CN110658873A - 一种用于农业生产环境远程自动控制系统及其工作方法 - Google Patents

一种用于农业生产环境远程自动控制系统及其工作方法 Download PDF

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刘宗波
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Abstract

本发明公开了一种用于农业生产环境远程自动控制系统及其工作方法，要解决的是现有农业数据系统存在的问题。本发明包括环境数据检测设备、处理器、控制单元和补救设备，所述环境数据检测设备通过通信模块与处理器电连接，处理器与控制单元电连接，控制单元与补救设备电连接。本发明将环境大数据检测与自动控制相互结合，做到身在远方如亲临现场，在现场能做的事情，通过本系统在任何地方都可以做到；本发明采用物联网专用频段780MHz进行传输，传输速度更快，更安全，延迟少，将控制、数据、视频监控和预警综合，还设置有移动终端，可以让用户实时了解现场信息，处理器可以对移动终端进行预警提醒，还可以通过移动终端进行手动控制。

Description

一种用于农业生产环境远程自动控制系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及农业生产领域，具体是一种用于农业生产环境远程自动控制系统。
背景技术
农业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。
随着科技的进步，人们也将越来越多的科技应用于各种方面，农业方面也应用了许多新的科技。现在的农业不再是过去的靠天吃饭，人们会通过检测环境数据、控制农业设备、视频实时查看等技术的应用来保证提高农业生产力及收入。
现有的农业数据系统相对简单，仅仅只具有某一方面的功能，而且实时性差，人们也在进行相关方面的研究。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种用于农业生产环境远程自动控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种用于农业生产环境远程自动控制系统，包括环境数据检测设备、处理器、控制单元和补救设备，所述环境数据检测设备和补救设备均安装在农业场地中，环境数据检测设备通过通信模块与处理器电连接，处理器与控制单元电连接，控制单元与补救设备电连接，环境数据检测设备用于获取农业场地中的环境数据并且将环境数据发送给通信模块，通信模块用于将环境数据发送给处理器，处理器用于设置定时控制的时间和条件控制的数值、接收环境数据、对环境数据进行分析、对比、计算、得出处理方案并且发送给控制单元，控制单元用于控制补救设备实施处理器的处理方案，补救设备用于实施处理方案，保证农业场地获得好收成。
作为本发明实施例进一步的方案：环境数据检测设备包括温湿度采集模块、土壤数据采集模块、风速采集模块和光照强度采集模块，温湿度采集模块用于检测环境的温度和湿度，土壤数据采集模块用于检测土壤的温度、养分、水分、盐度等数据，风速采集模块用于检测农业场地的刮风速度，光照强度采集模块用于采集阳光强度。
作为本发明实施例进一步的方案：环境数据检测设备还包括空气成分检测模块，空气成分检测模块用于检测农业场地的空气中各种组分的含量。
作为本发明实施例进一步的方案：所述用于农业生产环境远程自动控制系统，还包括视频设备，视频设备安装在农业场地中，视频设备通过通信模块与处理器电连接，视频设备用于拍摄农业场地的实时画面。
作为本发明实施例进一步的方案：所述用于农业生产环境远程自动控制系统，还包括移动终端，移动终端与处理器电连接，移动终端包括智能手机、笔记本电脑和台式电脑，人们可以通过移动终端查询农业场地的实时数据、历史数据和处理方案，处理器将环境数据通过表格的形式进行展示，也可以通过折线图的形式对不同周期的不同数据进行展示，人们也可以通过移动终端操控补救设备进行开启和关闭。
作为本发明实施例进一步的方案：处理器包括数据预处理模块、分析处理模块和数据储存库，数据预处理模块用于对环境数据检测设备的各种数据进行标准化处理，方便后续处理，分析处理模块用于将环境数据与条件控制的数值比对，得出处理方案，数据储存库用于存储定时控制的时间和条件控制的数值、环境数据和处理方案。
作为本发明实施例进一步的方案：处理器还包括校正模块，校正模块用于对处理方案进行二次校正，保证处理方案的准确性。
作为本发明实施例进一步的方案：通信模块包括3G模块、4G模块、WIFI模块、蓝牙模块、红外射频模块等中的任意一种，人们根据自己的需要选择合适的通信模块，优选物联网专用频段780MHz模块。
所述用于农业生产环境远程自动控制系统的工作方法，具体步骤如下：
步骤一，预先设置定时控制的时间和条件控制的数值，环境数据检测设备对农业场地的环境数据进行检测并且将检测数据发送给通信模块，通信模块将检测数据发送给处理器；
步骤二，处理器将检测数据与条件控制的数值进行比对，当检测数据达到开启条件的数值时，处理器得到相应处理方案、存储该处理方案并且将处理方案发送给控制单元，控制单元控制补救设备按照处理方案的措施去实行，当检测数据达到关闭条件的数值时，处理器发送关闭指令给控制单元，控制单元关闭补救设备，即可保证农业场地的远程智能控制。
与现有技术相比，本发明实施例的有益效果是：
本发明设计合理，将环境大数据检测与自动控制相互结合，做到身在远方如亲临现场，在现场能做的事情，通过本系统在任何地方都可以做到；
本发明采用物联网专用频段780MHz进行传输，传输速度更快，更安全，延迟少，将控制、数据、视频监控和预警综合，还设置有移动终端，可以让用户实时了解现场信息，处理器可以对移动终端进行预警提醒，还可以通过移动终端进行手动控制，使用方式更加丰富，应用前景广阔。
附图说明
图1为用于农业生产环境远程自动控制系统的结构示意图。
图2为用于农业生产环境远程自动控制系统中环境数据检测设备的结构示意图。
图3为用于农业生产环境远程自动控制系统中处理器的结构示意图。
其中：1-环境数据检测设备，2-通信模块，3-处理器，4-控制单元，5-补救设备，6-移动终端，7-视频设备，8-温湿度采集模块，9-土壤数据采集模块，10-风速采集模块，11-光照强度采集模块，12-数据预处理模块，13-分析处理模块，14-数据储存库，15-校正模块。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种用于农业生产环境远程自动控制系统，包括环境数据检测设备1、处理器3、控制单元4和补救设备5，所述环境数据检测设备1和补救设备5均安装在农业场地中，环境数据检测设备1通过通信模块2与处理器3电连接，处理器3与控制单元4电连接，控制单元4与补救设备5电连接，环境数据检测设备1用于获取农业场地中的环境数据并且将环境数据发送给通信模块2，通信模块2用于将环境数据发送给处理器3，处理器3用于设置定时控制的时间和条件控制的数值、接收环境数据、对环境数据进行分析、对比、计算、得出处理方案并且发送给控制单元4，控制单元4用于控制补救设备5实施处理器3的处理方案，补救设备5用于实施处理方案，保证农业场地获得好收成，补救设备5包括加热管道、热源、气泵、降温喷头、降温风扇、药剂罐等，可以对不同的农业情况进行补救。
为了保证检测的全面性，环境数据检测设备1包括温湿度采集模块8、土壤数据采集模块9、风速采集模块10和光照强度采集模块11，温湿度采集模块8用于检测环境的温度和湿度，土壤数据采集模块9用于检测土壤的温度、养分、水分、盐度等数据，风速采集模块10用于检测农业场地的刮风速度，光照强度采集模块11用于采集阳光强度。
进一步的，环境数据检测设备1还包括空气成分检测模块，空气成分检测模块用于检测农业场地的空气中各种组分的含量。
进一步的，所述用于农业生产环境远程自动控制系统，还包括视频设备7，视频设备7安装在农业场地中，视频设备7通过通信模块2与处理器3电连接，视频设备7用于拍摄农业场地的实时画面，通过获取视频设备7的数据源，让用户可以查看视频数据，实现视频监控和控制补救设备5，视频可以查看单一画面，4画面和9画面，让用户自己选择。
进一步的，所述用于农业生产环境远程自动控制系统，还包括监控中心，监控中心与处理器3电连接，可以在监控中心的显示屏上实时显示实时数据、历史数据、处理方案、补救设备的工作情况等。
所述用于农业生产环境远程自动控制系统的工作方法，具体步骤如下：
步骤一，预先设置定时控制的时间和条件控制的数值，温湿度采集模块8检测环境的温度和湿度，土壤数据采集模块9检测土壤的温度、养分、水分、盐度等数据，风速采集模块10检测农业场地的刮风速度，光照强度采集模块11采集阳光强度，空气成分检测模块检测农业场地的空气中各种组分的含量，视频设备7用于农业场地的实时画面，将检测数据和实时画面发送给通信模块2，通信模块2将检测数据和实时画面发送给处理器3；
步骤二，处理器3将检测数据与条件控制的数值进行比对，当检测数据达到开启条件的数值时，处理器3得到相应处理方案、存储该处理方案并且将处理方案发送给控制单元4，控制单元4控制补救设备5按照处理方案的措施去实行，当检测数据达到关闭条件的数值时，处理器3发送关闭指令给控制单元4，控制单元4关闭补救设备5，即可保证农业场地的远程智能控制。
实施例2
一种用于农业生产环境远程自动控制系统，包括环境数据检测设备1、处理器3、控制单元4和补救设备5，所述环境数据检测设备1和补救设备5均安装在农业场地中，环境数据检测设备1通过通信模块2与处理器3电连接，处理器3与控制单元4电连接，控制单元4与补救设备5电连接，环境数据检测设备1用于获取农业场地中的环境数据并且将环境数据发送给通信模块2，通信模块2用于将环境数据发送给处理器3，处理器3用于设置定时控制的时间和条件控制的数值、接收环境数据、对环境数据进行分析、对比、计算、得出处理方案并且发送给控制单元4，控制单元4用于控制补救设备5实施处理器3的处理方案，补救设备5用于实施处理方案，保证农业场地获得好收成。
为了便于人们控制补救设备5，所述用于农业生产环境远程自动控制系统，还包括移动终端6，移动终端6与处理器3电连接，移动终端6包括智能手机、笔记本电脑和台式电脑，人们可以通过移动终端6查询农业场地的实时数据、历史数据和处理方案，处理器3将环境数据通过表格的形式进行展示，也可以通过折线图的形式对不同周期的不同数据进行展示，人们也可以通过移动终端6操控补救设备5进行开启和关闭，控制手段更加多样。
进一步的，处理器3包括数据预处理模块12、分析处理模块13和数据储存库14，数据预处理模块12用于对环境数据检测设备1的各种数据进行标准化处理，将各种设备检测的数据统一成一种格式，方便后续处理，分析处理模块13用于将环境数据与条件控制的数值比对，得出处理方案，数据储存库14用于存储定时控制的时间和条件控制的数值、环境数据和处理方案。
进一步的，处理器3还包括校正模块，校正模块用于对处理方案进行二次校正，保证处理方案的准确性。
进一步的，通信模块2包括3G模块、4G模块、WIFI模块、蓝牙模块、红外射频模块等中的任意一种，人们根据自己的需要选择合适的通信模块2，优选物联网专用频段780MHz模块。
所述用于农业生产环境远程自动控制系统的工作方法，具体步骤如下：
步骤一，预先设置定时控制的时间和条件控制的数值，环境数据检测设备1对农业场地的环境数据进行检测并且将检测数据发送给通信模块2，通信模块2将检测数据发送给处理器3；
步骤二，数据预处理模块12对环境数据检测设备1的各种数据进行标准化处理，将各种设备检测的数据统一成一种格式，方便后续处理，分析处理模块13将环境数据与条件控制的数值比对，当检测数据达到开启条件的数值时，分析处理模块13得到相应处理方案并且将处理方案发送给控制单元4，控制单元4控制补救设备5按照处理方案的措施去实行，当检测数据达到关闭条件的数值时，分析处理模块13发送关闭指令给控制单元4，控制单元4关闭补救设备5，校正模块对处理方案进行二次校正，保证处理方案的准确性，数据储存库14存储定时控制的时间和条件控制的数值、环境数据和处理方案，即可保证农业场地的远程智能控制。
本发明实施例的工作原理是：本发明通过远程对所在地的补救设备5进行控制开启和关闭，达到方便用户，实时响应的目的，从而为农产品的产量和质量的提高提供坚实的保障，控制的方式主要分为3种：手动控制、定时控制和条件控制，手动控制：就是用户对任何设备自定义开启或者关闭；定时控制：就是对指定补救设备5在指定的日期和对应得时间段内，固定开启和关闭，设置好后，用户不用自定义开启和关闭，时间一到补救设备5会自动开启和关闭，方便用户操作。条件控制：就是对指定的补救设备5按环境数据检测设备1传回的环境指标作为开启或者关闭的条件，设置条件分为开启条件和关闭条件，只要达到设置的指标，系统会自动开启或者关闭。
本发明中每个用户都可以在自己的农田，大棚或者园区设立环境数据检测设备1，优选科百公司生产的传感器，通过这些数据进行实时数据监测，从而了解自己的地，每一个环境数据检测设备1就是一个检测点，我们可以按不同地域，对相关环境数据检测设备1设置最高和最低预警值，当返回的数据超过或者低于预警值时，系统会自动预警提示用户采取措施，也可以通过微信形式提醒用户。
本发明中将所有的环境数据检测设备1的数据集合通过表格的形式进行展示，也可以通过折线图的形式对不同周期的不同数据记性对比和分析，帮助用户计算出每个数据的每天的最大值、最小值、平局值和总和值，帮助用户参考。
本发明中如果用户有视频设备7，我们通过获取视频设备7的数据源，将视频接到本系统之中，让用户可以进行查看数据、视频监控和控制补救设备5，视频可以查看单一画面、4画面和9画面，让用户自己选择。
本发明可以对用户所有的环境数据检测设备1进行设置，修改名称，设置预警值所用，提供相应的准备工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种用于农业生产环境远程自动控制系统，包括环境数据检测设备(1)、处理器(3)、控制单元(4)和补救设备(5)，所述环境数据检测设备(1)和补救设备(5)均安装在农业场地中，其特征在于，环境数据检测设备(1)通过通信模块(2)与处理器(3)电连接，处理器(3)与控制单元(4)电连接，控制单元(4)与补救设备(5)电连接。
2.根据权利要求1所述的用于农业生产环境远程自动控制系统，其特征在于，所述环境数据检测设备(1)包括温湿度采集模块(8)、土壤数据采集模块(9)、风速采集模块(10)和光照强度采集模块(11)。
3.根据权利要求2所述的用于农业生产环境远程自动控制系统，其特征在于，所述环境数据检测设备(1)还包括空气成分检测模块。
4.根据权利要求1所述的用于农业生产环境远程自动控制系统，其特征在于，还包括视频设备(7)，视频设备(7)安装在农业场地中，视频设备(7)通过通信模块(2)与处理器(3)电连接。
5.根据权利要求1所述的用于农业生产环境远程自动控制系统，其特征在于，还包括移动终端(6)，移动终端(6)与处理器(3)电连接。
6.根据权利要求1所述的用于农业生产环境远程自动控制系统，其特征在于，所述处理器(3)包括数据预处理模块(12)、分析处理模块(13)和数据储存库(14)。
7.根据权利要求6所述的用于农业生产环境远程自动控制系统，其特征在于，所述处理器(3)还包括校正模块。
8.一种如权利要求1-7任一所述的用于农业生产环境远程自动控制系统的工作方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，预先设置定时控制的时间和条件控制的数值，环境数据检测设备(1)对农业场地的环境数据进行检测并且将检测数据发送给通信模块(2)，通信模块(2)将检测数据发送给处理器(3)；
步骤二，处理器(3)将检测数据与条件控制的数值进行比对，当检测数据达到开启条件的数值时，处理器(3)得到相应处理方案、存储该处理方案并且将处理方案发送给控制单元(4)，控制单元(4)控制补救设备(5)按照处理方案的措施去实行，当检测数据达到关闭条件的数值时，处理器(3)发送关闭指令给控制单元(4)，控制单元(4)关闭补救设备(5)。
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