CN110515361A - 基于粮食生产物联网的智能控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智慧农业应用技术领域,具体公开了基于粮食生产物联网的智能控制系统,由控制系统、数据采集系统和视频采集系统组成。本发明的基于粮食生产物联网的智能控制系统的有益效果在于:1、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,实现24小时不间断的安全、稳定的监控目的;2、能依据监控结果与预设的数据信息进行对比,提示种植者对种植田进行合适的管理。
Description
技术领域
本发明属于智慧农业应用技术领域,具体涉及基于粮食生产物联网的智能控制系统。
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,本发明提供基于粮食生产物联网的智能控制系统。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供基于粮食生产物联网的智能控制系统,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,实现24小时不间断的安全、稳定的监控目的,同时并依据监控结果与预设的数据信息进行对比,提示种植者对种植田进行合适的管理。
技术方案:本发明提供基于粮食生产物联网的智能控制系统,由控制系统、数据采集系统和视频采集系统组成;所述控制系统,包括终端集中控制器,及与终端集中控制器连接的自动化水泵;所述数据采集系统,包括无线数据采集器,及分别与无线数据采集器连接的远传通讯网关、大田光谱传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤水分传感器、土壤PH值传感器、液位变送器;所述视频采集系统,包括若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机,及分别与若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机连接的蓄电池,及与蓄电池连接的太阳能控制器,及与太阳能控制器连接的太阳能电池板;所述远传通讯网关、蓄电池、若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机分别与终端集中控制器连接。
本技术方案的,所述基于粮食生产物联网的智能控制系统,还包括与无线数据采集器连接的户外气象站,其中,户外气象站由气压传感器、雨量传感器、光照传感器、风向传感器、风速传感器组成,且分别与无线数据采集器连接。
本技术方案的,所述基于粮食生产物联网的智能控制系统,还包括与蓄电池连接的风力控制器,及与风力控制器连接的风力发电机,所述太阳能电池板为18V、250W单晶硅太阳能板,所述太阳能控制器为12v全自动50a通用型,所述风力发电机为12V、400W风力发电机、4级风启动,所述风力控制器为12v、300w的风能风机防水控制器,所述蓄电池为12V、200ah蓄电池。
本技术方案的,所述液位变送器为工业级集传感器、采集器、无线通讯一体,通讯方式为433/Zigbee/485多通讯方式选择,显示方式为数码管显示,测量范围为0-10m,综合精度为0.3级,三防型投入式液位计,材质为316L膜片、304外壳,防护等级为IP68,工艺为45º斜面引压孔、耐冲击防堵塞,工作电压为12-24V宽电压;所述终端集中控制器集采集、控制、无线通讯、触屏显示为一体,工业级多功能网关,可无线/有线方式接收变送器数据,兼具网关功能,通过以太网或GPRS上传平台,显示方式为7.0触摸屏,控制方式为支持手自切换,实现三位立体控制,现场手动控制、自身策略自动控制、远程电脑或移动终端控制,控制回路为14路、可扩展,与配套配电柜配合使用,根据液位数据实现远程控制水泵、电磁阀、水肥机终端,策略存储为带存储器,可远程修改控制参数,根据自身控制策略实现独立工作不受网络链接影响,工作温度为-30-85℃,输入电压AC220V防护措施为内置过流、过压、防雷击、防涌浪保护,外形尺寸为190.5宽*105.4高*14.8厚。
与现有技术相比,本发明的基于粮食生产物联网的智能控制系统的有益效果在于:1、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,实现24小时不间断的安全、稳定的监控目的;2、能依据监控结果与预设的数据信息进行对比,提示种植者对种植田进行合适的管理。
附图说明
图1是本发明的基于粮食生产物联网的智能控制系统的结构示意图;
图2是本发明的基于粮食生产物联网的智能控制系统的视频采集系统供电流程结构示意图。
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和图2所示的基于粮食生产物联网的智能控制系统,由控制系统、数据采集系统和视频采集系统组成;所述控制系统,包括终端集中控制器,及与终端集中控制器连接的自动化水泵;所述数据采集系统,包括无线数据采集器,及分别与无线数据采集器连接的远传通讯网关、大田光谱传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤水分传感器、土壤PH值传感器、液位变送器;所述视频采集系统,包括若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机,及分别与若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机连接的蓄电池,及与蓄电池连接的太阳能控制器,及与太阳能控制器连接的太阳能电池板;所述远传通讯网关、蓄电池、若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机分别与终端集中控制器连接。
进一步优选的,所述基于粮食生产物联网的智能控制系统,还包括与无线数据采集器连接的户外气象站,其中,户外气象站由气压传感器、雨量传感器、光照传感器、风向传感器、风速传感器组成,且分别与无线数据采集器连接。
进一步优选的,所述基于粮食生产物联网的智能控制系统,还包括与蓄电池连接的风力控制器,及与风力控制器连接的风力发电机,所述太阳能电池板为18V、250W单晶硅太阳能板,所述太阳能控制器为12v全自动50a通用型,所述风力发电机为12V、400W风力发电机、4级风启动,所述风力控制器为12v、300w的风能风机防水控制器,所述蓄电池为12V、200ah蓄电池。
进一步优选的,所述液位变送器为工业级集传感器、采集器、无线通讯一体,通讯方式为433/Zigbee/485多通讯方式选择,显示方式为数码管显示,测量范围为0-10m,综合精度为0.3级,三防型投入式液位计,材质为316L膜片、304外壳,防护等级为IP68,工艺为45º斜面引压孔、耐冲击防堵塞,工作电压为12-24V宽电压;所述终端集中控制器集采集、控制、无线通讯、触屏显示为一体,工业级多功能网关,可无线/有线方式接收变送器数据,兼具网关功能,通过以太网或GPRS上传平台,显示方式为7.0触摸屏,控制方式为支持手自切换,实现三位立体控制,现场手动控制、自身策略自动控制、远程电脑或移动终端控制,控制回路为14路、可扩展,与配套配电柜配合使用,根据液位数据实现远程控制水泵、电磁阀、水肥机终端,策略存储为带存储器,可远程修改控制参数,根据自身控制策略实现独立工作不受网络链接影响,工作温度为-30-85℃,输入电压AC220V防护措施为内置过流、过压、防雷击、防涌浪保护,外形尺寸为190.5宽*105.4高*14.8厚。
本结构的基于粮食生产物联网的智能控制系统,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;若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机等,能够对作物种植区域内的现场情况进行24小时的现场环境监控反馈,通过与其相配合使用的数据显示系统能够实时的观测到现场的情况,不用在一块地一块地进行现场观察;能够有效的降低工作量,数据展示系统能够展示出目前现场的环境情况,以及是否达到阈值,预警情况等,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 (4)
1.基于粮食生产物联网的智能控制系统,其特征在于:由控制系统、数据采集系统和视频采集系统组成;所述控制系统,包括终端集中控制器,及与终端集中控制器连接的自动化水泵;所述数据采集系统,包括无线数据采集器,及分别与无线数据采集器连接的远传通讯网关、大田光谱传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤水分传感器、土壤PH值传感器、液位变送器;所述视频采集系统,包括若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机,及分别与若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机连接的蓄电池,及与蓄电池连接的太阳能控制器,及与太阳能控制器连接的太阳能电池板;所述远传通讯网关、蓄电池、若干个高清红外球机、若干个高清红外枪机分别与终端集中控制器连接。
2.根据权利要求1所述的基于粮食生产物联网的智能控制系统,其特征在于:所述基于粮食生产物联网的智能控制系统,还包括与无线数据采集器连接的户外气象站,其中,户外气象站由气压传感器、雨量传感器、光照传感器、风向传感器、风速传感器组成,且分别与无线数据采集器连接。
3.根据权利要求2所述的基于粮食生产物联网的智能控制系统,其特征在于:所述基于粮食生产物联网的智能控制系统,还包括与蓄电池连接的风力控制器,及与风力控制器连接的风力发电机,所述太阳能电池板为18V、250W单晶硅太阳能板,所述太阳能控制器为12v全自动50a通用型,所述风力发电机为12V、400W风力发电机、4级风启动,所述风力控制器为12v、300w的风能风机防水控制器,所述蓄电池为12V、200ah蓄电池。
4.根据权利要求1所述的基于粮食生产物联网的智能控制系统,其特征在于:所述液位变送器为工业级集传感器、采集器、无线通讯一体,通讯方式为433/Zigbee/485多通讯方式选择,显示方式为数码管显示,测量范围为0-10m,综合精度为0.3级,三防型投入式液位计,材质为316L膜片、304外壳,防护等级为IP68,工艺为45º斜面引压孔、耐冲击防堵塞,工作电压为12-24V宽电压;所述终端集中控制器集采集、控制、无线通讯、触屏显示为一体,工业级多功能网关,可无线/有线方式接收变送器数据,兼具网关功能,通过以太网或GPRS上传平台,显示方式为7.0触摸屏,控制方式为支持手自切换,实现三位立体控制,现场手动控制、自身策略自动控制、远程电脑或移动终端控制,控制回路为14路、可扩展,与配套配电柜配合使用,根据液位数据实现远程控制水泵、电磁阀、水肥机终端,策略存储为带存储器,可远程修改控制参数,根据自身控制策略实现独立工作不受网络链接影响,工作温度为-30-85℃,输入电压AC220V防护措施为内置过流、过压、防雷击、防涌浪保护,外形尺寸为190.5宽*105.4高*14.8厚。
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