CN110119176A - 一种基于土壤元素资源含量数据检测的农作物种植系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于土壤元素资源含量数据实现智能化检测、预警与修复的农作物种植系统。所述系统包括土壤元素资源含量检测模块、数据收集模块、数据分析模块、数据库更新模块、控制模块、实时监测模块与智能处理模块；其中，所述数据分析模块连接所述数据库进行数据分析，并将分析结果输入所述实时监测模块，基于实时监测模块的监测结果由所述控制模块控制所述智能处理模块进行相应的处理，所述处理包括预警和修复。采用本发明的技术方案，改变了人工观察检测土壤的种植方式，提高了效率，更好的适应了现代农业的发展要求。

Description

一种基于土壤元素资源含量数据检测的农作物种植系统

技术领域

本发明涉及农作物种植技术领域，具体来说，涉及一种基于土壤元素资源含量数据实现智能化检测、预警与修复的农作物种植系统。

背景技术

农作物的生长态势取决于较多环境因素，而环境因素又是瞬息万变的，要想在多变的环境因素中对农作物进行很好的种植，需要长时间的经验的积累，在众多环境因素中，土壤对与农作物的种植有着至关重要的作用，目前大多数的农作物种植，都是采用人工观测种植土壤等现场巡查的方式来进行的，这种人工观察检测土壤情况然后在进行种植的方式效率较低，即浪费时间、又浪费人力，而且工作效率极低，已完全不能适应现代农业的发展要求。

现有技术也逐步利用计算机自动化监测技术，全方位的自动进行各种数据监测，当数据发生异常时，对用户发出预警提示。然而，发明人发现，目前的类似技术，至少存在如下两个缺陷：(1)判断数据发生异常的标准简单单一，通常是人为设定一个标准阈值，当数据超过或者低于该阈值时，就发出警示，这其中存在的问题是，阈值设定不够准确，取决于用户经验，而没有考虑实际情况，并且阈值不能随着实际情况、历史记录进行实时更新；(2)数据监测单一，只能针对某一种数据(例如温度/浇水)实现监测，例如，检测到温度较大、空气干燥，则自动进行浇水等；而无法智能化的实现多种环境要素的检测与预警，更谈不上进行智能化的全方位数据补充与修复。

综上所述，如何能够更好的对农作物进行种植是目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上不足，提供一种基于土壤元素资源含量数据检测的农作物种植系统，来解决如何能够更好的对农作物进行种植的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于土壤元素资源含量数据检测的农作物种植系统，包括土壤元素资源含量检测模块、数据收集模块、数据分析模块、控制模块、实时监测模块与智能处理模块，且所述土壤元素资源含量检测模块的输出端与所述数据收集模块的输入端连接，所述数据收集模块的输出端与所述数据分析模块的输入端连接，所述数据分析模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与输入端均分别连接有所述实时监测模块以及所述智能处理模块，所述实时监测模块包括土壤监测模块与空气监测模块，所述智能处理模块包括土壤处理模块与空气处理模块。

作为本发明的第一个创新点，所述系统还包括数据库模块与数据库更新模块，所述数据分析模块与所述数据库模块连接，结合所述数据库模块提供的数据进行数据分析，并将所述数据分析结果输入所述控制模块，所述控制模块将所述分析分析结果反馈给数据库更新模块，所述数据库更新模块对所述数据库进行更新。

作本发明的第二个创新点，所述所述土壤监测模块包括水分含量模块与含氧量模块一以及养料含量模块所述养料含量模块内包括多量元素含量模块与少量元素含量模块。

所述空气监测模块包括温度模块与湿度模块以及含氧量模块二。

所述土壤处理模块包括浇水模块与增氧模块一以及施肥模块。

所述空气处理模块包括空调模块与喷水模块以及增氧模块二。

所述控制模块连接有采光模块与通风模块。

所述控制模块连接有电力模块与报警模块。

这样一来，不同于现有技术只是单一的检测与预警，本发明可以实现智能化检测的农作物种植系统对土壤元素资源含量进行检测，并基于所述数据分析模块的输出结果，调用所述控制模块进行预警和修复；其特征在于：所述预警包括发出警示信号，所述修复包括如下措施之一或其组合：浇水、增氧、通风、施肥、采光。

具体来说，利用所述土壤处理模块(9)、所述空气处理模块(10)、所述控制模块(4)执行所述修复措施。

作为本发明的第三个创新点，所述实时监测模块还在所述控制系统进行修复后预定时间段后，反馈所述土壤元素资源数据的含量数据，包括温度、湿度、风量、含氧量等等，从而判断修复效果是否达到预期目的，并将结果反馈给控制模块，所述控制模块基于反馈结果控制所述数据库更新模块，决定是否对所述数据库进行更新，例如，如果效果较好，则进行数据库的更新，将当前的数据结果保存到数据库，以便下次数据分析模块进行数据分析时使用。

这样一来，好的控制结果不断得到优化保存，完全不同于现有技术的静态化控制与调节。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、利用数据库技术进行数据分析，并且分析结果还能反馈到数据库从而进行数据库更新；并且所述数据库在实时的检测过程中结合自身情况进行自适应更新，，接收数据分析结果以及控制模块的的反馈结果，从而在自我学习中不断得到最适合于当前种植环境的数据库。

2、通过所述土壤元素资源含量模块能够很好的对土壤中的含水量、含氧量以及元素含量进行很好的检测，然后在所述数据收集模块与所述数据分析模块的作用下，能够便于人们更好的对农作物进行种植。

3、通过所述实时监测模块与所述智能处理模块的互相作用，能够对农作物的种植环境环境进行实时监测，并且能够及时的做出处理，便于更好的对农作物进行种植。

4、通过本发明很好的解决了如何能够更好的对农作物进行种植的问题，为农作物的种植提供了完善的系统，很好的改变了人工观测土壤进行农作物种植的方式，提高了效率，节省了时间与人力的投入，提高了工作的效率，更好的适应了现代农业的发展要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的系统框图；

图2是根据本发明实施例的土壤监测模块部分框图；

图3是根据本发明实施例的空气监测模块部分框图；

图4是根据本发明实施例的土壤处理模块部分框图；

图5是根据本发明实施例的空气处理模块部分框图；

图6是根据本发明实施例的局部框图一；

图7是根据本发明实施例的局部框图二。

图中：

1、土壤元素资源含量检测模块；2、数据收集模块；3、数据分析模块；4、控制模块；5、实时监测模块；6、智能处理模块；7、土壤监测模块；8、空气监测模块；9、土壤处理模块；10、空气处理模块；11、水分含量模块；12、含氧量模块一；13、养料含量模块；14、多量元素含量模块；15、少量元素含量模块；16、温度模块；17、湿度模块；18、含氧量模块二；19、浇水模块；20、增氧模块一；21、施肥模块；22、空调模块；23、喷水模块；24、增氧模块二；25、采光模块；26、通风模块；27、电力模块；28、报警模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例一，如图1-7所示，根据本发明实施例的一种基于土壤元素资源含量数据检测的农作物种植系统，包括土壤元素资源含量检测模块1、数据收集模块2、数据分析模块3、控制模块4、实时监测模块5与智能处理模块6，且所述土壤元素资源含量检测模块1的输出端与所述数据收集模块2的输入端连接，所述数据收集模块2的输出端与所述数据分析模块3的输入端连接，所述数据分析模块3的输出端与所述控制模块4的输入端连接，所述控制模块4的输出端与输入端均分别连接有所述实时监测模块5以及所述智能处理模块6，所述实时监测模块5包括土壤监测模块7与空气监测模块8，所述智能处理模块6包括土壤处理模块9与空气处理模块10，使用时，通过所述土壤元素资源含量检测模块1对要进行农作物的土壤进行元素资源含量的检测，然后将检测到的数据传送至所述数据收集模块2，通过所述数据分析模块3对所述数据收集模块2收集到的数据进行分析，然后根据分析得到的结果来进行农作物的种植，所述控制模块4通过所述数据分析模块3分析得到的结果来对农作物的种植进行管理控制，通过所述实时监测模块5对农作物种植的土壤以及种植环境的空气进行实时监测，然后通过所述智能处理模块6根据实时监测的结果来对农作物种植所需的水分、氧量以及施肥进行处理，在所述实时监测模块5与所述智能处理模块6的互相作用下，能够对农作物的种植环境环境进行实时监测，并且能够及时的做出处理，便于更好的对农作物进行种植，使得农作物能够更好的进行生长。

所述系统还包括数据库模块与数据库更新模块，所述数据分析模块与所述数据库模块连接，结合所述数据库模块提供的数据进行数据分析，并将所述数据分析结果输入所述控制模块，所述控制模块将所述分析分析结果反馈给数据库更新模块，所述数据库更新模块对所述数据库进行更新。这样一来，不同于现有技术仅仅采用一个阈值设定的方法，本实施例所述的方案利用数据库技术进行数据分析，并且分析结果还能反馈到数据库从而进行数据库更新；此处，所述数据库是预先建立的，例如，利用统计技术、数据仓库技术、数据爬取技术、云计算、大数据技术等，将当前农作物的种植环境的相关要素数据作为检索索引，在已有的资料库中进行检索，建立适合于农作物的种植环境的一个标准数据库，例如，在当前农作物的种植环境下，最佳温度、湿度、含氧量、水量、空气流通量、风速等等应该属于何值或者何种范围，等等。数据分析模块就可以基于数据库提供的上述数据进行数据分析，从而给出相关措施。

当然，预先建立的数据库并不是一成不变的，况且各个农作物的种植环境不可能完全一致，因此，还需要在实时的检测过程中结合自身情况进行自适应更新。因此，本发明还利用了数据库更新模块，接收数据分析结果以及控制模块的的反馈结果，从而在自我学习中不断得到最适合于当前种植环境的数据库。

实施例二，如图2所示，所述土壤监测模块7包括水分含量模块11与含氧量模块一12以及养料含量模块13；

所述养料含量模块13内包括多量元素含量模块14与少量元素含量模块15；本领域技术人员可以理解，此处的少量元素指土壤学上的″微量元素″，多量元素则是与之对应的其他元素，例如，除″微量元素″之外的其他常见的含量较多的元素；

通过所述水分含量模块11与所述含氧量模块一12以及所述养料含量模块13能够对土壤中所含的水分、氧气以及养料的含量进行实时监测，并且通过所述养料含量模块13还能针对土壤中农作物生长所需的多量元素与少量元素进行更加细致的监测，便于更好的对农作物进行种植。

实施例三，如图3所示，所述空气监测模块8包括温度模块16与湿度模块17以及含氧量模块二18；通过所述温度模块16与所述湿度模块17以及所述含氧量模块二18能够对农作物种植环境的空气中的温度、湿度以及含氧量进行实时的监测，便于能够随时进行温度与湿度的调整以及氧量的补充，便于农作物能够更好的生长。

实施例四，如图4所示，所述土壤处理模块9包括浇水模块19与增氧模块一20以及施肥模块21；通过所述浇水模块19与所述增氧模块一20以及所述施肥模块21能很好的对土壤进行水量、氧量以及肥料的补充，使得农作物能够更好的进行种植生长。

实施例五，如图5所示，所述空气处理模块10包括空调模块22与喷水模块23以及增氧模块二24；通过所述空调模块22与所述喷水模块23以及所述增氧模块二24能够对农作物生长环境空气的温度进行调节，以及空气中的水分以及含氧量的进行及时的补充，从而确保农作物能够更好的进行生长。

实施例六，如图6所示，所述控制模块4连接有采光模块25与通风模块26；通过所述采光模块25与所述通风模块26在所述控制模块4的作用下，能够对农作物种植环境的采光以及通风情况进行调节，便于农作物能够得到良好的采光以及通风，使其能够更好的进行生长，这里的采光与通风针对的是室内种植以及大棚种植的农作物来说的。

实施例七，如图7所示，所述控制模块4连接有电力模块27与报警模块28；通过所述电力模块27能够控制系统中电力的开闭，以及对系统中电力的电流与电压情况进行管理，确保系统能够得到稳定正常的电力供应，同时通过所述报警模块28能够在系统电力发生故障或者损坏时及时进行警报提醒，提醒人们及时的进行维修，从而确保系统能够稳定的进行运转使用。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，通过所述土壤元素资源含量检测模块1对要进行农作物的土壤进行元素资源含量的检测，然后将检测到的数据传送至所述数据收集模块2，通过所述数据分析模块3对所述数据收集模块2收集到的数据进行分析，然后根据分析得到的结果来进行农作物的种植；

所述数据分析模块连接所述数据库进行数据分析，并将分析结果输入所述实时监测模块，基于实时监测模块的监测结果由所述控制模块控制所述智能处理模块进行相应的处理，所述处理包括预警和修复。

所述控制模块4通过所述数据分析模块3分析得到的结果来对农作物的种植进行管理控制，由于所述控制模块4的输出端与输入端均分别连接有所述实时监测模块5以及所述智能处理模块6，所述实时监测模块5包括土壤监测模块7与空气监测模块8，所述智能处理模块6包括土壤处理模块9与空气处理模块10，通过所述实时监测模块5对农作物种植的土壤以及种植环境的空气进行实时监测，所述水分含量模块11与所述含氧量模块一12以及所述养料含量模块13能够对土壤中所含的水分、氧气以及养料的含量进行实时监测，并且通过所述养料含量模块13还能针对土壤中农作物生长所需的多量元素与少量元素进行更加细致的监测，通过所述温度模块16与所述湿度模块17以及所述含氧量模块二18能够对农作物种植环境的空气中的温度、湿度以及含氧量进行实时的监测，然后通过所述智能处理模块6根据实时监测的结果来对农作物种植所需的水分、氧量以及施肥进行处理，通过所述浇水模块19与所述增氧模块一20以及所述施肥模块21能很好的对土壤进行水量、氧量以及肥料的补充，通过所述空调模块22与所述喷水模块23以及所述增氧模块二24能够对农作物生长环境空气的温度进行调节，以及空气中的水分以及含氧量的进行及时的补充，从而确保农作物能够更好的进行生长。

实际实现中，所述通过所述实时监测模块对当前土壤元素资源的含量进行检测后反馈到所述控制模块，所述控制模块根据所述反馈结果，控制所述数据库更新模块对所述数据库进行更新。

具体来说，所述实时监测模块在所述控制系统进行修复后预定时间段后，反馈所述土壤元素资源数据的含量数据，包括温度、湿度、风量、含氧量等等，从而判断修复效果是否达到预期目的，并将结果反馈给控制模块，所述控制模块基于反馈结果控制所述数据库更新模块，决定是否对所述数据库进行更新，例如，如果效果较好，则进行数据库的更新，将当前的数据结果保存到数据库，以便下次数据分析模块进行数据分析时使用。

这样一来，好的控制结果不断得到优化保存，完全不同于现有技术的静态化控制与调节。

通过上面具体实施方式，所述技术领域的技术人员可容易的实现本发明。但是应当理解，本发明并不限于上述的具体实施方式。在公开的实施方式的基础上，所述技术领域的技术人员可任意组合不同的技术特征，从而实现不同的技术方案。

Claims (8)

1.一种基于土壤元素资源含量数据实现智能化检测的农作物种植系统，所述系统包括土壤元素资源含量检测模块(1)、数据收集模块(2)、数据分析模块(3)、控制模块(4)、实时监测模块(5)与智能处理模块(6)，所述控制模块(4)的输出端与输入端均分别连接有所述实时监测模块(5)以及所述智能处理模块(6)，所述实时监测模块(5)包括土壤监测模块(7)与空气监测模块(8)，所述智能处理模块(6)包括土壤处理模块(9)与空气处理模块(10)；

其特征在于：所述系统还包括数据库模块与数据库更新模块，所述数据分析模块与所述数据库模块连接，结合所述数据库模块提供的数据进行数据分析，并将所述数据分析结果输入所述控制模块，所述控制模块将所述分析结果结合所述实时监测模块的后续监测结果反馈给数据库更新模块，所述数据库更新模块对所述数据库进行更新。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述土壤监测模块(7)包括水分含量模块(11)与含氧量模块一(12)以及养料含量模块(13)；所述控制模块(4)的输出端与输入端均分别连接有所述实时监测模块(5)以及所述智能处理模块(6)，所述实时监测模块(5)包括土壤监测模块(7)与空气监测模块(8)，所述智能处理模块(6)包括土壤处理模块(9)与空气处理模块(10)。

3.根据权利要求2所述的一系统，其特征在于，所述养料含量模块(13)内包括多量元素含量模块(14)与少量元素含量模块(15)；所述空气监测模块(8)包括温度模块(16)与湿度模块(17)以及含氧量模块二(18)。

4.一种基于土壤元素资源含量数据实现智能化预警与修复的农作物种植系统，其采用如权利要求1-3任一项所述的基于土壤元素资源含量数据实现智能化检测的农作物种植系统对土壤元素资源含量进行检测，并基于所述数据分析模块的输出结果，调用所述控制模块进行预警和修复；其特征在于：所述预警包括发出警示信号，所述修复包括如下措施之一或其组合：浇水、增氧、通风、施肥、采光。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，利用所述土壤处理模块(9)、所述空气处理模块(10)、所述控制模块(4)执行所述修复措施。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述土壤处理模块(9)包括浇水模块(19)与增氧模块一(20)以及施肥模块(21)；

所述空气处理模块(10)包括空调模块(22)与喷水模块(23)以及增氧模块二(24)；

所述控制模块(4)连接有采光模块(25)与通风模块(26)。

7.如权利要求1-3或者4-6任一项所述的系统，其中，所述实时监测模块在所述控制系统执行所述修复后的预定时间段后，反馈所述土壤元素资源数据的含量数据给所述控制模块，所述控制模块基于反馈结果控制所述数据库更新模块，决定是否对所述数据库进行更新。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，利用所述控制模块执行所述警示，所述控制模块(4)连接有电力模块(27)与报警模块(28)。