CN109258215A - 一种基于物联网的智慧农业种植系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智慧农业种植系统，属于种植系统技术领域。所述基于物联网的智慧农业种植系统包括灌溉系统、施肥系统、喷药系统、环境监测系统、可移动系统和远程监控系统，施肥系统和喷药系统均与灌溉系统连接，灌溉系统、施肥系统、喷药系统和环境监测系统均与远程监控系统连接；可移动系统包括可伸缩支管、与可伸缩支管连接的第一喷头、设于施肥系统或喷药系统上的固定件、设于固定件上且与可伸缩支管连接的直线电机，固定件上还设有与直线电机连接的开关，第一喷头与可伸缩支管之间还设有电磁阀，开关和电磁阀均与远程监控系统连接。本发明不仅可智能实现灌溉、施肥和喷药的按需进行，还可智能调节施肥或喷药时的喷淋面积。

Description

一种基于物联网的智慧农业种植系统
技术领域
本发明涉及种植系统技术领域，具体涉及一种基于物联网的智慧农业种植系统。
背景技术
随着科学技术的发展，为了提高种植效率，进而提高产量，传统农业将逐步向智慧农业转型。但目前的农业种植，大多仍采用人工种植、管理，劳动强度大，效率较低。同时，灌溉、施肥和喷药不能很好地智能地实现按需进行。且目前的农业种植中，施肥和喷药用的水管和喷头大多为固定设置，需设置的喷头数量较多，施肥或喷药时的喷淋面积未能实现很好地智能调节。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于物联网的智慧农业种植系统，不仅可智能实现灌溉、施肥和喷药的按需进行，还可智能调节施肥或喷药时的喷淋面积，大大提高了农业种植系统的施肥或喷药效率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于物联网的智慧农业种植系统，包括设于果园内的灌溉系统、施肥系统、喷药系统、环境监测系统和设于果园外的远程监控系统，所述施肥系统和喷药系统均通过主管与所述灌溉系统可拆卸连接，所述灌溉系统、施肥系统、喷药系统和环境监测系统均与所述远程监控系统连接；
还包括与所述施肥系统或喷药系统连接的可移动系统，所述可移动系统包括与所述施肥系统的肥液管或喷药系统的药液管连接的可伸缩支管、与所述可伸缩支管连接的第一喷头、设于所述肥液管或药液管上的固定件、设于所述固定件上且与所述可伸缩支管连接的用于驱动所述可伸缩支管进行伸缩的直线电机，所述固定件上还设有与所述直线电机连接的开关，所述第一喷头与所述可伸缩支管之间还设有电磁阀，所述开关和电磁阀均与所述远程监控系统连接。
进一步地，所述灌溉系统包括蓄水池、抽水泵和主管，所述抽水泵设于所述蓄水池的底部，所述主管的一端与所述抽水泵连接，所述主管的另一端通过两路支管与所述施肥系统和喷药系统可拆卸连接，所述主管上设有第一流速传感器、第一流量控制阀和第一止回阀，所述第一流速传感器、第一流量控制阀和第一止回阀均与所述远程监控系统连接。
进一步地，所述施肥系统包括肥液罐、设于所述肥液罐上的第一搅拌器、设于所述肥液罐内的第一液位传感器和两端分别连接所述肥液罐与所述可移动系统的肥液管；所述肥液管上设有第二流速传感器、第二流量控制阀和第二止回阀，所述第一搅拌器、第一液位传感器、第二流速传感器、第二流量控制阀和第二止回阀均与所述远程监控系统连接。
进一步地，所述喷药系统包括药液罐、设于所述药液罐上的第二搅拌器、设于所述药液罐内的第二液位传感器和两端分别连接所述药液罐与一第二喷头的药液管；所述药液管上设有第三流速传感器、第三流量控制阀和第三止回阀，所述第二搅拌器、第二液位传感器、第三流速传感器、第三流量控制阀和第三止回阀均与所述远程监控系统连接。
进一步地，所述环境监测系统包括用于数据采集的空气温度传感器、空气湿度传感器、CO2浓度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和摄像头，所述空气温度传感器、空气湿度传感器、CO2浓度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和摄像头均与所述远程监控系统连接。
进一步地，所述灌溉系统、施肥系统、喷药系统和环境监测系统均通过无线传输系统与所述远程监控系统连接，所述无线传输系统包括无线收发器。
进一步地，所述第一搅拌器包括旋转电机、与所述旋转电机连接的转轴及固设于所述转轴的远离所述旋转电机一端的搅拌叶，所述旋转电机固设于所述肥液罐的顶部且与所述远程监控系统连接。
进一步地，还包括安防系统，所述安防系统包括设于果园内的报警器,所述报警器通过所述无线传输系统与所述远程监控系统连接。
进一步地，所述第一喷头的远离所述可伸缩支管的一端的出液口处还设有过滤网。
进一步地，所述固定件包括相连接的竖直件和水平件，所述竖直件的远离所述水平件的一端固定于所述肥液管或药液管上，所述可伸缩支管为水平设置且与所述水平件平行并位于所述水平件的下方，所述直线电机设于所述水平件上。
进一步地，所述固定件为固定板块或固定管。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
(1)本发明通过在果园内设置与远程监控系统连接的灌溉系统、施肥系统、喷药系统、环境监测系统和可移动系统，不仅可使果园内的空气温度、空气湿度、CO2浓度、土壤湿度、土壤PH值、果树病虫害等得到得到实时监控，进而判断是仅需启动灌溉系统，还是需施肥或喷药，从而实现了对果树的智能种植管理。且由于还设置了与施肥系统或喷药系统连接的可移动系统，当判断出需施肥或喷药，可通过调节可移动系统实现对果树的智能施肥或喷药，大大提高了施肥或喷药效率。
(2)本发明的可移动系统中，通过设置与第一喷头连接的可伸缩支管、设于肥液管或药液管上的固定件及设于固定件上与可伸缩支管连接的直线电机，使得可伸缩支管可在直线电机的带动下进行伸缩运动，进而在远程监控系统的控制下带动与可伸缩支管连接的第一喷头左右运动，实现了智能调节第一喷头的喷淋位置，扩大了第一喷头的喷淋面积，大大提高了农业种植系统的施肥或喷药效率。
附图说明
图1为本发明实施例一种基于物联网的智慧农业种植系统的结构框图；
图2为本发明实施例一种基于物联网的智慧农业种植系统中灌溉系统、施肥系统、喷药系统和可移动系统的连接结构示意图。
图中，1-灌溉系统，11-蓄水池，12-抽水泵，13-主管，14-第一流速传感器，15-第一流量控制阀，16-第一止回阀；
2-施肥系统，21-肥液罐，22-第一搅拌器，221-旋转电机，222-转轴，223-搅拌叶，23-第二液位传感器，24-肥液管，25-第二流速传感器，26-第二流量控制阀,27-第二止回阀；
3-喷药系统，31-药液罐，32-第二搅拌器，33-第三液位传感器，34-药液管，35-第二喷头，36-第三流速传感器，37-第三流量控制阀，38-第三止回阀；
4-环境监测系统，41-空气温度传感器，42-空气湿度传感器，43-CO2浓度传感器，44-土壤湿度传感器，45-土壤PH值传感器，46-摄像头；
5-远程监控系统，6-可移动系统，61-可伸缩支管，62-第一喷头，63-固定件，64-直线电机，65-开关，66-电磁阀，7-安防系统，71-报警器。
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。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
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。
实施例
请结合图1-图2，一种基于物联网的智慧农业种植系统，包括设于果园内的灌溉系统1、施肥系统2、喷药系统3、环境监测系统4和设于果园外的远程监控系统5，所述施肥系统2和喷药系统3均通过主管与所述灌溉系统1可拆卸连接，使当果园仅需水灌溉而无需施肥或喷药时，仅启动灌溉系统1进行灌溉，即直接使用主管13对果园内的果树进行灌溉。所述灌溉系统1、施肥系统2、喷药系统3和环境监测系统4均通过无线传输系统与所述远程监控系统5连接，其中，所述无线传输系统包括无线收发器。
所述基于物联网的智慧农业种植系统还包括均与所述施肥系统2连接的可移动系统6，所述可移动系统6包括与所述施肥系统2的肥液管24连接的可伸缩支管61、与所述可伸缩支管61连接的第一喷头62、设于所述肥液管24上的固定件63、设于所述固定件63上且与所述可伸缩支管61连接的用于驱动所述可伸缩支管进行伸缩的直线电机64。所述第一喷头62的远离所述可伸缩支管61的一端的出液口处还设有过滤网(图未示)。所述固定件63上还设有与所述直线电机64连接的开关65，所述第一喷头62与所述可伸缩支管61之间还设有电磁阀66，所述开关65和电磁阀66均与所述远程监控系统5连接。由于直线电机64的动子是做往复直线运动，通过远程监控系统5控制开关65，即可使直线电机64带动可伸缩支管61进行伸缩往复运动。
进一步地，所述固定件63包括相连接的竖直件631和水平件632，所述竖直件631的远离所述水平件632的一端固定于所述肥液管24上，所述可伸缩支管61为水平设置且与所述水平件632平行并位于所述水平件632的下方，所述直线电机64设于所述水平件632上。固定件63的这一设置可使直线电机64更好地带动可伸缩支管61做伸缩运动，进而使第一喷头62左右运动。所述固定件63可以为固定板块或固定管，本实施例中，优选为固定板块。
进一步地，所述灌溉系统1包括蓄水池11、抽水泵12和主管13，所述抽水泵12设于所述蓄水池11的底部，所述主管13的一端与所述抽水泵12连接，所述主管13的另一端通过两路支管与所述施肥系统2和喷药系统3可拆卸连接，使灌溉系统1可以单独使用，也可与施肥系统2和喷药系统3结合使用。所述主管13上设有第一流速传感器14、第一流量控制阀15和第一止回阀16，所述第一流速传感器14、第一流量控制阀15和第一止回阀16均与所述远程监控系统5连接，以当远程监控系统5接收到通过第一流速传感器14的流速大于或小于预设值时，通过第一流量控制阀15控制流量。
进一步地，所述施肥系统2包括肥液罐21、设于所述肥液罐21上的第一搅拌器22、设于所述肥液罐21内的第一液位传感器23和两端分别连接所述肥液罐21与所述可移动系统6的肥液管24。所述肥液罐21的顶部设有带端盖的第二开口(图未示)，用于倒入固体肥料，使当水从支管进入肥液罐21时，水与固体肥料在第一搅拌器22的搅拌下充分溶解。所述肥液管24上设有第二流速传感器25、第二流量控制阀26和第二止回阀27，所述第一搅拌器22、第一液位传感器23、第二流速传感器25、第二流量控制阀26和第二止回阀27均与所述远程监控系统5连接。
进一步地，所述喷药系统3包括药液罐31、设于所述药液罐31上的第二搅拌器32、设于所述药液罐31内的第二液位传感器33和两端分别连接所述药液罐31与一第二喷头35的药液管34，其中，第二喷头35与药液管34为可拆卸连接。同理，药液罐31的顶部也开设有开口(图未示)，用于农药的倒入，使当水从支管进入药液罐31时，水与高浓度的农药在第二搅拌器32的搅拌下充分得到稀释。所述药液管34上设有第三流速传感器36、第三流量控制阀37和第三止回阀38，所述第二搅拌器32、第二液位传感器33、第三流速传感器36、第三流量控制阀37和第三止回阀38均与所述远程监控系统5连接。
进一步地，所述环境监测系统4包括用于数据采集的空气温度传感器41、空气湿度传感器42、CO2浓度传感器43、土壤湿度传感器44、土壤PH值传感器45和和摄像头46，所述空气温度传感器41、空气湿度传感器42、CO2浓度传感器43、土壤湿度传感器44、土壤PH值传感器45和和摄像头46均与所述远程监控系统5连接。
进一步地，所述第一搅拌器22包括旋转电机221、与所述旋转电机221连接的转轴222及固设于所述转轴222的远离所述旋转电机221一端的搅拌叶223，所述旋转电机221固设于所述肥液罐21的顶部且与所述远程监控系统5连接，所述转轴222的与搅拌叶223连接的一端伸入肥液罐21内。同理，第二搅拌器32的结构与该第一搅拌器22的结构相同，在此不再复述。
进一步地，还包括安防系统7，所述安防系统包括设于果园内的报警器71,所述报警器71通过所述无线传输系统与所述远程监控系统5连接。
可以理解，其他实施例中，可移动系统6也可与喷药系统3连接，当可移动系统6与喷药系统3连接时，则可伸缩支管61与喷药系统3的药液管34连接，固定件63设于药液管34上。
本发明通过在果园内设置与远程监控系统5连接的灌溉系统1、施肥系统2、喷药系统3、环境监测系统4和可移动系统6，不仅可使果园内的空气温度、空气湿度、CO2浓度、土壤湿度、土壤PH值、果树病虫害(通过摄像头获取视频，经无线传输、显示于远程监控系统5的显示屏上)等得到得到实时监控，进而判断是仅需灌溉，还是需施肥或喷药，实现了对果树的智能种植管理。且由于还设置了与施肥系统2或喷药系统3连接的可移动系统6，当判断出需施肥或喷药，可通过调节可移动系统6实现对果树的智能施肥或喷药，大大提高了施肥或喷药效率。
本发明的可移动系统中，通过设置与第一喷头62连接的可伸缩支管61、设于肥液管24或药液管34上的固定件63及设于固定件63上与可伸缩支管61连接的直线电机64，使得可伸缩支管61可在直线电机64的带动下进行伸缩运动，进而在远程监控系统5的控制下带动与可伸缩支管61连接的第一喷头62左右运动，实现了智能调节第一喷头62的喷淋位置，扩大了第一喷头62的喷淋面积，大大提高了农业种植系统的施肥或喷药效率。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，包括设于果园内的灌溉系统、施肥系统、喷药系统、环境监测系统和设于果园外的远程监控系统，所述施肥系统和喷药系统均通过主管与所述灌溉系统可拆卸连接，所述灌溉系统、施肥系统、喷药系统和环境监测系统均与所述远程监控系统连接；
还包括与所述施肥系统或喷药系统连接的可移动系统，所述可移动系统包括与所述施肥系统的肥液管或喷药系统的药液管连接的可伸缩支管、与所述可伸缩支管连接的第一喷头、设于所述肥液管或药液管上的固定件、设于所述固定件上且与所述可伸缩支管连接的用于驱动所述可伸缩支管进行伸缩的直线电机，所述固定件上还设有与所述直线电机连接的开关，所述第一喷头与所述可伸缩支管之间还设有电磁阀，所述开关和电磁阀均与所述远程监控系统连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，所述灌溉系统包括蓄水池、抽水泵和主管，所述抽水泵设于所述蓄水池的底部，所述主管的一端与所述抽水泵连接，所述主管的另一端通过两路支管与所述施肥系统和喷药系统可拆卸连接，所述主管上设有第一流速传感器、第一流量控制阀和第一止回阀，所述第一流速传感器、第一流量控制阀和第一止回阀均与所述远程监控系统连接。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，所述施肥系统包括肥液罐、设于所述肥液罐上的第一搅拌器、设于所述肥液罐内的第一液位传感器和两端分别连接所述肥液罐与所述可移动系统的肥液管；所述肥液管上设有第二流速传感器、第二流量控制阀和第二止回阀，所述第一搅拌器、第一液位传感器、第二流速传感器、第二流量控制阀和第二止回阀均与所述远程监控系统连接。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，所述喷药系统包括药液罐、设于所述药液罐上的第二搅拌器、设于所述药液罐内的第二液位传感器和两端分别连接所述药液罐与一第二喷头的药液管；所述药液管上设有第三流速传感器、第三流量控制阀和第三止回阀，所述第二搅拌器、第二液位传感器、第三流速传感器、第三流量控制阀和第三止回阀均与所述远程监控系统连接。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，所述环境监测系统包括用于数据采集的空气温度传感器、空气湿度传感器、CO2浓度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和摄像头，所述空气温度传感器、空气湿度传感器、CO2浓度传感器、土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和摄像头均与所述远程监控系统连接。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，所述灌溉系统、施肥系统、喷药系统和环境监测系统均通过无线传输系统与所述远程监控系统连接，所述无线传输系统包括无线收发器。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，所述第一搅拌器包括旋转电机、与所述旋转电机连接的转轴及固设于所述转轴的远离所述旋转电机一端的搅拌叶，所述旋转电机固设于所述肥液罐的顶部且与所述远程监控系统连接。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，还包括安防系统，所述安防系统包括设于果园内的报警器,所述报警器通过所述无线传输系统与所述远程监控系统连接。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，所述固定件包括相连接的竖直件和水平件，所述竖直件的远离所述水平件的一端固定于所述肥液管或药液管上，所述可伸缩支管为水平设置且与所述水平件平行并位于所述水平件的下方，所述直线电机设于所述水平件上。
10.根据权利要求9所述的基于物联网的智慧农业种植系统，其特征在于，所述固定件为固定板块或固定管。
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