询打下基础。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种农业智能控制系统，其特征是，该控制系统包括农业小气候监测系统、计算机控制分析系统；农业小气候监测系统和计算机控制分析系统通过4G无线网络连接；农业小气候监测系统装置包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、浓度传感器、风向风速仪、多相机实时拍摄系统以及信息收集装置；计算机控制系统包括信息接收模块、信息分析模块以及信息处理模块。

2.根据权利要求1所述的一种农业智能控制系统，其特征是，所述小气候监测系统通过立杆装置固定连接到一起，立杆装置设有可移动的壁柄、移动杆、底座，温度传感器、湿度传感器、光照传感器、浓度传感器、风向风速仪为传感器群，可以通过可移动壁柄安装于不同的高度，多相机实时拍摄系统安装在移动杆顶端。

3.根据权利要求2所述的一种农业智能控制系统，其特征是，所述数据收集装置与传感器群连接，图像收集装置与多相机实时拍摄系统连接。

4.根据权利要求1所述的一种农业智能控制系统，其特征是，所述信息收集装置将数据发送至计算机控制分析系统中的数据接收模块，数据接收模块将信息发送至数据分析模块，数据分析模块对该区域内温度、湿度、风速等情况分析，及时作出气候状况预测，并与农作物适宜环境因素数据库对比，提出防御措施。

5.根据权利要求1所述的一种农业智能控制系统，其特征是，所述数据分析模块将决策发送至数据处理模块，数据处理模块对农作物的管理发出命令。

6.根据权利要求2所述的一种农业智能控制系统，其特征是，所述立杆装置与供电装置连接，供电装置为太阳能电池板和风能发电机连接的蓄电池。