CN109380097A - 一种基于物联网的农业灌溉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于物联网的农业灌溉系统，利用中央处理装置、湿度监测模块、喷灌装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、物联网电源、电池组、太阳能组件以及信号处理电路，该系统结构简单，设计合理，并通过物联网技术，将农业灌溉和远程控制有效的结合，工作人员通过用户控制端获知农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息，并根据农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息向中央处理装置发出控制信号，中央处理装置根据接收到的控制信号控制喷灌装置进行喷灌作业，同时可以对农作物的生长状态进行监控。
Description
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种基于物联网的农业灌溉系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
农业为通过培育动植物生产食品及工业原料的产业。农业属于第一产业，研究农业的科学是农学。农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身。我们把利用动物植物等生物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的各部门，统称为农业。农业提供支撑国民经济建设与发展的基础产品。
在农业生产过程中人们无法实时对农作物进行生长状态的监控，且当农作物含水量变化时人们无法及时了解与改善，影响农作物的生长，难以满足现代农业生产方式。
发明内容
因此，为了克服上述问题，本发明提供一种基于物联网的农业灌溉系统，利用中央处理装置、湿度监测模块、喷灌装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、物联网电源、电池组、太阳能组件以及信号处理电路，该系统结构简单，设计合理，并通过物联网技术，将农业灌溉和远程控制有效的结合，工作人员通过用户控制端获知农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息，并根据农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息向中央处理装置发出控制信号，中央处理装置根据接收到的控制信号控制喷灌装置进行喷灌作业，同时可以对农作物的生长状态进行监控。
根据本发明的一种基于物联网的农业灌溉系统，基于物联网的农业灌溉系统包括中央处理装置、湿度传感器、第一信号处理电路、温度传感器、第二信号处理电路、图像采集模块、图像处理模块、喷灌装置、无线传输装置、用户控制端、物联网电源、电池组、太阳能组件以及打印设备。
其中，湿度传感器设置于农田土壤中，用于监测农田土壤的湿度信号，温度传感器设置于农田土壤中，用于监测农田土壤的温度信号，图像采集模块用于采集农田内农作物的图像信息；湿度传感器的输出端与第一信号处理电路的输入端连接，温度传感器的输出端与第二信号处理电路的输入端连接，图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接，第一信号处理电路、第二信号处理电路以及图像处理模块均分别与中央处理装置的输入端连接，喷灌装置的输入端和打印设备的输入端均与中央处理装置的输出端连接，太阳能组件的输出端与电池组的输入端连接，电池组的输出端与物联网电源的输入端连接，物联网电源为中央处理装置、湿度传感器、第一信号处理电路、温度传感器、第二信号处理电路、图像采集模块、图像处理模块、喷灌装置、无线传输装置以及打印设备提供电力支持，中央处理装置与无线传输装置双向通信连接，无线传输装置与用户控制端双向通信连接。
优选的是，湿度传感器用于监测农田土壤的湿度信号，将采集的土壤的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至第一信号处理电路，V1为经过第一信号处理电路处理后的电压信号，第一信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，湿度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置的ADC端口连接。
优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；
其中，湿度传感器的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。
优选的是，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5；
其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与中央处理装置的ADC端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理装置的ADC端口。
优选的是，温度传感器用于采集农田土壤的温度信号，将采集的农田土壤的温度信号转换为电压信号V2，并将电压信号V2传输至第二信号处理电路，V3为经过第二信号处理电路处理后的电压信号，第二信号处理电路包括信号放大模块和信号滤波模块，温度传感器的输出端与信号放大模块的输入端连接，信号放大模块的输出端与信号滤波模块的输入端连接，信号滤波模块的输出端与中央处理装置的ADC端口连接。
优选的是，信号放大模块包括集成运放A6-A8和电阻R22-R35；
其中，温度传感器的输出端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与电阻R23的一端连接，电阻R22的另一端还与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端接地，电阻R23的另一端与电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端接地，电阻R23的另一端还与集成运放A6的同相输入端连接，电阻R26的一端接地，电阻R26的另一端与电阻R27的一端连接，电阻R27的另一端与集成运放A6的反相输入端连接，电阻R26的另一端还与电阻R28的一端连接，集成运放A6的输出端与电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端接地，集成运放A6的输出端还与集成运放A7的同相输入端连接，电阻R29的一端接地，电阻R29的另一端与集成运放A7的反相输入端连接，电阻R29的另一端还与电阻R30的一端连接，电阻R28的另一端与电阻R30的另一端并联后与集成运放A7的输出端连接，集成运放A7的输出端还与电阻R32的一端连接，电阻R32另一端接地，集成运放A7的输出端还与电阻R33的一端连接，电阻R33的另一端与集成运放A8的同相输入端连接，电阻R35的一端与集成运放A8的反相输入端连接，电阻R35的另一端与集成运放A8的输出端连接，电阻R35的一端还与电阻R34的一端连接，电阻R34的另一端接地。
优选的是，信号滤波模块包括电阻R36-R42、电容C8-C9以及集成运放A9-A11；
其中，信号放大单元的输出端与电阻R36的一端连接，电阻R36的另一端与电阻R38的一端并联后与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R38的另一端与集成运放A9的输出端连接，电阻R37的一端接地，电阻R37的另一端与电阻R42并联后与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R42的另一端与集成运放A10的输出端连接，电阻R38的另一端与集成运放A9的输出端并联后与电阻R39的一端连接，电阻R39的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A10的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A10的输出端并联后与电阻R40的一端连接，集成运放A10的同相输入端接地，电阻R40的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A11的反相输入端连接，集成运放A11的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A11的输出端连接，电阻R41的一端与集成运放A9的反相输入端连接，电阻R41的另一端与集成运放A11的输出端连接，电阻R42的一端与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R42的另一端与集成运放A10的输出端连接，集成运放A11的输出端与中央处理装置的ADC端口连接，信号处理模块将处理后的电压信号V3传输至中央处理装置的ADC端口
优选的是，图像采集模块用于采集农田内农作物的图像信息，图像处理模块包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元；
其中，图像采集模块的信号输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与灰度变换单元的输入端连接，灰度变换单元的输出端与中央处理装置的输入端连接；
其中，图像增强单元对图像采集模块采集的图像信息进行图像亮度增强处理，图像平滑单元对经过图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，图像锐化单元对经过图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，灰度变换单元对经过图像锐化单元处理后的图像信息进行图像灰度扩展处理，灰度变换单元将处理后的图像信息传输至中央处理装置。
优选的是，湿度传感器采集农田土壤的湿度信号，并将采集到的土壤湿度信号传输至第一信号处理电路，温度传感器采集农田土壤的温度信号，并将采集到的土壤温度信号传输至第二信号处理电路，图像采集模块用于采集农田中农作物的图像信息，并将采集到的农作物的图像信息传输至图像处理模块，第一信号处理电路将处理后的土壤湿度信号传输至中央处理装置，第二信号处理电路将处理后的土壤温度信号传输至中央处理装置，图像处理模块将处理后的农作物图像信息传输至中央处理装置，中央处理装置将接收到的农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息通过无线传输装置传输至用户控制端，工作人员通过用户控制端获知农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息，并根据农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息向中央处理装置发出控制信号，中央处理装置根据接收到的控制信号控制喷灌装置进行喷灌作业，中央处理装置将接收到的农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息传输至打印设备进行打印作业。
优选的是，太阳能组件内部包括太阳能电池板，电池能太阳板将接收到的太阳能转换为电能后传输至电池组进行存储，电池组为物联网电源提供电力支持，物联网电源中央处理装置、湿度传感器、第一信号处理电路、温度传感器、第二信号处理电路、图像采集模块、图像处理模块、喷灌装置、无线传输装置以及打印设备提供电力支持。
优选的是，将图像采集模块传输至图像处理模块的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像处理单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，图像p(x,y)为对图像f(x,y)进行预处理后的图像，
；
。
优选的是，图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，
；
；
其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。
优选的是，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，
。
优选的是，灰度单元对图像d(x,y)进行灰度范围扩展处理，上述图像d(x,y)的灰度值范围为[a,b]，将图像d(x,y)的灰度值范围扩展为[c,d]，其中a,b,c,d为常量，则变换后的图像二维函数为z(x,y)，其中，
。
优选的是，图像采集模块为无线摄像头。
优选的是，中央处理装置包括一ARM芯片。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明提供的基于物联网的农业灌溉系统，利用中央处理装置、湿度监测模块、喷灌装置、图像采集模块、图像处理模块、无线传输装置、用户控制端、物联网电源、电池组、太阳能组件以及信号处理电路，该系统结构简单，设计合理，并通过物联网技术，将农业灌溉和远程控制有效的结合，工作人员通过用户控制端获知农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息，并根据农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息向中央处理装置发出控制信号，中央处理装置根据接收到的控制信号控制喷灌装置进行喷灌作业，同时可以对农作物的生长状态进行监控；
（2）本发明提供的基于物联网的农业灌溉系统，图像处理模块对采集的图像依次进行图像增强、图像平滑、图像锐化、图像灰度变换处理，可高效、快速的提取图像采集装置的图像信息，可提高对农作物的辨识精度，有效地减少误判情况发生。
附图说明
图1为本发明的基于物联网的农业灌溉系统的示意图；
图2为本发明的第一信号处理电路的电路图；
图3为本发明的第二信号处理电路的电路图；
图4为本发明的图像处理模块的示意图。
附图标记：
1-中央处理装置；2-湿度传感器；3-第一信号处理电路；4-温度传感器；5-第二信号处理电路；6-图像采集模块；7-图像处理模块；8-喷灌装置；9-无线传输装置；10-用户控制端；11-物联网电源；12-电池组；13-太阳能组件；14-打印设备。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的基于物联网的农业灌溉系统进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的基于物联网的农业灌溉系统包括中央处理装置1、湿度传感器2、第一信号处理电路3、温度传感器4、第二信号处理电路5、图像采集模块6、图像处理模块7、喷灌装置8、无线传输装置9、用户控制端10、物联网电源11、电池组12、太阳能组件13以及打印设备14。
其中，湿度传感器2设置于农田土壤中，用于监测农田土壤的湿度信号，温度传感器4设置于农田土壤中，用于监测农田土壤的温度信号，图像采集模块6用于采集农田内农作物的图像信息；湿度传感器2的输出端与第一信号处理电路3的输入端连接，温度传感器4的输出端与第二信号处理电路5的输入端连接，图像采集模块6的输出端与图像处理模块7的输入端连接，第一信号处理电路3、第二信号处理电路5以及图像处理模块7均分别与中央处理装置1的输入端连接，喷灌装置8的输入端和打印设备14的输入端均与中央处理装置1的输出端连接，太阳能组件13的输出端与电池组12的输入端连接，电池组12的输出端与物联网电源11的输入端连接，物联网电源11为中央处理装置1、湿度传感器2、第一信号处理电路3、温度传感器4、第二信号处理电路5、图像采集模块6、图像处理模块7、喷灌装置8、无线传输装置9以及打印设备14提供电力支持，中央处理装置1与无线传输装置9双向通信连接，无线传输装置9与用户控制端10双向通信连接。
上述实施方式中，利用中央处理装置1、湿度传感器2、第一信号处理电路3、温度传感器4、第二信号处理电路5、图像采集模块6、图像处理模块7、喷灌装置8、无线传输装置9、用户控制端10、物联网电源11、电池组12、太阳能组件13以及打印设备14，该系统结构简单，设计合理，并通过物联网技术，将农业灌溉和远程控制有效的结合，工作人员通过用户控制10端获知农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息，并根据农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息向中央处理装置发出控制信号，中央处理装置1根据接收到的控制信号控制喷灌装8置进行喷灌作业，同时可以对农作物的生长状态进行监控。
如图2所示，湿度传感器2用于监测农田土壤的湿度信号，将采集的土壤的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至第一信号处理电路3，V1为经过第一信号处理电路3处理后的电压信号，第一信号处理电路3包括信号放大单元和信号滤波单元，湿度传感器2的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置1的ADC端口连接。
具体地，信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；
其中，湿度传感器2的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。
具体地，信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5；
其中，信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与中央处理装置1的ADC端口连接，信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至中央处理装置1的ADC端口。
上述实施方式中，信号处理电路3的噪声在40nV以内，漂移为0.5μV/℃，集成运放A1为LT1010低漂移放大器，集成运放A2为LT1012高速放大器，集成运放A3、A4和A5均为LT1097运放，由于集成运放A1的直流偏移与漂移并不会影响电路的整体偏移，从而使得电路有着极低的偏移和漂移。
电阻R1的阻值为10MΩ，电阻R2的阻值为10KΩ，电阻R3的阻值为2kΩ，电阻R4的阻值为300Ω，电阻R5的阻值为50Ω， R6为1KΩ滑动变阻器，电阻R7的阻值为5.6KΩ，电阻R8的阻值为3KΩ，电阻R9的阻值为1KΩ，电阻R10的阻值为470Ω，电阻R11的阻值为10KΩ，电阻R12的阻值为1KΩ，电阻R13的阻值为10MΩ，电阻R14的阻值为1KΩ，电阻R15的阻值为1.7KΩ，电阻R16的阻值为4.7KΩ，电阻R17的阻值为10KΩ，电阻R18的阻值为5KΩ，电阻R19的阻值为1KΩ，电阻R20的阻值为5KΩ，电阻R21的阻值为5KΩ，电容C1的电容值为100pF，电容C2的电容值为10pF，电容C3的电容值为100pF，电容C4的电容值为100pF，电容C5的电容值为20pF，电容C6的电容值为220pF，电容C7的电容值为470pF。
由于湿度传感器2采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过电阻R1-R14、电容C1-C5、三极管T1-T4以及集成运放A1-A2对湿度传感器2输出的电压V0进行放大处理，其中，信号放大单元的放大增益通过滑动变阻器R6进行调节，然后再使用电阻R15-R21，电容C6-C7以及集成运放A3-A5对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了对农田的土壤湿度检测的精度。
如图3所示，温度传感器4用于采集农田土壤的温度信号，将采集的农田土壤的温度信号转换为电压信号V2，并将电压信号V2传输至第二信号处理电路5，V3为经过第二信号处理电路5处理后的电压信号，第二信号处理电路5包括信号放大模块和信号滤波模块，温度传感器4的输出端与信号放大模块的输入端连接，信号放大模块的输出端与信号滤波模块的输入端连接，信号滤波模块的输出端与中央处理装置1的ADC端口连接。
具体地，信号放大模块包括集成运放A6-A8和电阻R22-R35；
其中，温度传感器4的输出端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与电阻R23的一端连接，电阻R22的另一端还与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端接地，电阻R23的另一端与电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端接地，电阻R23的另一端还与集成运放A6的同相输入端连接，电阻R26的一端接地，电阻R26的另一端与电阻R27的一端连接，电阻R27的另一端与集成运放A6的反相输入端连接，电阻R26的另一端还与电阻R28的一端连接，集成运放A6的输出端与电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端接地，集成运放A6的输出端还与集成运放A7的同相输入端连接，电阻R29的一端接地，电阻R29的另一端与集成运放A7的反相输入端连接，电阻R29的另一端还与电阻R30的一端连接，电阻R28的另一端与电阻R30的另一端并联后与集成运放A7的输出端连接，集成运放A7的输出端还与电阻R32的一端连接，电阻R32另一端接地，集成运放A7的输出端还与电阻R33的一端连接，电阻R33的另一端与集成运放A8的同相输入端连接，电阻R35的一端与集成运放A8的反相输入端连接，电阻R35的另一端与集成运放A8的输出端连接，电阻R35的一端还与电阻R34的一端连接，电阻R34的另一端接地。
具体地，信号滤波模块包括电阻R36-R42、电容C8-C9以及集成运放A9-A11；
其中，信号放大单元的输出端与电阻R36的一端连接，电阻R36的另一端与电阻R38的一端并联后与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R38的另一端与集成运放A9的输出端连接，电阻R37的一端接地，电阻R37的另一端与电阻R42并联后与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R42的另一端与集成运放A10的输出端连接，电阻R38的另一端与集成运放A9的输出端并联后与电阻R39的一端连接，电阻R39的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A10的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A10的输出端并联后与电阻R40的一端连接，集成运放A10的同相输入端接地，电阻R40的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A11的反相输入端连接，集成运放A11的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A11的输出端连接，电阻R41的一端与集成运放A9的反相输入端连接，电阻R41的另一端与集成运放A11的输出端连接，电阻R42的一端与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R42的另一端与集成运放A10的输出端连接，集成运放A11的输出端与中央处理装置1的ADC端口连接，信号处理模块将处理后的电压信号V3传输至中央处理装置1的ADC端口。
上述实施方式中，信号处理电路的噪声在50nV以内，漂移为0.4μV/℃，集成运放A6为LT1010低漂移放大器，集成运放A7为LT1012高速放大器，集成运放A8、A9、A10和A11均为LT1097运放，由于集成运放A6的直流偏移与漂移并不会影响电路的整体偏移，从而使得电路有着极低的偏移和漂移。
电阻R22的阻值为75Ω，电阻R23的阻值为1.5KΩ，电阻R24的阻值为75Ω，电阻R25的阻值为75Ω，电阻R26的阻值为75Ω， R27的阻值为300Ω，电阻R28的阻值为3.4KΩ，电阻R29的阻值为250Ω，电阻R30的阻值为750Ω，电阻R31的阻值为681Ω，电阻R32的阻值为1KΩ，电阻R33的阻值为1KΩ，电阻R34的阻值为750Ω，电阻R35的阻值为750Ω，电阻R36的阻值为1.7KΩ，电阻R37的阻值为4.7KΩ，电阻R38的阻值为10KΩ，电阻R39的阻值为5KΩ，电阻R40的阻值为1KΩ，电阻R41的阻值为5KΩ，电阻R42的阻值为5KΩ，容C8的电容值为220pF，电容C9的电容值为470pF。
由于温度传感器4采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过电阻R22-R35以及集成运放A6-A8对温度传感器4输出的电压V2进行放大处理，其中，信号放大模块使用电阻R36-R42，电容C8-C9以及集成运放A9-A11对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了对农田土壤温度检测的精度。
如图4所示，图像采集模块6用于采集农田内农作物的图像信息，图像处理模块7包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元。
其中，图像采集模块6的信号输出端与图像增强单元的输入端连接，图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接，图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接，图像锐化单元的输出端与灰度变换单元的输入端连接，灰度变换单元的输出端与中央处理装置1的输入端连接。
其中，图像增强单元对图像采集模块6采集的图像信息进行图像亮度增强处理，图像平滑单元对经过图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，图像锐化单元对经过图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，灰度变换单元对经过图像锐化单元处理后的图像信息进行图像灰度扩展处理，灰度变换单元将处理后的图像信息传输至中央处理装置1。
上述实施方式中，图像处理模块7对采集的图像依次进行图像增强、图像平滑、图像锐化、图像灰度变换处理，可高效、快速的提取图像采集模块6的图像信息，可提高对农作物的辨识精度，有效地减少误判情况发生。
进一步地，将图像采集模块6传输至图像处理模块7的图像定义为二维函数f(x,y)，其中x、y是空间坐标，图像处理单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为g(x,y)，其中，图像p(x,y)为对图像f(x,y)进行预处理后的图像，
；
。
进一步地，图像平滑单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，平滑函数为q(x,y)，
；
；
其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。
进一步地，图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，
。
进一步地，灰度单元对图像d(x,y)进行灰度范围扩展处理，上述图像d(x,y)的灰度值范围为[a,b]，将图像d(x,y)的灰度值范围扩展为[c,d]，其中a,b,c,d为常量，则变换后的图像二维函数为z(x,y)，其中，
。
具体地，湿度传感器2采集农田土壤的湿度信号，并将采集到的土壤湿度信号传输至第一信号处理电路3，温度传感器4采集农田土壤的温度信号，并将采集到的土壤温度信号传输至第二信号处理电路5，图像采集模块6用于采集农田中农作物的图像信息，并将采集到的农作物的图像信息传输至图像处理模块7，第一信号处理电路3将处理后的土壤湿度信号传输至中央处理装置1，第二信号处理电路5将处理后的土壤温度信号传输至中央处理装置1，图像处理模块7将处理后的农作物图像信息传输至中央处理装置1，中央处理装置1将接收到的农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息通过无线传输装置9传输至用户控制端10，工作人员通过用户控制端10获知农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息，并根据农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息向中央处理装置1发出控制信号，中央处理装置1根据接收到的控制信号控制喷灌装置8进行喷灌作业，中央处理装置1将接收到的农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息传输至打印设备14进行打印作业。
具体地，太阳能组件13内部包括太阳能电池板，电池能太阳板将接收到的太阳能转换为电能后传输至电池组12进行存储，电池组12为物联网电源11提供电力支持，物联网电源11中央处理装置1、湿度传感器2、第一信号处理电路3、温度传感器4、第二信号处理电路5、图像采集模块6、图像处理模块7、喷灌装置8、无线传输装置9以及打印设备14提供电力支持。
具体地，图像采集模块为无线摄像头，这样可以对农作物进行监控，并通过物联网技术，将农业灌溉和远程控制有效的结合，工作人员通过用户控制端10获知农田土壤的湿度信息、温度信息和农作物的图像信息，工作人员根据接收到的农田土壤的湿度信息、温度信息和农作物的图像信息判断农田是否干燥，若发现农田土壤湿度不够、温度过高或者农作物缺水（例如工作人员从接收到的图像信息中获知农作物因缺水而部分枯萎等），则工作人员使用用户控制端10通过无线传输装置9向中央处理装置1发出控制信号，中央处理装置1将接收到的控制信号传输至喷灌装置8，喷灌装置8在接收到控制信号后对农田进行喷灌作业，直至中央处理装置1传输至用户控制端10的湿度信息达到预设理想值。
上述预设理想值为工作人员根据农田内农作物生长情况而预设的湿度值。
本发明提供的基于物联网的农业灌溉系统不仅可以控制喷灌装置8对农作物进行灌溉，便于农作物的生长，还可以对农作物的生长状态进行监控，而且增加了应用方面的很多功能，也方便了其它功能的扩展。
具体地，中央处理装置1包括一ARM芯片，具体为S3C2440微处理器。
本发明从农田环境实际出发，从组网灵活、低功耗和可靠性等角度考虑，以S3C2440微处理器作为控制核心，将物联网技术相结合构成农田无线传感网络，实现了农田信息的无线监控，以保证作物在最适合的环境下生长，有效的节省了人力和物力，有利于推进农业信息化的发展。将系统测试结果与传统仪器测量值进行比较表明，该系统测量准确、操作简单，实时性好、稳定性好、网络覆盖范围大，做到了对农田环境的实时准确监控，推进了精准农业生产。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述基于物联网的农业灌溉系统包括中央处理装置（1）、湿度传感器（2）、第一信号处理电路（3）、温度传感器（4）、第二信号处理电路（5）、图像采集模块（6）、图像处理模块（7）、喷灌装置（8）、无线传输装置（9）、用户控制端（10）、物联网电源（11）、电池组（12）、太阳能组件（13）以及打印设备（14）；
其中，所述湿度传感器（2）设置于农田土壤中，用于监测农田土壤的湿度信号，所述温度传感器（4）设置于农田土壤中，用于监测农田土壤的温度信号，所述图像采集模块（6）用于采集农田内农作物的图像信息；所述湿度传感器（2）的输出端与所述第一信号处理电路（3）的输入端连接，所述温度传感器（4）的输出端与所述第二信号处理电路（5）的输入端连接，所述图像采集模块（6）的输出端与所述图像处理模块（7）的输入端连接，所述第一信号处理电路（3）、所述第二信号处理电路（5）以及所述图像处理模块（7）均分别与所述中央处理装置（1）的输入端连接，所述喷灌装置（8）的输入端和所述打印设备（14）的输入端均与所述中央处理装置（1）的输出端连接，所述太阳能组件（13）的输出端与所述电池组（12）的输入端连接，所述电池组（12）的输出端与所述物联网电源（11）的输入端连接，所述物联网电源（11）为所述中央处理装置（1）、湿度传感器（2）、第一信号处理电路（3）、温度传感器（4）、第二信号处理电路（5）、图像采集模块（6）、图像处理模块（7）、喷灌装置（8）、无线传输装置（9）以及打印设备（14）提供电力支持，所述中央处理装置（1）与所述无线传输装置（9）双向通信连接，所述无线传输装置（9）与所述用户控制端（10）双向通信连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述湿度传感器（2）用于监测农田土壤的湿度信号，将采集的土壤的湿度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述第一信号处理电路（3），V1为经过所述第一信号处理电路（3）处理后的电压信号，所述第一信号处理电路（3）包括信号放大单元和信号滤波单元，所述湿度传感器（2）的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A2、电阻R1-R14、电容C1-C5以及三极管T1-T4；
其中，所述湿度传感器（2）的输出端与电阻R1的一端并联后与三极管T1的基极连接，电阻R14的一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1与电阻R14的另一端并联后与电容C4的一端连接，电容C4的另一端接地，电容C5的一端与集成运放A1的输出端连接，电容C5的另一端与电阻R14的一端并联后与集成运放A1的反相输入端连接，三极管T1的集电极与+15V直流电源连接，电容C1的一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端并联后与三极管T2的基极连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与三极管T2的基极连接，电阻R3的另一端与-15V直流电源连接，电阻R4的一端与三极管T2的发射极连接，电阻R4的另一端与-15V直流电源连接，电阻R5的一端与滑动变阻器R6的一端连接，电阻R5的另一端接地，滑动变阻器R6的另一端与电阻R7的一端并联后分别与三极管T3的发射极、电阻R7的一端和电阻R12的一端连接，电阻R7的一端与-15V直流电源连接，电阻R12的另一端与电阻R13的一端并联后与集成运放A2的输出端连接，电阻R13的另一端与电容C3的一端并联后与集成运放A1的同相输入端连接，电阻C3的另一端接地，电阻R8的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R8的一端还与三极管T4的集电极连接，电阻R8的另一端与-15V直流电源连接，电阻R9的一端与+15V直流电源连接，电阻R9的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R9的另一端与三极管T4的基极连接，电阻R9的另一端还与三极管T3的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的一端与+15V直流电源连接，电阻R10与电容C2并联后的一端还与三极管T1的集电极连接，电阻R10与电容C2并联后的另一端还与三极管T4的发射极连接，三极管T1的发射极与三极管T3的基极连接，三极管T1的发射极还与三极管T2的集电极连接，电阻R11的一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R11的另一端接地。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R15-R21、电容C6-C7以及集成运放A3-A5；
其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与电阻R17的一端并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与电阻R21并联后与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R17的另一端与集成运放A3的输出端并联后与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端与电容C6的一端并联后与集成运放A4的反相输入端连接，电容C6的另一端与集成运放A4的输出端并联后与电阻R19的一端连接，集成运放A4的同相输入端接地，电阻R19的另一端与电容C7的一端并联后与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端接地，电容C7的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R20的一端与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R20的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R21的一端与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R21的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A5的输出端与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接，所述信号处理单元将处理后的电压信号V1传输至所述中央处理装置（1）的ADC端口。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述温度传感器（4）用于采集农田土壤的温度信号，将采集的农田土壤的温度信号转换为电压信号V2，并将电压信号V2传输至所述第二信号处理电路（5），V3为经过所述第二信号处理电路（5）处理后的电压信号，所述第二信号处理电路（5）包括信号放大模块和信号滤波模块，所述温度传感器（4）的输出端与所述信号放大模块的输入端连接，所述信号放大模块的输出端与所述信号滤波模块的输入端连接，所述信号滤波模块的输出端与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述信号放大模块包括集成运放A6-A8和电阻R22-R35；
其中，所述温度传感器（4）的输出端与电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端与电阻R23的一端连接，电阻R22的另一端还与电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端接地，电阻R23的另一端与电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端接地，电阻R23的另一端还与集成运放A6的同相输入端连接，电阻R26的一端接地，电阻R26的另一端与电阻R27的一端连接，电阻R27的另一端与集成运放A6的反相输入端连接，电阻R26的另一端还与电阻R28的一端连接，集成运放A6的输出端与电阻R31的一端连接，电阻R31的另一端接地，集成运放A6的输出端还与集成运放A7的同相输入端连接，电阻R29的一端接地，电阻R29的另一端与集成运放A7的反相输入端连接，电阻R29的另一端还与电阻R30的一端连接，电阻R28的另一端与电阻R30的另一端并联后与集成运放A7的输出端连接，集成运放A7的输出端还与电阻R32的一端连接，电阻R32另一端接地，集成运放A7的输出端还与电阻R33的一端连接，电阻R33的另一端与集成运放A8的同相输入端连接，电阻R35的一端与集成运放A8的反相输入端连接，电阻R35的另一端与集成运放A8的输出端连接，电阻R35的一端还与电阻R34的一端连接，电阻R34的另一端接地。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述信号滤波模块包括电阻R36-R42、电容C8-C9以及集成运放A9-A11；
其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R36的一端连接，电阻R36的另一端与电阻R38的一端并联后与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R38的另一端与集成运放A9的输出端连接，电阻R37的一端接地，电阻R37的另一端与电阻R42并联后与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R42的另一端与集成运放A10的输出端连接，电阻R38的另一端与集成运放A9的输出端并联后与电阻R39的一端连接，电阻R39的另一端与电容C8的一端并联后与集成运放A10的反相输入端连接，电容C8的另一端与集成运放A10的输出端并联后与电阻R40的一端连接，集成运放A10的同相输入端接地，电阻R40的另一端与电容C9的一端并联后与集成运放A11的反相输入端连接，集成运放A11的同相输入端接地，电容C9的另一端与集成运放A11的输出端连接，电阻R41的一端与集成运放A9的反相输入端连接，电阻R41的另一端与集成运放A11的输出端连接，电阻R42的一端与集成运放A9的同相输入端连接，电阻R42的另一端与集成运放A10的输出端连接，集成运放A11的输出端与所述中央处理装置（1）的ADC端口连接，所述信号处理模块将处理后的电压信号V3传输至所述中央处理装置（1）的ADC端口
根据权利要求7所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述图像采集模块（6）用于采集农田内农作物的图像信息，所述图像处理模块（7）包括图像增强单元、图像平滑单元、图像锐化单元以及灰度变换单元；
其中，所述图像采集模块（6）的信号输出端与所述图像增强单元的输入端连接，所述图像增强单元的输出端与所述图像平滑单元的输入端连接，所述图像平滑单元的输出端与所述图像锐化单元的输入端连接，所述图像锐化单元的输出端与所述灰度变换单元的输入端连接，所述灰度变换单元的输出端与所述中央处理装置（1）的输入端连接；
其中，所述图像增强单元对所述图像采集模块（6）采集的图像信息进行图像亮度增强处理，所述图像平滑单元对经过所述图像增强单元处理后的图像信息进行图像清晰度增强处理，所述图像锐化单元对经过所述图像平滑单元处理后的图像信息进行图像锐化处理，所述灰度变换单元对经过所述图像锐化单元处理后的图像信息进行图像灰度扩展处理，所述灰度变换单元将处理后的图像信息传输至所述中央处理装置（1）。
8.根据权利要求1-8中任一权利要求所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述湿度传感器（2）采集农田土壤的湿度信号，并将采集到的土壤湿度信号传输至所述第一信号处理电路（3），所述温度传感器（4）采集农田土壤的温度信号，并将采集到的土壤温度信号传输至所述第二信号处理电路（5），所述图像采集模块（6）用于采集农田中农作物的图像信息，并将采集到的农作物的图像信息传输至所述图像处理模块（7），所述第一信号处理电路（3）将处理后的土壤湿度信号传输至所述中央处理装置（1），所述第二信号处理电路（5）将处理后的土壤温度信号传输至所述中央处理装置（1），所述图像处理模块（7）将处理后的农作物图像信息传输至所述中央处理装置（1），所述中央处理装置（1）将接收到的农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息通过所述无线传输装置（9）传输至所述用户控制端（10），工作人员通过所述用户控制端（10）获知农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息，并根据农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息向所述中央处理装置（1）发出控制信号，所述中央处理装置（1）根据接收到的控制信号控制所述喷灌装置（8）进行喷灌作业，所述中央处理装置（1）将接收到的农田土壤湿度信号、土壤温度信号以及农作物图像信息传输至所述打印设备（14）进行打印作业。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述太阳能组件（13）内部包括太阳能电池板，电池能太阳板将接收到的太阳能转换为电能后传输至所述电池组（12）进行存储，所述电池组（12）为所述物联网电源（11）提供电力支持，所述物联网电源（11）所述中央处理装置（1）、湿度传感器（2）、第一信号处理电路（3）、温度传感器（4）、第二信号处理电路（5）、图像采集模块（6）、图像处理模块（7）、喷灌装置（8）、无线传输装置（9）以及打印设备（14）提供电力支持。
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110017956A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-16 | 中铁（贵州）市政工程有限公司 | 一种双肢薄壁墩托架预压测试系统 |
| CN110286623A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-27 | 山东中医药高等专科学校 | 一种基于物联网的教室监控系统 |
| CN112235381A (zh) * | 2020-10-06 | 2021-01-15 | 青岛运鸿水利水电工程有限公司 | 一种基于物联网的水利工程供电设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204406180U (zh) * | 2015-02-02 | 2015-06-17 | 江西师范大学 | 一种基于物联网的生态农业监控装置 |
| CN105974833A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-28 | 哈尔滨尼亚农业有限公司 | 一种智能化农田环境管理系统 |
| CN205785335U (zh) * | 2016-06-28 | 2016-12-07 | 济南祥辰科技有限公司 | 农林四情信息采集装置 |
| CN107018202A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-08-04 | 长春市华兴博远科技有限公司 | 一种基于大数据的智能农田监控系统 |
| CN108418867A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-17 | 苏州锵创智能设备有限公司 | 一种防止人为干扰的环境监测方法 |
| CN108615349A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-10-02 | 黄河科技学院 | 基于物联网的农业大棚数据传输系统 |
-
2018
- 2018-11-08 CN CN201811326398.2A patent/CN109380097A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN204406180U (zh) * | 2015-02-02 | 2015-06-17 | 江西师范大学 | 一种基于物联网的生态农业监控装置 |
| CN205785335U (zh) * | 2016-06-28 | 2016-12-07 | 济南祥辰科技有限公司 | 农林四情信息采集装置 |
| CN105974833A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-28 | 哈尔滨尼亚农业有限公司 | 一种智能化农田环境管理系统 |
| CN107018202A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-08-04 | 长春市华兴博远科技有限公司 | 一种基于大数据的智能农田监控系统 |
| CN108418867A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-17 | 苏州锵创智能设备有限公司 | 一种防止人为干扰的环境监测方法 |
| CN108615349A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-10-02 | 黄河科技学院 | 基于物联网的农业大棚数据传输系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110017956A (zh) * | 2019-04-16 | 2019-07-16 | 中铁（贵州）市政工程有限公司 | 一种双肢薄壁墩托架预压测试系统 |
| CN110286623A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-09-27 | 山东中医药高等专科学校 | 一种基于物联网的教室监控系统 |
| CN112235381A (zh) * | 2020-10-06 | 2021-01-15 | 青岛运鸿水利水电工程有限公司 | 一种基于物联网的水利工程供电设备 |
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