CN109087211A - 一种沃柑智慧种植系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业种植技术领域，尤其是一种沃柑智慧种植系统，包括，环境信息采集模块，用于通过传感器采集种植土壤及种植环境的数据；生长情况录入模块，用于对沃柑生长各阶段的信息录入；气象数据通讯模块，通过与气象网站数据连接获取对应地理位置的气象信息；农业信息获取模块，用于与农业信息网站数据连接，并提取沃柑的信息；数据库服务器，用于数据的存取；数据分析和处理模块，用于根据所述数据库服务器的数据根据所述管理平台的业务项目进行分类；管理平台，用于对沃柑种植及销售的管理；施肥装置，用于对沃柑进行自动施肥。本发明的一种沃柑智慧种植系统，能够对沃柑的种植过程进行全面的监控，并能够提供科学的种植方案。
Description
技术领域
本发明涉及农业种植技术领域，尤其是一种沃柑智慧种植系统。
背景技术
沃柑是中国柑桔研究所重庆柑桔圃于2004年从韩国济州柑桔场引进,该品种来源于以色列的orah,是坦普尔脐橙与丹西红桔的杂交种,属于宽皮柑桔类型,是一个晚熟高糖品种。
传统柑橘的成熟期为每年12月份左右,而将传统柑橘进行品种改良和技术配套后，果实成熟期延迟到次年2月后的柑橘就属于晚熟柑橘。这种沃柑和普通晚熟柑橘比起来，挂树期更是可以延长到次年6月左右，是典型的柑橘中的“晚熟大王”。不仅如此，这种柑橘的含糖量也远远高于普通柑橘，具有成熟期晚、采摘期长、口感鲜美爽口、容易剥皮等诸多优点。随着经济的发展，人们对水果的口感和健康度的追求也逐渐增强，在这些方面的优点使得沃柑的市场需求日益倍增，因此沃柑产业在国内具有广阔的市场前景和经济效益。
目前基本上通过农民的经验对沃柑进行种植，这种传统的种植方法，容易在种植过程管理不科学，施肥不当，造成沃柑生长缓慢、果实小等问题，导致种植沃柑的投产时间长而产量不高。而对于经验不足的农民来说，遇上病害特征不明显的患病情况，农民不易识别，因此导致沃柑的产量大大减少。而且传统的沃柑种植方法不利于规模化及经济性发展，对沃柑的管理需要大量的人力物力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种沃柑智慧种植系统，能够对沃柑的种植过程进行全面的监控，并能够提供科学的种植方案。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种沃柑智慧种植系统，包括环境信息采集模块、生长情况录入模块、气象数据通讯模块、农业信息获取模块、数据库服务器、数据分析和处理模块、管理平台及施肥装置，
所述环境信息采集模块用于通过传感器采集种植土壤及种植环境的数据；
所述生长情况录入模块用于对沃柑生长各阶段的信息录入；
所述气象数据通讯模块用于识别沃柑种植的地理位置，并通过与气象网站数据连接获取对应地理位置的气象信息；
所述农业信息获取模块用于与农业信息网站数据连接，并通过关键字的方法提取与沃柑相关的信息；
所述数据分析和处理模块用于根据所述环境信息采集模块、所述生长情况录入模块及所述农业信息获取模块的数据进行处理分析，并数据发送到所述管理平台
所述管理平台用于接收所述数据分析和处理模块的信息，并包括天气灾害预测警报模块、施肥方案模块、产量预测模块、销售信息模块及灌溉模块；
所述数据库服务器用于存储所述环境信息采集模块、所述生长情况录入模块、所述气象数据通讯模块及所述农业信息获取模块的数据，并将数据发送到所述数据分析和处理模块。
所述施肥装置包括储料箱、搅拌桨、排料管、施肥管及控制器，所述储料箱设有进水管及若干进料管，所述进水管及所述进料管上均设有第一流量阀及第一开关阀；所述搅拌桨位于所述储料箱的底部并通过第一电机驱动；所述排料管通过排浆泵与所述储料箱导通连接，所述施肥管分别位于每一种植行上并与所述排料管导通连接，所述施肥管包括管体及螺旋推料杆，所述螺旋推料杆位于所述管体内并通过第二电机驱动，所述管体设有若干施肥口，所述施肥口均装设有第二流量阀、第二开关阀及肥料喷头；所述控制器分别与所述第一流量阀、所述第一开关阀、所述第二流量阀、所述第二开关阀及所述肥料喷头电连接并与所述施肥方案模块通讯连接。
进一步地，所述数据分析和处理模块采用SPARK计算引擎对所述数据库服务器的数据进行分析及处理。
进一步地，所述数据分析和处理模块能够根据所述管理平台涉及的业务对数据进行分类，并将分析完毕后的数据分别发送至所述管理平台的各个模块中。
进一步地，所述气象数据通讯模块将获得的天气预报信息发送到到所述数据库服务器，所述农业信息获取模块将农业网站相关于沃柑应对自然灾害的信息发送到所述数据库服务器，所述数据分析和处理模块接收所述数据库服务器的信息，所述数据分析和处理模块根据所述气象数据通讯模块获得的灾害预报种类与所述农业信息获取模块获得的沃柑应对自然灾害信息进行匹对、分析及生成灾害处理方案，并将灾害处理方案发送到所述天气灾害预测警报模块。
进一步地，所述农业信息获取模块将多个农业网站所获取沃柑的种植技术信息、生长规律信息及各地售价信息发送到所述数据库服务器，所述生长情况录入模块能够提供记录表格，并将获得的记录沃柑的各生长周期时间、各生成周期的形态特征发送到所述数据库服务器，所述数据分析和处理模块根据所述生长情况录入模块的信息与所述农业信息获取模块的信息进行匹对、分析及分别为各业务项目生成对应的种植或销售方案，并将种植或销售方案对应发送到所述施肥方案模块、所述产量预测模块、所述销售信息模块及所述灌溉模块。
进一步地，还包括病害识别模块、监控摄像头及病害特征图片录入模块，所述监控摄像头用于沃柑的拍摄，所述病害特征图片录入模块用于对沃柑的病害特征图片及对应病害信息的导入，所述监控摄像头的数据及所述病害特征图片录入模块的数据均由所述数据库服务器储存；所述数据分析和处理模块通过对所述监控摄像头的信息与所述病害特征图片录入模块的信息依次进行比较、匹对、确认病害，并根据所述农业信息获取模块提供的信息分析生成救治方案，同时作用于所述病害识别模块。
进一步地，所述管理平台还包括图表展示模块，所述图表展示模块根据所述生长情况录入模块的信息及所述农业信息获取模块的信息，并通过所述数据分析和处理模块处理分析生成实际生长情况与预计生长情况比较图表。
进一步地，所述销售信息模块还能用于在沃柑销售信息的发布，所述销售信息模块设有商品信息上架模板并与农业销售网站数据连接。
进一步地，所述施肥方案模块通过提取所述数据分析和处理模块中的施肥信息并转化为所述控制器能够识别的信号。
进一步地，还包括移动终端，所述移动终端用于通过手机软件对所述管理平台信息的接收。
本发明的有益效果是，
1.本发明中的传感器可以为土壤水分传感器、土壤氮磷钾检测传感器、土壤盐分传感器等，通过传感器对种植土壤及种植环境的数据进行采集，从而获得沃柑在生长过程中营养物质获得情况；农业信息获取模块从多个农业网站上获得沃柑的种植技术；数据分析和处理模块能够根据环境信息采集模块提供的沃柑实际生长情况与农业信息获取模块提供的种植技术进行分析，进而在管理平台提供沃柑种植的辅助方案，从而能够应对沃柑生长中所出现的问题进行针对性解决。
2.施肥装置根据在施肥方案模块获得的沃柑肥料需求信息，实现肥料的自动配比及添加；在螺旋推料杆及排浆泵的作用下，将肥料派送至管体内；管体通过设立若干个施肥口将每一种植行分为多段管理，而在本发明中，每一段种植行的土壤中均埋设有土壤传感器，通过土壤传感器提供的土壤信息，并在第二流量阀及第二开关阀在作用下，实现根据每段种植行对营养物质需求量的不同而进行合理的施肥。
3.气象数据通讯模块能够接收气象网站的天气预报信息，农业信息获取模块能够通过多个网站获取沃柑预防及应对自然灾害的方案，并结合气象数据通讯模块的信息，生成应急预案发送到管理平台。实现种植者能够自如地应对自然灾害，减少自然灾害对沃柑的产量的影响。
4.数据分析和处理模块通过对监控摄像头的信息与病害特征图片录入模块的信息依次进行比较、匹对、确认病害，并根据农业信息获取模块提供的信息分析生成救治方案，同时作用于病害识别模块。能够使农民快速掌握沃柑所患上的病害及救治方案，将损失降至最小，避免农民对沃柑的病害判断错误，错过最佳救治时间。
5.销售信息模块还能用于在沃柑销售信息的发布，销售信息模块设有商品信息上架模板并与农业销售网站数据连接。农民只需根据销售信息模块上的内容对应填上相关信息，即可在农业销售网站上发布沃柑出售信息。沃柑的销售价格信息可通过农业信息获取模块获得，从而为农民提供沃柑销售参考价钱。
附图说明
图1是本发明一较佳实施方式的沃柑智慧种植系统的结构框图。
图2是本发明一较佳实施方式的沃柑智慧种植系统的施肥装置结构示意图。
图3是本发明一较佳实施方式的沃柑智慧种植系统的施肥管结构示意图。
图中，1-环境信息采集模块，11-土壤水分传感器，12-土壤氮磷钾检测传感器，13-土壤温度传感器，14-土壤盐分传感器，15-光照传感器，16-土壤CO2传感器，17-空气湿度传感器，2-生长情况录入模块，3-气象数据通讯模块，4-农业信息获取模块，5-数据库服务器，6-数据分析和处理模块，7-管理平台，71-天气灾害预测警报模块，72-施肥方案模块，73-产量预测模块，74-销售信息模块，75-灌溉模块，76-病害识别模块，761-监控摄像头，762-病害特征图片录入模块，77-图表展示模块，78-移动终端，8-储料箱，801-进水管、802-进料管，81-搅拌桨，82-排料管，83-施肥管，831-管体，832-螺旋推料杆，833-施肥口，834-肥料喷头，84-排浆泵，85-第二电机，9-控制器，91-第一流量阀，92-第一开关阀，93-第二流量阀，94-第二开关阀.
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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
一种沃柑智慧种植系统，包括环境信息采集模块1、生长情况录入模块2、气象数据通讯模块3、农业信息获取模块4、数据库服务器5、数据分析和处理模块6、管理平台7及移动终端8。
环境信息采集模块1用于通过传感器采集种植土壤及种植环境的数据。在本实施例中，环境信息采集模块1包括土壤水分传感器11、土壤氮磷钾检测传感,12、土壤温度传感器13、土壤盐分传感14、光照传感器15、土壤CO2传感器16、空气湿度传感器17。环境信息采集模块1通过多中类型的传感器获取沃柑生长环境的信息，从而能够准确判断沃柑在生长过程中营养物质缺失的情况。
生长情况录入模块2用于对沃柑生长各阶段的信息录入。
气象数据通讯模块3用于识别沃柑种植的地理位置，并通过与气象网站数据连接获取对应地理位置的气象信息。
农业信息获取模块4用于与农业信息网站数据连接，并通过关键字的方法提取与沃柑相关的信息。
数据分析和处理模块6用于根据环境信息采集模块1、生长情况录入模块2及农业信息获取模块4的数据进行处理分析，并数据发送到管理平台7。在本实施例中，数据分析和处理模块6采用SPARK计算引擎对数据库服务器5的数据进行分析及处理。
管理平台7用于接收数据分析和处理模块6的信息，并包括天气灾害预测警报模块71、施肥方案模块72、产量预测模块73、销售信息模块74及灌溉模块75。
数据库服务器5用于存储环境信息采集模块1、生长情况录入模块2、气象数据通讯模块3及农业信息获取模块4的数据，并将数据发送到数据分析和处理模块6。
在本实施例中，气象数据通讯模块3将获得的天气预报信息发送到到数据库服务器5，农业信息获取模块4将农业网站相关于沃柑应对自然灾害的信息发送到数据库服务器5，数据分析和处理模块6接收数据库服务器5的信息，数据分析和处理模块6根据气象数据通讯模块3获得的灾害预报种类与农业信息获取模块4获得的沃柑应对自然灾害信息进行匹对、分析及生成灾害处理方案，并将灾害处理方案发送到天气灾害预测警报模块71。实现种植者能够自如地应对自然灾害，减少自然灾害对沃柑的产量的影响。
农业信息获取模块4将多个农业网站所获取沃柑的种植技术信息、生长规律信息及各地售价信息发送到数据库服务器5，生长情况录入模块2能够提供记录表格，并将获得的记录沃柑的各生长周期时间、各生成周期的形态特征发送到数据库服务器5，数据分析和处理模块6根据生长情况录入模块2的信息与农业信息获取模块4的信息进行匹对、分析及分别为各业务项目生成对应的种植或销售方案，并将种植或销售方案对应发送到施肥方案模块72、产量预测模块73、销售信息模块74及灌溉模块75。为沃柑的种植及销售遇到的问题采用正确有效的处理方法。
销售信息模块74能够提供沃柑的销售信息，避免农民因销售而产生困扰。销售信息模块74还能用于在沃柑销售信息的发布，销售信息模块74设有商品信息上架模板并与农业销售网站数据连接。在本实施例中，数据分析和处理模块6能够根据生长情况录入模块2获取沃柑的大小形态信息和农业信息获取模块4获取市场上不同大小形态沃柑的销售价格，并且分析处理出本次种植沃柑的销售价钱。
还包括病害识别模块76、监控摄像头761及病害特征图片录入模块762，监控摄像头761用于沃柑的拍摄，病害特征图片录入模块762用于对沃柑的病害特征图片及对应病害信息的导入，监控摄像头761的数据及病害特征图片录入模块762的数据均由数据库服务器5储存；数据分析和处理模块6通过对监控摄像头761的信息与病害特征图片录入模块762的信息依次进行比较、匹对、确认病害，并根据农业信息获取模块4提供的信息分析生成救治方案，同时作用于病害识别模块76。数据分析和处理模块6通过对监控摄像头761的信息与病害特征图片录入模块的信息依次进行比较、匹对、确认病害，并根据农业信息获取模块4提供的信息分析生成救治方案，同时作用于病害识别模块76。能够使农民快速掌握沃柑所患上的病害及救治方案，将损失降至最小，避免农民对沃柑的病害判断错误，错过最佳救治时间。
管理平台7还包括图表展示模块77，图表展示模块77根据生长情况录入模块2的信息及农业信息获取模块4的信息，并通过数据分析和处理模块6处理分析生成实际生长情况与预计生长情况比较图表。图表展示模块77能够直观了解到种植的沃柑种植过程中所出现的问题，便于农民的及时更正，挽救损失。
移动终端8用于通过手机软件对管理平台7信息的接收，使得农民能够随时随地掌握沃柑的生长情况及销售情况。
施肥装置包括储料箱8、搅拌桨81、排料管82、施肥管83及控制器9。储料箱8设有进水管801及若干进料管802，进水管801及进料管802上均设有第一流量阀91及第一开关阀92，搅拌桨81位于储料箱8的底部并通过第一电机811驱动。进水管801及进料管802用于肥料的排入，通过设立进水管801及若干进料管802，并通过搅拌桨81对肥料进行混合搅拌，实现多种用营养物质的根据所需比例混合。
排料管82通过排浆泵84与储料箱8导通连接，施肥管83分别位于每一种植行上并与排料管82导通连接，施肥管83包括管体831及螺旋推料杆832，螺旋推料杆832位于管体831内并通过第二电机85驱动，管体831设有若干施肥口833，施肥口833均装设有第二流量阀93、第二开关阀94及肥料喷头834。在本实施例中，每一传感器所埋设的位置及数量均与肥料喷头834相对应。由于每一棵沃柑树及每一处土地均可能存在差异性，管体831设有若干施肥口833，每一传感器所埋设的位置及数量均与肥料肥喷头834相对应，能够将种植行分为若干段进行管理，针对每一沃柑树的营养需求不同，而采用不同的施肥量。
控制器9分别与第一流量阀91、第一开关阀92、第二流量阀93、第二开关阀94及肥料喷头834电连接并与施肥方案模块72通讯连接。在本实施例中，施肥方案模块72通过提取数据分析和处理模块6中的施肥信息并转化为控制器9能够识别的信号。
施肥装置的控制过程为：
环境信息采集模块1通过传感器用于通过传感器采集种植土壤的数据。农业信息获取模块4通过多个农业网站获取沃柑的种植技术信息及生长规律信息。种植者通过在生长情况录入模块53记录沃柑的各生长周期时间、各生成周期的形态特征。数据分析和处理模块6能够根据环境信息采集模块1、农业信息获取模块4及生长情况录入模块2的信息进行比较分析，并生成控制器6能够识别的施肥方案。
1.肥料配比管理：控制器9根据数据分析和处理模块6的信息，分别控制各第一开关阀92和的开启，使得多种肥料及水进入储料箱8；当第一流量阀91分别感应到各肥料及水根据设定比例进入储料箱8后，控制器9控制第一开关阀92关闭，同时控制第一电机811启动对肥料进行混合搅拌，完成了肥料的配比。
2.施灌控制，控制器9根据数据分析和处理模块6的信息，控制排浆泵84、第二电机85及管体831上所有的第二开关阀94打开，储料箱8内的肥料在排浆泵84及第二电机85的作用下由施肥口833排到土壤中。当某段土壤所对应的第二流量阀93到达设定值时，控制器9控制该段土壤所对应的第二开关阀94关闭，实现沃柑树的分段施肥管理。
Claims (10)
1.一种沃柑智慧种植系统，其特征在于，包括环境信息采集模块(1)、生长情况录入模块(2)、气象数据通讯模块(3)、农业信息获取模块(4)、数据库服务器(5)、数据分析和处理模块(6)、管理平台(7)及施肥装置，
所述环境信息采集模块(1)用于通过传感器采集种植土壤及种植环境的数据；
所述生长情况录入模块(2)用于对沃柑生长各阶段的信息录入；
所述气象数据通讯模块(3)用于识别沃柑种植的地理位置，并通过与气象网站数据连接获取对应地理位置的气象信息；
所述农业信息获取模块(4)用于与农业信息网站数据连接，并通过关键字的方法提取与沃柑相关的信息；
所述数据分析和处理模块(6)用于根据所述环境信息采集模块(1)、所述生长情况录入模块(2)及所述农业信息获取模块(4)的数据进行处理分析，并数据发送到所述管理平台(7)；
所述管理平台(7)用于接收所述数据分析和处理模块(6)的信息，并包括天气灾害预测警报模块(71)、施肥方案模块(72)、产量预测模块(73)、销售信息模块(74)及灌溉模块(75)；
所述数据库服务器(5)用于存储所述环境信息采集模块(1)、所述生长情况录入模块(2)、所述气象数据通讯模块(3)及所述农业信息获取模块(4)的数据，并将数据发送到所述数据分析和处理模块(6)。
所述施肥装置包括储料箱(8)、搅拌桨(81)、排料管(82)、施肥管(83)及控制器(9)，所述储料箱(8)设有进水管(801)及若干进料管(802)，所述进水管(801)及所述进料管(802)上均设有第一流量阀(91)及第一开关阀(92)；所述搅拌桨(81)位于所述储料箱(8)的底部并通过第一电机(811)驱动；所述排料管(82)通过排浆泵(84)与所述储料箱(8)导通连接，所述施肥管(83)分别位于每一种植行上并与所述排料管(82)导通连接，所述施肥管(83)包括管体(831)及螺旋推料杆(832)，所述螺旋推料杆(832)位于所述管体(831)内并通过第二电机(85)驱动，所述管体(831)设有若干施肥口(833)，所述施肥口(833)均装设有第二流量阀(93)、第二开关阀(94)及肥料喷头(834)；所述控制器(9)分别与所述第一流量阀(91)、所述第一开关阀(92)、所述第二流量阀(93)、所述第二开关阀(94)及所述肥料喷头(834)电连接并与所述施肥方案模块(72)通讯连接。
2.根据权利要求1所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：所述数据分析和处理模块(6)采用SPARK计算引擎对所述数据库服务器(5)的数据进行分析及处理。
3.根据权利要求1所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：所述数据分析和处理模块(6)能够根据所述管理平台(7)涉及的业务对数据进行分类，并将分析完毕后的数据分别发送至所述管理平台(7)的各个模块中。
4.根据权利要求1所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：所述气象数据通讯模块(3)将获得的天气预报信息发送到到所述数据库服务器(5)，所述农业信息获取模块(4)将农业网站相关于沃柑应对自然灾害的信息发送到所述数据库服务器(5)，所述数据分析和处理模块(6)接收所述数据库服务器(5)的信息，所述数据分析和处理模块(6)根据所述气象数据通讯模块(3)获得的灾害预报种类与所述农业信息获取模块(4)获得的沃柑应对自然灾害信息进行匹对、分析及生成灾害处理方案，并将灾害处理方案发送到所述天气灾害预测警报模块(71)。
5.根据权利要求1所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：所述农业信息获取模块(4)将多个农业网站所获取沃柑的种植技术信息、生长规律信息及各地售价信息发送到所述数据库服务器(5)，所述生长情况录入模块(2)能够提供记录表格，并将获得的记录沃柑的各生长周期时间、各生成周期的形态特征发送到所述数据库服务器(5)，所述数据分析和处理模块(6)根据所述生长情况录入模块(2)的信息与所述农业信息获取模块(4)的信息进行匹对、分析及分别为各业务项目生成对应的种植或销售方案，并将种植或销售方案对应发送到所述施肥方案模块(72)、所述产量预测模块(73)、所述销售信息模块(74)及所述灌溉模块(75)。
6.根据权利要求1所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：还包括病害识别模块(76)、监控摄像头(761)及病害特征图片录入模块(762)，所述监控摄像头(761)用于沃柑的拍摄，所述病害特征图片录入模块(762)用于对沃柑的病害特征图片及对应病害信息的导入，所述监控摄像头(761)的数据及所述病害特征图片录入模块(762)的数据均由所述数据库服务器(5)储存；所述数据分析和处理模块(6)通过对所述监控摄像头(761)的信息与所述病害特征图片录入模块(762)的信息依次进行比较、匹对、确认病害，并根据所述农业信息获取模块(4)提供的信息分析生成救治方案，同时作用于所述病害识别模块(76)。
7.根据权利要求1所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：所述管理平台(7)还包括图表展示模块(77)，所述图表展示模块(77)根据所述生长情况录入模块(2)的信息及所述农业信息获取模块(4)的信息，并通过所述数据分析和处理模块(6)处理分析生成实际生长情况与预计生长情况比较图表。
8.根据权利要求1所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：所述销售信息模块(74)还能用于在沃柑销售信息的发布，所述销售信息模块(74)设有商品信息上架模板并与农业销售网站数据连接。
9.根据权利要求1所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：所述施肥方案模块(72)通过提取所述数据分析和处理模块(6)中的施肥信息并转化为所述控制器(9)能够识别的信号。
10.根据权利要求1-8所述的一种沃柑智慧种植系统，其特征在于：还包括移动终端(8)，所述移动终端(8)用于通过手机软件对所述管理平台(7)信息的接收。
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