CN111882450A - 数字农业平台系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了数字农业平台系统，涉及农业管理技术领域，能够利用GPS/北斗卫星定位实现无人机、拖拉机、收割机、插秧机和粮食运输车辆的工作地点、工作轨迹、行走路径的实时数据监控，利用气压传感器、流量传感器、加速度传感器实现无人机的实时工作数据采集，利用接近开关、红外计数器实现拖拉机、收割机、插秧机实时工作信息采集，并将各种农机的实时工作数据通过移动通讯基站上传到服务器永久保存。
Description
技术领域
本发明涉及农业管理技术领域，特别涉及数字农业平台系统。
背景技术
数字农业是指将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通讯和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来，实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测，以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境进行定期信息获取，生成动态空间信息系统，对农业生产中的现象、过程进行模拟，达到合理利用农业资源，降低生产成本，改善生态环境，提高农作物产品和质量的目的。
数字农业是将信息作为农业生产要素，用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合，对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。
但现有的数字农业中存在较多的漏洞，数据获取不完善、需要耗费大量人工，因此本申请设计了一种数字农业平台系统，实现智慧农业，科学生产，为农业生产提供精准化种植、可视化管理和智能化决策。
发明内容
本发明的目的在于提供数字农业平台系统，实现智慧农业，科学生产，为农业生产提供精准化种植、可视化管理和智能化决策。
本发明提供了数字农业平台系统，包括：软件端和硬件端；
所述软件端包括接入层、软件展现层、应用层、支持层和数据层，所述接入层用于用户登入系统，所述软件展现层用于展示系统内部的内容，所述应用层用于设置系统的功能，所述支持层用于设置支持所述应用层的软件模块，所述数据层用于支撑所述支持层的软件运行；
所述硬件端包括需求层、硬件展现层、传输层、采集层和传感器，所述需求层用于接入各种农机的工作数据以及获取环境信息，所述硬件展现层用于展示所述需求层内的农业数据，所述传输层用于向外界传输农业数据，所述采集层用于获取实时的农业数据，所述传感器用于采集数据并发送至所述采集层。
进一步地，所述接入层的登入用户分为农户、游客用户、农机手、商家和管理员；
所述软件展现层包括农户安卓端APP、商家端APP、安卓管理员系统和PC 管理员系统；
所述农户安卓端APP供农户、游客用户和农机手登入使用，所述商家端 APP供商家登入使用，所述安卓管理员系统和PC管理员系统供管理员登入使用。
进一步地，所述农户安卓端APP对应的所述应用层具备查询农业情况、用户管理、农资服务、作业服务和数据统计的功能；所述商家端APP对应的所述应用层具备农资服务、作业服务、数据统计和用户管理的功能；所述安卓管理员系统和PC管理员系统对应的所述应用层具备查询农业情况、农资服务、业务服务、用户监管、运营监管、消息推送、数据统计和金融服务的功能。
进一步地，所述农户安卓端APP对应的所述支持层设置农资资源管理模块、账户管理模块和商品管理模块；所述商家端APP对应的所述支持层设置订单管理模块；所述安卓管理员系统和PC管理员系统对应的所述支持层设置消息管理模块和数据参加模块。
进一步地，所述农户安卓端APP的数据库管理系统为MySQL，所述商家端 APP、安卓管理员系统和PC管理员系统的数据库管理系统为非结构化数据库。
进一步地，所述需求层接入的农机的工作数据包括无人机、拖拉机、收割机和插秧机的工作数据，所述需求层接入的环境信息包括环境数据、气象数据和农情数据。
进一步地，所述硬件展现层用于展现农业工具的农机实时作业数据、历史数据、农机手数据和实时地图数据；所述硬件展现层用于展现的环境数据包括土壤温湿度、养分含量、盐度和PH值；所述硬件展现层用于展现的气象数据包括空气温湿度、风速和风向；所述硬件展现层用于展现的农情数据包括土地归属权、植物种类、种植面积和病虫害情况。
进一步地，所述传输层传输所述农业工具的工作信息、环境数据和气象数据采用移动通讯网络；所述传输层传输所述农情数据采用WiFi网络。
进一步地，所述采集层实时获取的农机的工作数据包括实时经纬度信息、农机开机信息、农机有效/无效作业信息和机手信息；所述采集层实时获取的环境数据包括土壤实时温湿度、土壤氮磷钾含量、土壤实时PH值和盐分；所述采集层实时获取的气象数据包括实时空气温湿度、风向和风速；所述采集层实时获取的农情数据包括土地归属权、植物农作物种类、种植面积和病虫害情况。
进一步地，所述农机的工作数据采用GPS传感器、北斗传感器和光电传感器获取；所述环境数据采用温湿度传感器、氮磷钾传感器、PH传感器和导电率传感器获取；所述气象数据采用温湿度传感器、风速传感器和风向传感器获取；所述农情数据采用光谱传感器和图像传感器获取。
与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：
一、本发明提供的数字农业平台系统，能够利用GPS/北斗卫星定位实现无人机、拖拉机、收割机、插秧机和粮食运输车辆的工作地点、工作轨迹、行走路径的实时数据监控，利用气压传感器、流量传感器、加速度传感器实现无人机的实时工作数据采集，利用接近开关、红外计数器实现拖拉机、收割机、插秧机实时工作信息采集，并将各种农机的实时工作数据通过移动通讯基站上传到服务器永久保存。
二、本发明提供的数字农业平台系统，利用风速传感器、风向传感器监测环境风速风向、利用光谱传感器和图像传感器监测农作物的生长情况和病虫害情况，利用独有的多级热敏探测传感器监测环境温度、土壤温度。利用导电率测量土壤盐分、利用接触式免调校PH传感器监测土壤PH值，并分析获取到的土壤的氮磷钾成分，每种探测仪上安装GPS/北斗定位系统。通过移动通讯基站移动通讯基站把采集到的信息和探测仪的位置信息上传到服务器。
三、本发明提供的数字农业平台系统，利用无人机挂在本公司的农作物探测仪，到田间去实时采集农作物的种类和种植面积，再和系统内的人工输入的农作物种类和面积进行比较，对比出差异。
四、本发明提供的数字农业平台系统，根据地面设备发来的农作物生长情况和病虫害情况，和系统内的农作物数据进行比较，得出农作物生长有无异常、并提示报警、显示病虫害情况和地理位置。
具体实施方式
下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明提供了数字农业平台系统，包括：软件端和硬件端；
所述软件端包括接入层、软件展现层、应用层、支持层和数据层，所述接入层用于用户登入系统，所述软件展现层用于展示系统内部的内容，所述应用层用于设置系统的功能，所述支持层用于设置支持所述应用层的软件模块，所述数据层用于支撑所述支持层的软件运行；
所述硬件端包括需求层、硬件展现层、传输层、采集层和传感器，所述需求层用于接入各种农机的工作数据以及获取环境信息，所述硬件展现层用于展示所述需求层内的农业数据，所述传输层用于向外界传输农业数据，所述采集层用于获取实时的农业数据，所述传感器用于采集数据并发送至所述采集层。
实施例1
所述接入层的登入用户分为农户、游客用户、农机手、商家和管理员；
所述软件展现层包括农户安卓端APP、商家端APP、安卓管理员系统和PC 管理员系统；
所述农户安卓端APP供农户、游客用户和农机手登入使用，所述商家端 APP供商家登入使用，所述安卓管理员系统和PC管理员系统供管理员登入使用。
实施例2
所述农户安卓端APP对应的所述应用层具备查询农业情况、用户管理、农资服务、作业服务和数据统计的功能；所述商家端APP对应的所述应用层具备农资服务、作业服务、数据统计和用户管理的功能；所述安卓管理员系统和PC 管理员系统对应的所述应用层具备查询农业情况、农资服务、业务服务、用户监管、运营监管、消息推送、数据统计和金融服务的功能。
实施例3
所述农户安卓端APP对应的所述支持层设置农资资源管理模块、账户管理模块和商品管理模块；所述商家端APP对应的所述支持层设置订单管理模块；所述安卓管理员系统和PC管理员系统对应的所述支持层设置消息管理模块和数据参加模块。
实施例4
所述农户安卓端APP的数据库管理系统为MySQL，所述商家端APP、安卓管理员系统和PC管理员系统的数据库管理系统为非结构化数据库。数据库采用MySQL和非结构化数据库双套数据库，应用数据库采集消息阵列算法和AES 算法，保证系统数据安全。
实施例5
数字农业平台系统的硬件端包括需求层、硬件展现层、传输层、采集层和传感器，所述需求层接入的农机的工作数据包括无人机、拖拉机、收割机和插秧机的工作数据，所述需求层接入的环境信息包括环境数据、气象数据和农情数据。
实施例6
所述硬件展现层用于展现农业工具的农机实时作业数据、历史数据、农机手数据和实时地图数据；所述硬件展现层用于展现的环境数据包括土壤温湿度、养分含量、盐度和PH值；所述硬件展现层用于展现的气象数据包括空气温湿度、风速和风向；所述硬件展现层用于展现的农情数据包括土地归属权、植物种类、种植面积和病虫害情况。
实施例7
所述传输层传输所述农业工具的工作信息、环境数据和气象数据采用移动通讯网络；所述传输层传输所述农情数据采用WiFi网络。
实施例8
所述采集层实时获取的农机的工作数据包括实时经纬度信息、农机开机信息、农机有效/无效作业信息和机手信息；所述采集层实时获取的环境数据包括土壤实时温湿度、土壤氮磷钾含量、土壤实时PH值和盐分；所述采集层实时获取的气象数据包括实时空气温湿度、风向和风速；所述采集层实时获取的农情数据包括土地归属权、植物农作物种类、种植面积和病虫害情况。
实施例9
所述农机的工作数据采用GPS传感器、北斗传感器和光电传感器获取；所述环境数据采用温湿度传感器、氮磷钾传感器、PH传感器和导电率传感器获取；所述气象数据采用温湿度传感器、风速传感器和风向传感器获取；所述农情数据采用光谱传感器和图像传感器获取。
本申请的数字农业平台系统解决了如下的问题：
1、农忙时不好请工人，且价格高。
2、农作物收割时，运输、烘干等服务紧张、且价格高。
3、农业作业补贴实时数据不好掌握。
4、农作物实时栽种情况不好掌握。
5、农用土地所属权不好掌握。
6、农情数据、农机作业数据永久保存可以溯源。
7、根据病虫害可以预估当年粮食产量。
本申请的管理员由总管理员、政府管理员(省级、市级、县级单位管理)，农机商管理员(无人机、拖拉机、收割机、插秧机厂商)和农资商管理员(农药、种子、化肥)三大部分组成。每个管理员只能管理自身权限内的，总管理员管理所有部分。
本平台能够提供技术咨询服务，农户和后台专家系统可以直接沟通，遇到生产、种植问题能够进行无障碍的交流。
本系统提供农机服务、运输服务、烘干服务、劳资服务、育秧服务、植保服务等。保证农户在农忙时第一时间能够找到服务质量好、价格公道的服务商。本系统提供种子、农药、肥料和秧苗的销售。保证农户足不出户就能找到满意的农资商品，并提供商品运输到户服务。本系统将用种、用药、作业、产量等数据上传到服务器，可以做到溯源。保证农产品的质量和安全。本系统根据农作物生长情况、地域情况、土壤情况、环境情况综合分析，预估出当年的粮食产量。本系统可以查看农用土地资源的归属权、使用权以及农作物的种植面积和种类。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.数字农业平台系统，其特征在于，包括：软件端和硬件端；
所述软件端包括接入层、软件展现层、应用层、支持层和数据层，所述接入层用于用户登入系统，所述软件展现层用于展示系统内部的内容，所述应用层用于设置系统的功能，所述支持层用于设置支持所述应用层的软件模块，所述数据层用于支撑所述支持层的软件运行；
所述硬件端包括需求层、硬件展现层、传输层、采集层和传感器，所述需求层用于接入各种农机的工作数据以及获取环境信息，所述硬件展现层用于展示所述需求层内的农业数据，所述传输层用于向外界传输农业数据，所述采集层用于获取实时的农业数据，所述传感器用于采集数据并发送至所述采集层。
2.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述接入层的登入用户分为农户、游客用户、农机手、商家和管理员；
所述软件展现层包括农户安卓端APP、商家端APP、安卓管理员系统和PC管理员系统；
所述农户安卓端APP供农户、游客用户和农机手登入使用，所述商家端APP供商家登入使用，所述安卓管理员系统和PC管理员系统供管理员登入使用。
3.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述农户安卓端APP对应的所述应用层具备查询农业情况、用户管理、农资服务、作业服务和数据统计的功能；所述商家端APP对应的所述应用层具备农资服务、作业服务、数据统计和用户管理的功能；所述安卓管理员系统和PC管理员系统对应的所述应用层具备查询农业情况、农资服务、业务服务、用户监管、运营监管、消息推送、数据统计和金融服务的功能。
4.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述农户安卓端APP对应的所述支持层设置农资资源管理模块、账户管理模块和商品管理模块；所述商家端APP对应的所述支持层设置订单管理模块；所述安卓管理员系统和PC管理员系统对应的所述支持层设置消息管理模块和数据参加模块。
5.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述农户安卓端APP的数据库管理系统为MySQL，所述商家端APP、安卓管理员系统和PC管理员系统的数据库管理系统为非结构化数据库。
6.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述需求层接入的农机的工作数据包括无人机、拖拉机、收割机和插秧机的工作数据，所述需求层接入的环境信息包括环境数据、气象数据和农情数据。
7.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述硬件展现层用于展现农业工具的农机实时作业数据、历史数据、农机手数据和实时地图数据；所述硬件展现层用于展现的环境数据包括土壤温湿度、养分含量、盐度和PH值；所述硬件展现层用于展现的气象数据包括空气温湿度、风速和风向；所述硬件展现层用于展现的农情数据包括土地归属权、植物种类、种植面积和病虫害情况。
8.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述传输层传输所述农业工具的工作信息、环境数据和气象数据采用移动通讯网络；所述传输层传输所述农情数据采用WiFi网络。
9.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述采集层实时获取的农机的工作数据包括实时经纬度信息、农机开机信息、农机有效/无效作业信息和机手信息；所述采集层实时获取的环境数据包括土壤实时温湿度、土壤氮磷钾含量、土壤实时PH值和盐分；所述采集层实时获取的气象数据包括实时空气温湿度、风向和风速；所述采集层实时获取的农情数据包括土地归属权、植物农作物种类、种植面积和病虫害情况。
10.如权利要求1所述的数字农业平台系统，其特征在于，所述农机的工作数据采用GPS传感器、北斗传感器和光电传感器获取；所述环境数据采用温湿度传感器、氮磷钾传感器、PH传感器和导电率传感器获取；所述气象数据采用温湿度传感器、风速传感器和风向传感器获取；所述农情数据采用光谱传感器和图像传感器获取。
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