CN110544174A - 一种基于北斗的农田种植管理系统及管理方法 - Google Patents

一种基于北斗的农田种植管理系统及管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗的农田种植管理系统及管理方法，该系统包括远程监控中心，通过无线通信网络模块分别与远程监控中心无线连接的语音模块、卫星接收机模块、数据库、移动终端和播种农机；语音模块和卫星接收机模块设在播种农机上；利用该系统对农田种植进行管理，远程监控中心监测农机行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，并阐释相应的管理调整策略；语音模块语音提示农机驾驶员修改规划路线和调整播种速度；星接收机模块获取实时卫星信号；数据库存储和更新远程监控中心所需要的数据信息；移动终端设置农机播种速度，提交农机车辆预约申请、与远程监控中心进行数据传输、交互，实现在线观看播种轨迹以及回放播种记录。

Description

一种基于北斗的农田种植管理系统及管理方法
技术领域
本发明涉及北斗定位技术领域，尤其涉及一种基于北斗的农田种植管理系统及管理方法。
背景技术
目前农田的种植方式大多都是机械化播种，机械化的运作让农田的种植效率大幅提高，大大节省了农民的人力和财力。
然而，在进行农业机械化种植时，缺乏对农作物的种植密度加以定量化的控制、种植路线加以科学化的规划，对各种田间作业方法及手段尚未制定统一标准和指标，不能形成完整、协调的机械化种植方案，无法实现农作物种植规模化、规范化、标准化生产，对农业产量影响巨大。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供一种基于北斗的农田种植管理系统及管理方法，该系统能实时监控农机的状态，该方法能够通过北斗对农机播种的导航，实现播种作业不重不漏，大幅度提高了农机作业质量，实现农机精准化、规范化、信息化、标准化播种。
实现本发明目的技术方案是：
一种基于北斗的农田种植管理系统，包括远程监控中心，通过无线通信网络模块分别与远程监控中心无线连接的语音模块、卫星接收机模块、数据库、移动终端和播种农机；语音模块和卫星接收机模块设在播种农机上；
所述的远程监控中心，用于监测农机行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，根据具体的数据分析结果产生相应的管理调整策略；
所述的语音模块，用于语音提示农机驾驶员修改规划路线和调整播种速度；
所述的卫星接收机模块，用于获取实时卫星信号；
所述的数据库，用于存储和更新远程监控中心所需要的数据信息；
所述的移动终端，用于设置农机播种速度，提交农机车辆预约申请、与远程监控中心通过无线通信网络模块进行数据传输、交互，实现在线观看播种轨迹以及回放播种记录；
所述的无线通信网络模块，用于远程监控中心与移动终端间进行数据传输和数据库与远程监控中心间的数据传输，以及远程监控中心与农机之间的数据传输。
所述的播种农机，为具有导航仪的播种机。
所述的数据库，包括地理信息数据库、农机管理数据库、播种信息数据库。
一种基于北斗的农田种植管理方法，包括如下步骤：
1）使用北斗对农田的具体位置进行定位，获取农田的经纬度，并进行农田平整，获取农田的形状和尺寸数据；
2）根据农田的形状和尺寸数据，对农机的耕种轨迹进行规划，并将该经纬度对应的轨迹信息上传至地理信息数据库，便于从该数据库中调取轨迹时，只需输入对应的经纬度即可完成轨迹调取；
3）建立农机管理数据库，管理农机的车辆状况信息、车辆预约信息、调度信息及工作剩余时间信息；
4）建立播种信息数据库，记录各农机的型号，播种的农作物苗的数量、种植密度、统计机械化农机消耗的油量以及每日工作量的完成情况；
5）播种前，根据对应农田的经纬度，从地理信息数据库中下载对应的规划播种路线，对农机播种进行导航；
6）播种时，通过农机上的北斗接收机对农机的实时定位，记录农机的实时运行状况，并实时上传至远程监控中心，存储其历史轨迹；
7）根据已获取的规划播种路线，监测行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，同时记录各种种植机的型号，设置农作物苗的播种密度，统计农机消耗的油量以及每日工作进度，将数据实时传输至移动终端或通过无线通信网络模块传输至大数据平台，实时观测并及时对播种状态进行调整。
所述的建立农机管理数据库，是对每一辆农机进行编号，每一辆农机对应一个子数据库，每个子数据库包括农机的编号、车辆故障信息、剩余油量信息、工作状态，预约情况信息；将所有农机的子数据库拼接成一个农机管理数据库；在一定周期内更新一次农机的数据库信息，并将数据库信息通过无线通信网络模块上传至远程监控中心。
所述的建立播种信息数据库，是根据农机的编号，统计该农机每日播种工作的完全情况，记录每一经纬度下对应的农田的播种密度与播种速度，并将数据库信息通过无线通信网络模块上传至远程监控中心。
步骤5）中，所述的播种前，先对要耕种的农田利用北斗进行定位，获取该农田的经纬度，根据经纬度从地理信息数据库中下载对应的播种路线，对农机播种进行导航，并根据北斗车载终端的定位和测速功能，实时记录农机的运行状况，存储其历史轨迹，运用无线通信网络模块将定位结果实时传输至大数据平台及可移动设备终端，远程监控中心监测农机行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，根据具体的数据分析结果产生相应的管理调整策略。
所述的管理调整策略，包括当监测发现农机行车轨迹偏离预设路线时，将重新调整姿态，重新对农机进行导航，通过移动网络提醒农机司机回到预设路线，继续播种；监测到播种速度不匹配预设的播种速度时，通过移动网络提醒司机调整速度，保证播种密度接近预设的播种密度。
本发明提供的一种基于北斗的农田种植管理系统及管理方法，具有如下有益效果：
（1）通过建立农机管理数据库和播种工作量数据库，能够在远程监控中心实时反映农机的故障情况、工作状态、预约情况、农作物的种植密度等信息，可以做到农机的科学化管理、秩序化播种；
（2）通过远程监控中心，监测农机行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，能够及时对农机的播种路线和播种速度做出调整，减小因播种密度过大过小对产量带来的不良影响；
（3）通过远程监控中心，可处理用户发来的农机预约信息，及时地对空闲的农机完成调度工作，提高种植效率。
附图说明
图1为本发明一种基于北斗的农田种植管理系统的结构框图；
图2是本发明一种基于北斗的农田种植管理系统中数据库的组成部分对应的功能结构图；
图3是本发明一种基于北斗的农田种植管理系统中移动终端对应的功能结构图；
图4是本发明一种基于北斗的农田种植管理系统中远程监控中心对应的功能结构图；
图5是本发明实施例一种基于北斗的农田种植管理方法的工作流程图；
图6是本发明一种基于北斗的农田种植管理系统的工作场景示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容做进一步阐述，但不是对本发明的限定。
实施例：如图1、图2、图3和图4所示：
一种基于北斗的农田种植管理系统，包括远程监控中心4，通过无线通信网络模块分别与远程监控中心4无线连接的语音模块1、卫星接收机模块2、数据库5、移动终端6和播种农机3；语音模块1和卫星接收机模块2设在播种农机3上；
所述的远程监控中心4，用于监测农机行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，根据具体的数据分析结果产生相应的管理调整策略；
所述的语音模块1，用于语音提示农机驾驶员修改规划路线和调整播种速度；
所述的卫星接收机模块2，用于获取实时卫星信号；
所述的数据库5，用于存储和更新远程监控中心4所需要的数据信息；
所述的移动终端6，用于设置农机播种速度，提交农机车辆预约申请、与远程监控中心4通过无线通信网络模块进行数据传输、交互，实现在线观看播种轨迹以及回放播种记录；
所述的无线通信网络模块，用于远程监控中心与移动终端间进行数据传输和用于数据库与远程监控中心间的数据传输以及远程监控中心与农机之间的数据传输。
所述的播种农机3，为具有导航仪的播种机。
所述的数据库5，包括地理信息数据库、农机管理数据库、播种信息数据库。
如图5和图6所示：
一种基于北斗的农田种植管理方法，包括如下步骤：
S101、使用北斗系统对农田的具体位置进行定位，获取对应农田的经纬度，海拔等信息；
S102、进行农田平整，通过测亩仪或其他测亩技术手段获取农田的精准面积和形状；
S103、根据步骤S101和步骤S102所获得的数据规划该区域下农机的耕种轨迹，建立地理信息数据库，每一个经纬度对应一个子数据库；一个子数据库包括该区域内经纬度、区域面积、播种路径等信息；将所有子数据库拼接成一个地理信息数据库，并将数据库信息通过无线通信网络模块上传至远程监控中心。经纬度将作为提取该区域所有地理信息的依据，具体框图如图2中的地理信息数据库部分所示；
S104、建立农机管理数据库，该数数据库对每一辆农机进行编号，编号将作为提取该农机对应的数据库的依据，每一个农机对应一个子数据库；一个子数据库包括农机的编号、车辆故障信息、剩余油量信息、工作状态，预约情况等信息；将所有农机的子数据库拼接成一个农机管理数据库；将在一定时间周期内更新一次农机的数据库信息，并将数据库信息通过无线通信网络模块上传至远程监控中心，具体框图如图2中的农机管理数据库部分所示；
S105、建立播种工作量数据库，记录每一片区域的经纬度，每一个经纬度对应一个子数据库；一个子数据库包括该区域内播种的农作物的数量、种植密度、每日工作量的完成情况等信息；将所有子数据库拼接成一个播种工作量数据库；将在一定时间周期内更新一次该数据库的信息，并将数据库信息通过无线通信网络模块上传至远程监控中心，具体框图如图2中的建立播种工作量数据库部分所示；
S106、播种前，先对要耕种的农田利用北斗进行定位，获取该农田的经纬度，根据经纬度从地理信息数据库中下载对应的播种路线，对农机播种进行导航；
S107、根据北斗车载终端的定位和测速功能，实时记录农机的运行状况，存储其历史轨迹，运用无线通信网络模块将定位结果实时传输至大数据平台及可移动设备终端；
S108~ S109、远程监控中心监测农机行车轨迹是否偏离预设路线，若发现农机行车轨迹偏离预设路线，通过移动网络发提示语音提醒农机司机回到预设路线；
S110~S111、远程监控中心监测农机的播种速度是否偏离预设速度，监测到播种速度不匹配预设的播种速度时，通过移动网络提醒司机调整速度，保证播种密度接近预设的播种密度。
通过该实施例，能够解决因缺乏对农作物的种植密度加以定量化的控制、种植路线加以科学化的规划、无农机预约导致的播种效率低下，导致播种密度过大过小对产量带来的不良影响的问题，能够实现做到农机的科学化管理、秩序化、信息化播种。

Claims (8)

1.一种基于北斗的农田种植管理系统，其特征在于，包括远程监控中心，通过无线通信网络模块分别与远程监控中心无线连接的语音模块、卫星接收机模块、数据库、移动终端和播种农机；语音模块和卫星接收机模块设在播种农机上；
所述的远程监控中心，用于监测农机行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，根据具体的数据分析结果产生相应的管理调整策略；
所述的语音模块，用于语音提示农机驾驶员修改规划路线和调整播种速度；
所述的卫星接收机模块，用于获取实时卫星信号；
所述的数据库，用于存储和更新远程监控中心所需要的数据信息；
所述的移动终端，用于设置农机播种速度，提交农机车辆预约申请、与远程监控中心通过无线通信网络模块进行数据传输、交互，实现在线观看播种轨迹以及回放播种记录；
所述的无线通信网络模块，用于远程监控中心与移动终端间进行数据传输和数据库与远程监控中心间的数据传输，以及远程监控中心与农机之间的数据传输。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的农田种植管理系统，其特征在于，所述的播种农机，为具有导航仪的播种机。
3.根据权利要求1所述的一种基于北斗的农田种植管理系统，其特征在于，所述的数据库，包括地理信息数据库、农机管理数据库、播种信息数据库。
4.一种基于北斗的农田种植管理方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）使用北斗对农田的具体位置进行定位，获取农田的经纬度，并进行农田平整，获取农田的形状和尺寸数据；
2）根据农田的形状和尺寸数据，对农机的耕种轨迹进行规划，并将该经纬度对应的轨迹信息上传至地理信息数据库，便于从该数据库中调取轨迹时，只需输入对应的经纬度即可完成轨迹调取；
3）建立农机管理数据库，管理农机的车辆状况信息、车辆预约信息、调度信息及工作剩余时间信息；
4）建立播种信息数据库，记录各农机的型号，播种的农作物苗的数量、种植密度、统计机械化农机消耗的油量以及每日工作量的完成情况；
5）播种前，根据对应农田的经纬度，从地理信息数据库中下载对应的规划播种路线，对农机播种进行导航；
6）播种时，通过农机上的北斗接收机对农机的实时定位，记录农机的实时运行状况，并实时上传至远程监控中心，存储其历史轨迹；
7）根据已获取的规划播种路线，监测行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，同时记录各种种植机的型号，设置农作物苗的播种密度，统计农机消耗的油量以及每日工作进度，将数据实时传输至移动终端或通过无线通信网络模块传输至大数据平台，实时观测并及时对播种状态进行调整。
5.根据权利要求4所述的一种基于北斗的农田种植管理方法，其特征在于，所述的建立农机管理数据库，是对每一辆农机进行编号，每一辆农机对应一个子数据库，每个子数据库包括农机的编号、车辆故障信息、剩余油量信息、工作状态，预约情况信息；将所有农机的子数据库拼接成一个农机管理数据库；在一定周期内更新一次农机的数据库信息，并将数据库信息通过无线通信网络模块上传至远程监控中心。
6.根据权利要求4所述的一种基于北斗的农田种植管理方法，其特征在于，所述的建立播种信息数据库，是根据农机的编号，统计该农机每日播种工作的完全情况，记录每一经纬度下对应的农田的播种密度与播种速度，并将数据库信息通过无线通信网络模块上传至远程监控中心。
7.根据权利要求4所述的一种基于北斗的农田种植管理方法，其特征在于，步骤5）中，所述的播种前，先对要耕种的农田利用北斗进行定位，获取该农田的经纬度，根据经纬度从地理信息数据库中下载对应的播种路线，对农机播种进行导航，并根据北斗车载终端的定位和测速功能，实时记录农机的运行状况，存储其历史轨迹，运用无线通信网络模块将定位结果实时传输至大数据平台及可移动设备终端，远程监控中心监测农机行车轨迹是否偏离预设路线，播种速度是否偏离预设速度，根据具体的数据分析结果产生相应的管理调整策略。
8.根据权利要求7所述的一种基于北斗的农田种植管理方法，其特征在于，所述的管理调整策略，包括当监测发现农机行车轨迹偏离预设路线时，将重新调整姿态，重新对农机进行导航，通过移动网络提醒农机司机回到预设路线，继续播种；监测到播种速度不匹配预设的播种速度时，通过移动网络提醒司机调整速度，保证播种密度接近预设的播种密度。
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