CN110456753A

CN110456753A - 粮食生产农业物联网智能采集系统

Info

Publication number: CN110456753A
Application number: CN201910847381.XA
Authority: CN
Inventors: 薛能刚; 梁燕
Original assignee: Nanjing Tianwei Agricultural Technology Co Ltd
Current assignee: Nanjing Tianwei Agricultural Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2019-09-09
Publication date: 2019-11-15

Abstract

本发明属于智慧农业应用技术领域，具体公开了粮食生产农业物联网智能采集系统，包括第一数据采集器、第二数据采集器，及分别与第一数据采集器连接的气压传感器、雨量传感器、第一光谱传感器、风向传感器、风速传感器，及分别与第二数据采集器连接的二氧化碳传感器、第二光谱传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、空气湿度传感器。本发明的粮食生产农业物联网智能采集系统的有益效果在于：其结构设计合理，能实现对所种植的作物进行环境进行监控，提示种植者对种植田进行合适的管理。

Description

粮食生产农业物联网智能采集系统

技术领域

本发明属于智慧农业应用技术领域，具体涉及粮食生产农业物联网智能采集系统。

背景技术

农业（Agriculture）是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业，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，农业是提供支撑国民经济建设与发展的基础产业。粮食（grain）是指烹饪食品中各种植物种子总称，又称为“谷物”，含营养物质丰富，主要为蛋白质、维生素、膳食纤维、脂肪等。

智慧农业是农业中的智慧经济，或智慧经济形态在农业中的具体表现，智慧农业是智慧经济重要的组成部分，对于发展中国家而言，智慧农业是智慧经济主要的组成部分，是发展中国家消除贫困、实现后发优势、经济发展后来居上、实现赶超战略的主要途径。智慧农业就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

智慧农业是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务，智慧农业与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体，对建设世界水平农业具有重要意义。

因此，基于上述问题，本发明提供粮食生产农业物联网智能采集系统。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供粮食生产农业物联网智能采集系统，其结构设计合理，能实现对所种植的作物进行环境进行监控，提示种植者对种植田进行合适的管理。

技术方案：本发明提供粮食生产农业物联网智能采集系统，包括第一数据采集器、第二数据采集器，及分别与第一数据采集器连接的气压传感器、雨量传感器、第一光谱传感器、风向传感器、风速传感器，及分别与第二数据采集器连接的二氧化碳传感器、第二光谱传感器、土壤水分传感器、土壤温度传感器、空气湿度传感器。

本技术方案的，所述粮食生产农业物联网智能采集系统，包括分别与第一数据采集器、第二数据采集器连接的远传通讯器，及与远传通讯器连接的服务器。

本技术方案的，所述第一光谱传感器、第二光谱传感器分别采用余弦接收，透过率75% 视场角、27°通道数量，2 通道反应波段为730nm、815nm，光谱带宽，≤10nm 光学感应器，光电二极管，传输线为RVVP屏蔽电缆，输出电流为0.2～3.2uA。

本技术方案的，所述空气湿度传感器的空气湿度范围 0～100% 精度±2%，空气温度范围-30～70℃ 精度±0.2℃，信号输出方式4～20mA，工作电压：DC12～24V，响应时间：<1S，测量稳定时间1S，工作温度范围：-35℃～75℃；所述土壤温度传感器的量程-30℃～70℃，输出信号4～20mA，测量精度±0.2℃，互换误差<0.2℃，工作电压9～24V，工作电流约10mA，响应时间＜100mS，稳定时间＜1秒，工作温度：-40℃～75℃；所述土壤水分传感器量程0～100% ，输出信号4～20mA，测量精度±3%，互换精度<3%，复测误差<1%，工作电流约15mA，工作频率100MHZ，响应时间＜1秒，测量稳定时间1秒；第一数据采集器、第二数据采集器分别为1-4路采集，采集标准4～20MA信号、485信号，可与传感器或气象站直接相连，兼具采集、无线发送、中继路由功能，传输距离2KM，无线频率2.4GISM全球免费频段，无线信道16个，串口速率1200～115200可设置，单网容量65535个节点，发射功率3～25dbm，数据接口RS485、IO口，外壳铝合金外壳，天线外置SMA天线、内置PCB天线，供电电压DC5～24V宽电压，平均功耗0.5W；所述远传通讯器的工作频段850/900/1800/1900 MHz，GPRS multi-slotcalss 10/8，GPRS mobile station calss B，传输速率下行最大85.6Kbps，上行最大42.8Kbps，支持固定IP和动态域名解析方式连接数据中心，支持上线发送自定义注册包、心跳包、注销包功能，支持远程指令查询工作状态、触发上线、修改数据中心参数等操控功能，全工业级器件，嵌入式看门狗设计接收模块传输距离2KM，无线频率2.4G ISM全球免费频段，无线信道16个，串口速率1200-115200可设置，单网容量65535个节点，天线外置SMA天线、GPRS吸盘天线，供电电压DC5-24V宽电压。

与现有技术相比，本发明的粮食生产农业物联网智能采集系统的有益效果在于：其结构设计合理，能实现对所种植的作物进行环境进行监控，提示种植者对种植田进行合适的管理。

附图说明

图1是本发明的应用于粮食生产物联网智能监控管理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例

如图1所示的粮食生产农业物联网智能采集系统，包括第一数据采集器2、第二数据采集器3，及分别与第一数据采集器2连接的气压传感器5、雨量传感器6、第一光谱传感器7、风向传感器8、风速传感器9，及分别与第二数据采集器3连接的二氧化碳传感器10、第二光谱传感器11、土壤水分传感器12、土壤温度传感器13、空气湿度传感器14。

进一步优选的，所述粮食生产农业物联网智能采集系统，包括分别与第一数据采集器2、第二数据采集器3连接的远传通讯器1，及与远传通讯器1连接的服务器4，将所采集的数据信息进行存储保存，且便于调阅、查看。

进一步优选的，所述第一光谱传感器7、第二光谱传感器11分别采用余弦接收，透过率 75% 视场角、27°通道数量，2 通道反应波段为730nm、815nm，光谱带宽，≤10nm 光学感应器，光电二极管，传输线为RVVP屏蔽电缆，输出电流为0.2～3.2uA，及所述空气湿度传感器14的空气湿度范围 0～100% 精度±2%，空气温度范围-30～70℃ 精度±0.2℃，信号输出方式4～20mA，工作电压：DC12～24V，响应时间：<1S，测量稳定时间1S，工作温度范围：-35℃～75℃；所述土壤温度传感器13的量程-30℃～70℃，输出信号4～20mA，测量精度±0.2℃，互换误差<0.2℃，工作电压9～24V，工作电流约10mA，响应时间＜100mS，稳定时间＜1秒，工作温度：-40℃～75℃；所述土壤水分传感器12量程0～100% ，输出信号4～20mA，测量精度±3%，互换精度<3%，复测误差<1%，工作电流约15mA，工作频率100MHZ，响应时间＜1秒，测量稳定时间1秒；第一数据采集器2、第二数据采集器3分别为1-4路采集，采集标准4～20MA信号、485信号，可与传感器或气象站直接相连，兼具采集、无线发送、中继路由功能，传输距离2KM，无线频率2.4GISM全球免费频段，无线信道16个，串口速率1200～115200可设置，单网容量65535个节点，发射功率3～25dbm，数据接口RS485、IO口，外壳铝合金外壳，天线外置SMA天线、内置PCB天线，供电电压DC5～24V宽电压，平均功耗0.5W；所述远传通讯器1的工作频段850/900/1800/1900 MHz，GPRS multi-slot calss 10/8，GPRS mobilestation calss B，传输速率下行最大85.6Kbps，上行最大42.8Kbps，支持固定IP和动态域名解析方式连接数据中心，支持上线发送自定义注册包、心跳包、注销包功能，支持远程指令查询工作状态、触发上线、修改数据中心参数等操控功能，全工业级器件，嵌入式看门狗设计接收模块传输距离2KM，无线频率2.4G ISM全球免费频段，无线信道16个，串口速率1200-115200可设置，单网容量65535个节点，天线外置SMA天线、GPRS吸盘天线，供电电压DC5-24V宽电压。

本结构的粮食生产农业物联网智能采集系统，能对作物的生长环境和土壤墒情进行监测，当环境达到阈值的时候，系统自动发出预警，并进行环境因子的调控，能够对作物生长周期的种子、肥料、农药、播种、收获等全过程进行管理，通过数据的积累，用户可以分析出科学合理的种植方式，能够对作物生长监测系统通过多光谱传感器和信号采集器组成，通过光谱反射率计算作物叶层氮含量、氮累积量、叶干重、叶面积指数，通过采集到数据对作物进行分析，对生产进行灵活调整，通过科学的手段进行种植，提高作物的产量。

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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.粮食生产农业物联网智能采集系统，其特征在于：包括第一数据采集器（2）、第二数据采集器（3），及分别与第一数据采集器（2）连接的气压传感器（5）、雨量传感器（6）、第一光谱传感器（7）、风向传感器（8）、风速传感器（9），及分别与第二数据采集器（3）连接的二氧化碳传感器（10）、第二光谱传感器（11）、土壤水分传感器（12）、土壤温度传感器（13）、空气湿度传感器（14）。

2.根据权利要求1所述的粮食生产农业物联网智能采集系统，其特征在于：所述粮食生产农业物联网智能采集系统，包括分别与第一数据采集器（2）、第二数据采集器（3）连接的远传通讯器（1），及与远传通讯器（1）连接的服务器（4）。

3.根据权利要求1或2所述的粮食生产农业物联网智能采集系统，其特征在于：所述第一光谱传感器（7）、第二光谱传感器（11）分别采用余弦接收，透过率 75% 视场角、27°通道数量，2 通道反应波段为730nm、815nm，光谱带宽，≤10nm 光学感应器，光电二极管，传输线为RVVP屏蔽电缆，输出电流为0.2～3.2uA。

4.根据权利要求1所述的粮食生产农业物联网智能采集系统，其特征在于：所述空气湿度传感器（14）的空气湿度范围 0～100% 精度±2%，空气温度范围-30～70℃ 精度±0.2℃，信号输出方式4～20mA，工作电压：DC12～24V，响应时间：<1S，测量稳定时间1S，工作温度范围：-35℃～75℃；所述土壤温度传感器（13）的量程-30℃～70℃，输出信号4～20mA，测量精度±0.2℃，互换误差<0.2℃，工作电压9～24V，工作电流约10mA，响应时间＜100mS，稳定时间＜1秒，工作温度：-40℃～75℃；所述土壤水分传感器（12）量程0～100% ，输出信号4～20mA，测量精度±3%，互换精度<3%，复测误差<1%，工作电流约15mA，工作频率100MHZ，响应时间＜1秒，测量稳定时间1秒；第一数据采集器（2）、第二数据采集器（3）分别为1-4路采集，采集标准4～20MA信号、485信号，可与传感器或气象站直接相连，兼具采集、无线发送、中继路由功能，传输距离2KM，无线频率2.4GISM全球免费频段，无线信道16个，串口速率1200～115200可设置，单网容量65535个节点，发射功率3～25dbm，数据接口RS485、IO口，外壳铝合金外壳，天线外置SMA天线、内置PCB天线，供电电压DC5～24V宽电压，平均功耗0.5W；所述远传通讯器（1）的工作频段850/900/1800/1900 MHz，GPRS multi-slot calss 10/8，GPRS mobile station calss B，传输速率下行最大85.6Kbps，上行最大42.8Kbps，支持固定IP和动态域名解析方式连接数据中心，支持上线发送自定义注册包、心跳包、注销包功能，支持远程指令查询工作状态、触发上线、修改数据中心参数等操控功能，全工业级器件，嵌入式看门狗设计接收模块传输距离2KM，无线频率2.4G ISM全球免费频段，无线信道16个，串口速率1200-115200可设置，单网容量65535个节点，天线外置SMA天线、GPRS吸盘天线，供电电压DC5-24V宽电压。