CN112166892A - 一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚 - Google Patents

一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，所述农业大棚包括大棚，所述大棚内部一侧设有药剂箱组，所述药剂箱组由若干个药剂箱堆积摆放而成，所述药剂箱远离所述大棚内壁一侧中心处设有输药软管，所述输药软管外表面且靠近所述药剂箱一侧设有增压泵，所述增压泵与所述药剂箱焊接固定，所述输药软管中部且位于所述增压泵右侧设有电磁阀一，所述输药软管远离所述药剂箱一侧与输药管连接贯通，所述输药管位于所述大棚的中部，所述输药管底部设有若干个支撑架，所述支撑架的侧边中部设有摄像头。有益效果：若干个输药支管与若干个摄像头将农田分成若干个区域，每个输药支管与摄像头对应一片区域。

Description

一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚
技术领域
本发明涉及智慧农业系统技术领域，具体来说，涉及一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，物联网就是物物相连的互联网，物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。
现有的农业大棚的智能化水平较低，大多数工作还需要人工进行手动作业，工作效率低下，且限于经验，对于种植物的病虫害防治，种植户本人无法做到精确的判断和决策，并且现有的大棚内部为一个整体空间，不方便进行定点分区域的撒药与监测。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，所述农业大棚包括大棚，所述大棚内部一侧设有药剂箱组，所述药剂箱组由若干个药剂箱堆积摆放而成，所述药剂箱远离所述大棚内壁一侧中心处设有输药软管，所述输药软管外表面且靠近所述药剂箱一侧设有增压泵，所述增压泵与所述药剂箱焊接固定，所述输药软管中部且位于所述增压泵右侧设有电磁阀一，所述输药软管远离所述药剂箱一侧与输药管连接贯通，所述输药管位于所述大棚的中部，所述输药管底部设有若干个支撑架，所述支撑架的侧边中部设有摄像头，所述支撑架底部插入泥土内，所述输药管两侧均设有若干个输药支管，所述输药支管中部设有电磁阀二，所述输药支管远离所述输药管一侧底部设有喷嘴，所述大棚侧壁的顶部中心处设有排气扇，所述大棚内部远离所述药剂箱一侧的顶部设有二氧化碳浓度传感器，所述二氧化碳浓度传感器的下方设有光照传感器，所述大棚内中部设有灌溉管，所述灌溉管底部设有若干个灌溉喷头，所述灌溉管底部中心处设有光合灯，所述大棚两侧外表面中部均设有报警器，所述大棚外表面一侧的底部且位于所述报警器的下方设有触摸屏，所述大棚另一侧底部设有水泵，所述水泵中部设有输水管，所述输水管另一端贯穿至所述大棚的侧壁中并且与所述灌溉管连接贯通，所述智慧农业系统包括：监测模块、处理分析模块、农药喷洒模块、灌溉模块、光照模块、警报模块以及换气模块，所述监测模块与所述处理分析模块电性连接，所述处理分析模块分别于农药喷洒模块、灌溉模块、光照模块、警报模块以及换气模块电性连接。
作为优选，所述水泵与水源连接贯通，若干个所述输药支管与若干个所述支撑架将所述大棚内部空间分成一个个小的区间；所述支撑架与所述输药支管将大棚分成若干个小的区域，这样方便进行分区的精确性撒药以及所述摄像头的精确监控，并且每个区域的撒药与监控工作互不干扰，独立运行。
作为优选，所述报警器内设有三色闪光灯泡，所述三色闪光灯泡为红、黄、蓝三色；所述报警器不仅可以发出刺耳的警报声，而且还可以发出强闪光，这样即使在夜间，所述报警器一样可以起到良好的警报作用。
作为优选，所述监测模块包括摄像头、光照传感器、土壤湿度传感器以及二氧化碳浓度传感器，所述土壤湿度传感器埋藏在土壤内；各个传感器对所述大棚内部进行检测，一旦发生异常状况，传感器向所述监测模块传输信号，所述监测模块通知所述处理分析模块进行分析处理。
作为优选，所述处理分析模块包括微系统处理器以及控制器，所述处理分析模块与远程分析模块、存储模块、管道地图模块电性连接；所述微系统处理器提供分析处理功能，所述控制器负责启动各个电子器件，所述远程分析模块是在所述处理分析模块无法解决这个问题的时候，远程连接专家，专家进行专业指导。
作为优选，所述存储模块包括图片信息数据库、文字信息数据库、网络数据信息数据库以及存储器；所述存储模块内有各种农作物的病虫害图片与文字资料，这些资料方便所述处理分析模块的使用，为所述处理分析模块的分析工作提供。
作为优选，所述管道地图模块包括所述农药喷洒模块与所述灌溉模块两者的管道线路图；当所述处理分析模块分析处理完成后，需要进行处理工作时，需要从所述管道地图模块，获取所有的所述增压泵、所述输药软管、所述电磁阀一、所述输药支管与所述电磁阀二的位置信息，进而分析出最佳的路线图，以及启动哪些电子器件。
作为优选，所述农药喷洒模块包括所述增压泵、所述电磁阀一以及所述电磁阀二；当所述农药喷洒模块进行工作时，所述农药喷洒模块通过所述控制器传来的信息，启动相应的所述药剂箱上的所述增压泵与所述电磁阀一，避免药剂进入别的管道，造成药剂的浪费。
作为优选，所述灌溉模块包括所述水泵，所述光照模块包括所述光合灯；所述灌溉模块与所述光照模块为所述大棚提供灌溉与补光服务。
作为优选，所述警报模块包括所述报警器与所述触摸屏，所述换气模块包括所述排气扇；当设备发生故障时，所述警报模块发出刺耳的警报声，提醒农户检修，而所述换气模块为所述大棚提供换气服务。
本发明的有益效果为：若干个输药支管与若干个摄像头将农田分成若干个区域，每个输药支管与摄像头对应一片区域；该基于物联网的智慧农业系统，通过设置监测模块、处理分析模块、农药喷洒模块、灌溉模块、光照模块、警报模块、换气模块，可以通过监测模块中的多个传感器模块，可以对农业大棚中的光照强度、土壤湿度和二氧化碳浓度进行监测，处理分析模块并且可以通过摄像头拍摄的高清图像与资料库中的信息进行对比，判断出该片农作物是否患病、患了哪种病，如果得出准确结果，通过农药喷洒模块与管道地图模块对该块农作物进行精确喷洒农药，分区喷洒农药，精确性高，并且，不会影响周边的农作物的生长；如果不能得出准确结果，当通过设置与监控模块信号连接的远程分析模块，将资料信息由远程传递给专家，让专家分析农作物的生产状况，并且专家可以通过若干个摄像头实时的观察农作物，以便给出准确答案，进而指导种植户科学种植，提高农业大棚的种植效果，通过监测模块、处理分析模块、灌溉模块、光照模块以及换气模块的设置，还可以减轻种植户的人工劳动强度，实现自动化控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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是根据本发明实施例的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚的总结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚的系统结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚的监测模块系统结构示意图；
图4是根据本发明实施例的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚的处理分析模块系统结构示意图；
图5是根据本发明实施例的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚的存储模块系统结构示意图。
图中：
1、大棚；2、药剂箱；3、增压泵；4、输药软管；5、电磁阀一；6、输药管；7、输药支管；8、喷嘴；9、电磁阀二；10、支撑架；11、摄像头；12、二氧化碳浓度传感器；13、排气扇；14、水泵；15、输水管；16、灌溉管；17、灌溉喷头；18、光照传感器；19、光合灯；20、报警器；21、触摸屏；22、监测模块；23、处理分析模块；24、存储模块；25、远程分析模块；26、农药喷洒模块；27、灌溉模块；28、光照模块；29、警报模块；30、换气模块；31、微系统处理器；32、控制器；33、图片信息数据库；34、文字信息数据库；35、网络数据信息数据库；36、存储器；37、土壤湿度传感器；38、管道地图模块。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚。
实施例一，如图1- 5所示，根据本发明实施例的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，所述农业大棚包括大棚1，所述大棚1内部一侧设有药剂箱组，所述药剂箱组由若干个药剂箱2堆积摆放而成，所述药剂箱2远离所述大棚1内壁一侧中心处设有输药软管4，所述输药软管4外表面且靠近所述药剂箱2一侧设有增压泵3，所述增压泵3与所述药剂箱2焊接固定，所述输药软管4中部且位于所述增压泵3右侧设有电磁阀一5，所述输药软管4远离所述药剂箱2一侧与输药管6连接贯通，所述输药管6位于所述大棚1的中部，所述输药管6底部设有若干个支撑架10，所述支撑架10的侧边中部设有摄像头11，所述支撑架10底部插入泥土内，所述输药管6两侧均设有若干个输药支管7，所述输药支管7中部设有电磁阀二9，所述输药支管7远离所述输药管6一侧底部设有喷嘴8，所述大棚1侧壁的顶部中心处设有排气扇13，所述大棚1内部远离所述药剂箱2一侧的顶部设有二氧化碳浓度传感器12，所述二氧化碳浓度传感器12的下方设有光照传感器18，所述大棚1内中部设有灌溉管16，所述灌溉管16底部设有若干个灌溉喷头17，所述灌溉管16底部中心处设有光合灯19，所述大棚1两侧外表面中部均设有报警器20，所述大棚1外表面一侧的底部且位于所述报警器20的下方设有触摸屏21，所述大棚1另一侧底部设有水泵14，所述水泵14中部设有输水管15，所述输水管15另一端贯穿至所述大棚1的侧壁中并且与所述灌溉管16连接贯通，所述智慧农业系统包括：监测模块22、处理分析模块23、农药喷洒模块26、灌溉模块27、光照模块28、警报模块29以及换气模块30，所述监测模块22与所述处理分析模块23电性连接，所述处理分析模块23分别于农药喷洒模块26、灌溉模块27、光照模块28、警报模块29以及换气模块30电性连接。
实施例二，所述水泵14与水源连接贯通，若干个所述输药支管7与若干个所述支撑架10将所述大棚1内部空间分成一个个小的区间；所述支撑架10与所述输药支管7将大棚1分成若干个小的区域，这样方便进行分区的精确性撒药以及所述摄像头11的精确监控，并且每个区域的撒药与监控工作互不干扰，独立运行。
实施例三，所述报警器20内设有三色闪光灯泡，所述三色闪光灯泡为红、黄、蓝三色；所述报警器20不仅可以发出刺耳的警报声，而且还可以发出强闪光，这样即使在夜间，所述报警器20一样可以起到良好的警报作用。
实施例四，所述监测模块22包括摄像头11、光照传感器18、土壤湿度传感器37以及二氧化碳浓度传感器12，所述土壤湿度传感器37埋藏在土壤内；各个传感器对所述大棚1内部进行检测，一旦发生异常状况，传感器向所述监测模块22传输信号，所述监测模块22通知所述处理分析模块23进行分析处理。
实施例五，所述处理分析模块23包括微系统处理器31以及控制器32，所述处理分析模块23与远程分析模块25、存储模块24、管道地图模块38电性连接；所述微系统处理器31提供分析处理功能，所述控制器32负责启动各个电子器件，所述远程分析模块25是在所述处理分析模块23无法解决这个问题的时候，远程连接专家，专家进行专业指导。
实施例六，所述存储模块24包括图片信息数据库33、文字信息数据库34、网络数据信息数据库35以及存储器36；所述存储模块24内有各种农作物的病虫害图片与文字资料，这些资料方便所述处理分析模块23的使用，为所述处理分析模块23的分析工作提供。
实施例七，所述管道地图模块38包括所述农药喷洒模块26与所述灌溉模块27两者的管道线路图；当所述处理分析模块23分析处理完成后，需要进行处理工作时，需要从所述管道地图模块38，获取所有的所述增压泵3、所述输药软管4、所述电磁阀一5、所述输药支管7与所述电磁阀二9的位置信息，进而分析出最佳的路线图，以及启动哪些电子器件。
实施例八，所述农药喷洒模块26包括所述增压泵3、所述电磁阀一5以及所述电磁阀二9；当所述农药喷洒模块26进行工作时，所述农药喷洒模块26通过所述控制器32传来的信息，启动相应的所述药剂箱2上的所述增压泵3与所述电磁阀一5，避免药剂进入别的管道，造成药剂的浪费。
实施例九，所述灌溉模块27包括所述水泵14，所述光照模块28包括所述光合灯19；所述灌溉模块27与所述光照模块28为所述大棚1提供灌溉与补光服务；所述警报模块29包括所述报警器20与所述触摸屏21，所述换气模块30包括所述排气扇13；当设备发生故障时，所述警报模块29发出刺耳的警报声，提醒农户检修，而所述换气模块30为所述大棚1提供换气服务。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，监测模块22中的多个传感器模块，可以对农业大棚中的光照强度、土壤湿度和二氧化碳浓度进行监测，同时，若刚摄像头11定时的对农作物进行拍照，并将图片输送到存储器36内保存，处理分析模块23从存储器36内提取农作物的高清图像与图片信息数据库33内的大量农作物图片进行信息对比，然后再通过文字信息数据库34与网络数据信息数据库35的资料辅助，判断出该片农作物是否患病、患了哪种病，如果得出准确结果，则通过农药喷洒模块26与管道地图模块38对该块农作物进行精确喷洒农药，相应的药剂箱2上的电磁阀一5打开，其内部内的农药通过增压泵3加压，进入输药软管4、输药管6与输药支管7内部，同时，相应输药支管7上的电磁阀二9打开，药液通过喷嘴8喷洒到患病的农作物上，这种分区喷洒农药，精确性高，并且不会影响周边的农作物的生长；如果不能得出准确结果，当通过设置与监测模块22信号连接的远程分析模块25，将资料信息由远程传递给专家，让专家分析农作物的生产状况，并且专家可以通过若干个摄像头11实时的观察农作物，以便给出准确答案，进而指导种植户科学种植，提高农业大棚的种植效果，通过处理分析模块23、监测模块22、灌溉模块27光照模块28以及换气模块30的设置，还可以减轻种植户的人工劳动强度，实现自动化控制，当遇到设备故障时，警报模块29发出警报，提醒农户维修设备。
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。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述农业大棚包括大棚（1），所述大棚（1）内部一侧设有药剂箱组，所述药剂箱组由若干个药剂箱（2）堆积摆放而成，所述药剂箱（2）远离所述大棚（1）内壁一侧中心处设有输药软管（4），所述输药软管（4）外表面且靠近所述药剂箱（2）一侧设有增压泵（3），所述增压泵（3）与所述药剂箱（2）焊接固定，所述输药软管（4）中部且位于所述增压泵（3）右侧设有电磁阀一（5），所述输药软管（4）远离所述药剂箱（2）一侧与输药管（6）连接贯通，所述输药管（6）位于所述大棚（1）的中部，所述输药管（6）底部设有若干个支撑架（10），所述支撑架（10）的侧边中部设有摄像头（11），所述支撑架（10）底部插入泥土内，所述输药管（6）两侧均设有若干个输药支管（7），所述输药支管（7）中部设有电磁阀二（9），所述输药支管（7）远离所述输药管（6）一侧底部设有喷嘴（8），所述大棚（1）侧壁的顶部中心处设有排气扇（13），所述大棚（1）内部远离所述药剂箱（2）一侧的顶部设有二氧化碳浓度传感器（12），所述二氧化碳浓度传感器（12）的下方设有光照传感器（18），所述大棚（1）内中部设有灌溉管（16），所述灌溉管（16）底部设有若干个灌溉喷头（17），所述灌溉管（16）底部中心处设有光合灯（19）。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述大棚（1）两侧外表面中部均设有报警器（20），所述大棚（1）外表面一侧的底部且位于所述报警器（20）的下方设有触摸屏（21），所述大棚（1）另一侧底部设有水泵（14），所述水泵（14）中部设有输水管（15），所述输水管（15）另一端贯穿至所述大棚（1）的侧壁中并且与所述灌溉管（16）连接贯通，所述智慧农业系统包括：监测模块（22）、处理分析模块（23）、农药喷洒模块（26）、灌溉模块（27）、光照模块（28）、警报模块（29）以及换气模块（30），所述监测模块（22）与所述处理分析模块（23）电性连接，所述处理分析模块（23）分别于农药喷洒模块（26）、灌溉模块（27）、光照模块（28）、警报模块（29）以及换气模块（30）电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述水泵（14）与水源连接贯通，若干个所述输药支管（7）与若干个所述支撑架（10）将所述大棚（1）内部空间分成一个个区间。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述报警器（20）内设有三色闪光灯泡，所述三色闪光灯泡为红、黄、蓝三色；
所述监测模块（22）包括摄像头（11）、光照传感器（18）、土壤湿度传感器（37）以及二氧化碳浓度传感器（12），所述土壤湿度传感器（37）埋藏在土壤内。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述处理分析模块（23）包括微系统处理器（31）以及控制器（32），所述处理分析模块（23）与远程分析模块（25）、存储模块（24）、管道地图模块（38）电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述存储模块（24）包括图片信息数据库（33）、文字信息数据库（34）、网络数据信息数据库（35）以及存储器（36）。
7.根据权利要求5所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述管道地图模块（38）包括所述农药喷洒模块（26）与所述灌溉模块（27）两者的管道线路图。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述农药喷洒模块（26）包括增压泵（3）、电磁阀一（5）以及电磁阀二（9）。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述灌溉模块（27）包括水泵（14），所述光照模块（28）包括光合灯（19）。
10.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业系统及农业大棚，其特征在于，所述警报模块（29）包括报警器（20）与触摸屏（21），所述换气模块（30）包括排气扇（13）。
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