CN111257972A - 冬枣基地的冰雹大风预警装置 - Google Patents

冬枣基地的冰雹大风预警装置 Download PDF

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詹心可
王毓
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Abstract

本发明公开了农业防雹防风领域的冬枣基地冰雹大风预警装置，集成有气象传感器模块、LoRa无线通信模块，额外集成了物联网卡模块，采用太阳能电池板供电，预警装置从冬枣基地中心向四周呈阵列分布实时气象信息采集，气象收集器模块采集的区域实时气象数据通过LoRa无线通信模块进行信息传输，最终数据汇总到基站。基站有两种可选工作模式，模式1：基站利用收集到的气象数据，通过内置处理器来判断气象灾害发生的可能性，通过物联网模块通知用户和自动化设备进行防护；模式2：基站通过物联网卡模块，将当地实时气象数据直接上传至后台大数据平台，大数据平台进行数据处理判断，并通过物联网卡模块通知用户和自动化设备。

Description

冬枣基地的冰雹大风预警装置
技术领域
本发明涉及农业防雹防风技术领域，具体为冬枣基地的冰雹大风预警装置。
背景技术
为了抵御冰雹和大风对山东冬枣基地的危害，防雹防风设备的使用愈加频繁，但目前防雹防风设备有以下缺点：1.目前使用的自动化防雹防风棚，安装维护成本高，工程量大，费用高，不利于生产经营规模较小的冬枣农户使用，设备普及率低。2.目前人工操作的防雹防风设备，缺乏有效的气象预警，不能在冰雹，大风等气象灾害来临之时及时的放下防雹网，导致冬枣受损和减产。因此急需发明一种低成本、易普及、易维护、易使用的气象预警设备，为使用手工操作防雹防风设备的冬枣农户，及时的提供气象预警。
基于此，本发明设计了冬枣基地的冰雹大风预警装置，以解决上述提到的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供冬枣基地的冰雹大风预警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：冬枣基地的冰雹大风预警装置，所述的预警装置包括以下模块：
气象传感器，用于采集待测地实时气象数据；
LoRa通信模块，用于各预警装置之间的数据传输；
物联网卡模块，用于从互联网上获取待测地区域范围的网络气象数据，并向用户手机APP发送预警讯息；
自动防雹防风棚，用于在接收处理器模块发送的指令后，自动展开防雹防风棚布；
处理器模块，用于控制上述模块以及处理气象数据，根据当地实时气象数据以及网络区域气象数据，和预设气象阈值，判断是否触发警报；
供电模块，用于为上述模块提供电力。
优选的，所述气象数据包括但不仅限于：风向、风速、气压、气温、湿度、云量。
优选的，所述的预警装置设有多个，设置在待测地及其周边，采集区域实时气象数据，各预警装置之间通过LoRa通信模块进行无线数据传输。
优选的，所述物联网卡模块设置在基站内，基站通过物联网卡模块获取网络区域气象数据，并使用处理器中内置的算法，将网络区域气象数据对气象数据与将当地实时气象数据相结合，进行数据处理，并判断是否发生气象灾害。当数据具备冰雹或大风形成的条件时，基站通过物联网卡模块向用户手机APP发布预警信息。
优选的，所述用户手机APP包括用户手中的移动终端和自动化设备。
优选的，所述供电模块包括蓄电池、太阳能电池板以及市电接口。
优选的，所述的各预警装置之间的距离根据LoRa通信模块通信距离从冬枣基地中心向四周呈阵列分布。
优选的，所述基站包括两种可选的工作模式：
模式1：物联网卡模块从互联网上获取待测地区域范围的网络气象数据，处理器模块将网络区域气象数据对气象数据与将当地实时气象数据相结合，进行数据处理，并判断是否发生气象灾害，当数据显示具备冰雹或大风形成的条件时，基站通过物联网卡模块向用户手机端的用户手机APP发布预警信息；
模式2：基站通过物联网卡模块，将当时气象数据直接上传至后台大数据平台，大数据平台再将其与网络区域气象数据相结合，进行数据处理，并由大数据平台判断是否发生气象灾害，当数据具备冰雹或大风形成的条件时，大数据平台向基站发布预警信息，基站再由物联网卡模块向用户手机端的用户手机APP发布预警信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明的冰雹大风预警装置，能够实现对所使用范围内天气状况的实时监测，提高农应对冰雹大风等灾害天气和防雹防风的能力，为冬枣生产提供气象信息支持。
2.本发明结构简单，各个模块部件可以随时检修和更换，确保在冰雹和大风灾期防雹防风工作能够顺利开展。
3.本发明可以通过互联网与大数据平台进行数据交互，即可用于实际农业生产，亦可用于分析研究区域气候，并且将当地气象数据与网络气象数据相结合，提高预警准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明工作模式1结构框图；
图2为本发明工作模式2结构框图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、气象传感器；2、LoRa通信模块；3、处理器模块；4、供电模块；41、太阳能电池板；42、市电接口；5、物联网卡模块；6、用户手机APP；7、自动防雹防风棚。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：冬枣基地的冰雹大风预警装置，所述的预警装置包括以下模块：
气象传感器1，用于采集待测地实时气象数据，气象数据包括但不仅限于：风向、风速、气压、气温、湿度、云量；
LoRa通信模块2，用于各预警装置之间的数据传输；
物联网卡模块5，用于从互联网上获取待测地区域范围的网络气象数据，并向用户手机APP6发送预警讯息；物联网卡模块5设置在基站内，基站通过物联网卡模块5获取网络区域气象数据，并使用处理器中内置的算法，将网络区域气象数据对气象数据与将当地实时气象数据相结合，进行数据处理，并判断是否发生气象灾害。当数据具备冰雹或大风形成的条件时，基站通过物联网卡模块5向用户手机APP6发布预警信息，用户手机APP6包括用户手中的移动终端和自动化设备。
自动防雹防风棚7，用于在接收处理器模块3发送的指令后，自动展开防雹防风棚布，自动防雹防风棚7属于现有技术，其工作原理和结构再次不做赘述，通过处理器模块3控制防雹防风棚布进行展开，可对大棚进行保护，既能满足低成本手动防雹防风用户，也能满足拥有自动化设备的用户，便于普及使用；
处理器模块3，用于控制上述模块以及处理气象数据，根据当地实时气象数据以及网络区域气象数据，和预设气象阈值，判断是否触发警报；
供电模块4，用于为上述模块提供电力，包括蓄电池、太阳能电池板41以及市电接口42。
其中，LoRa通信模块2采用LoRa技术，LoRa技术是一种远距离低功耗传输技术，相比于其他通信方式，LoRa的通信距离更加的远(城镇可达2-5公里，郊区可达15公里)，网络可靠性强，功耗低，远距离、长电池寿命、大容量的系统。预警装置设有多个，设置在待测地及其周边，采集区域实时气象数据，各预警装置之间通过LoRa通信模块2进行无线数据传输。各预警装置之间的距离根据LoRa通信模块2通信距离从冬枣基地中心向四周呈阵列分布。
基站包括两种可选的工作模式：
模式1：物联网卡模块5从互联网上获取待测地区域范围的网络气象数据，处理器模块3将网络区域气象数据对气象数据与将当地实时气象数据相结合，进行数据处理，并判断是否发生气象灾害，当数据显示具备冰雹或大风形成的条件时，基站通过物联网卡模块5向用户手机端的用户手机APP6发布预警信息；
模式2：基站通过物联网卡模块5，将当时气象数据直接上传至后台大数据平台，大数据平台再将其与网络区域气象数据相结合，进行数据处理，并由大数据平台判断是否发生气象灾害，当数据具备冰雹或大风形成的条件时，大数据平台向基站发布预警信息，基站再由物联网卡模块5向用户手机端的用户手机APP6发布预警信息。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.冬枣基地的冰雹大风预警装置，其特征在于：所述的预警装置包括以下模块：
气象传感器，用于采集待测地实时气象数据；
LoRa通信模块，用于各预警装置之间的数据传输；
物联网卡模块，用于从互联网上获取待测地区域范围的网络气象数据，并向用户手机APP发送预警讯息；
自动防雹防风棚，用于在接收处理器模块发送的指令后，自动展开防雹防风棚布；
处理器模块，用于控制上述模块以及处理气象数据，根据当地实时气象数据以及网络区域气象数据，和预设气象阈值，判断是否触发警报；
供电模块，用于为上述模块提供电力。
2.根据权利要求1所述的一种冬枣基地的冰雹大风预警装置，其特征在于：所述气象数据包括但不仅限于：风向、风速、气压、气温、湿度、云量。
3.根据权利要求1所述的一种冬枣基地的冰雹大风预警装置，其特征在于：所述的预警装置设有多个，设置在待测地及其周边，采集区域实时气象数据，各预警装置之间通过LoRa通信模块进行无线数据传输。
4.根据权利要求1所述的一种冬枣基地的冰雹大风预警装置，其特征在于：所述物联网卡模块设置在基站内，基站通过物联网卡模块获取网络区域气象数据，并使用处理器中内置的算法，将网络区域气象数据对气象数据与将当地实时气象数据相结合，进行数据处理，并判断是否发生气象灾害。当数据具备冰雹或大风形成的条件时，基站通过物联网卡模块向用户手机APP发布预警信息。
5.根据权利要求1所述的一种冬枣基地的冰雹大风预警装置，其特征在于：所述用户手机APP包括用户手中的移动终端和自动化设备。
6.根据权利要求1所述的一种冬枣基地的冰雹大风预警装置，其特征在于：所述供电模块包括蓄电池、太阳能电池板以及市电接口。
7.根据权利要求1所述的一种冬枣基地的冰雹大风预警装置，其特征在于：所述的各预警装置之间的距离根据LoRa通信模块通信距离从冬枣基地中心向四周呈阵列分布。
8.根据权利要求4所述的一种冬枣基地的冰雹大风预警装置，其特征在于：所述基站包括两种可选的工作模式：
模式1：物联网卡模块从互联网上获取待测地区域范围的网络气象数据，处理器模块将网络区域气象数据对气象数据与将当地实时气象数据相结合，进行数据处理，并判断是否发生气象灾害，当数据显示具备冰雹或大风形成的条件时，基站通过物联网卡模块向用户手机端的用户手机APP发布预警信息；
模式2：基站通过物联网卡模块，将当时气象数据直接上传至后台大数据平台，大数据平台再将其与网络区域气象数据相结合，进行数据处理，并由大数据平台判断是否发生气象灾害，当数据具备冰雹或大风形成的条件时，大数据平台向基站发布预警信息，基站再由物联网卡模块向用户手机端的用户手机APP发布预警信息。
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