CN113537741A - 一种智慧农业管理系统控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智慧农业管理系统控制方法，使整个系统的功能可以根据客户所需进行搭建，提高其实用性，通过采用LoRa协议，提高数据传输距离，增加系统的覆盖范围，降低用于的使用成本，通过本控制方法可以实时对系统进行监管，并可以对系统中的子设备进行控制，通过该系统的控制方法将中小型养殖户/种植户从繁重生产活动中解放出来，从传统依赖经验种植、养殖转变为依靠科学化、定量化、数据化、智能化管理，从各方面提升种植、养殖技术的同时实现增产、提高效率、增加利润。
Description
技术领域
本发明属于智能管理技术领域, 具体涉及一种智慧农业管理系统控制方法。
背景技术
目前市场上的物联网设备系统大多费用昂贵，采用有线连接，还需要去现场进行操控，操控也需要专业人士，且物联网平台的维护专业人士，成本高，十分不利于中小型养殖户/大棚种植的发展甚至限制其发展。现有市场上多个品牌的设备造价昂贵，对现场的设备要求较高，此外养殖场/种植棚需要重新设计、改建以满足该设备的正常运行；整个过程中需要大量的资金和技术投入，除大型养殖户外，中小型养殖户难以承担，对于中小型的养殖户一方面无力承担专业的维护费用，另一方面对于专业技术要求较高。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种智慧农业管理系统控制方法，将中小型养殖户/种植户从繁重生产活动中解放出来，从传统依赖经验种植、养殖转变为依靠科学化、定量化、数据化、智能化管理，从各方面提升种植、养殖技术的同时实现增产、提高效率、增加利润，可以满足中小型养殖户对其的需求，填补市场空白。
为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：一种智慧农业管理系统控制方法，所述智慧农业管理系统用于管理种植棚和养殖场，所述智慧农业管理系统包括：移动客户端、智慧云平台、智能管理网关、子设备；所述子设备用于采集种植棚和养殖场中的运行信息以及控制种植棚和养殖场中的电控装置；子设备将采集的运行信息发送给智能管理网关进行处理，智能管理网关根据运行信息判断后控制对应的子设备控制电动装置工作，智能管理网关将接受的运行信息和判断后数据发送给智慧云平台中进行处理，智能云平台对智能管理网关发送过来的信息后进行分析后，并将分析后的信息发送给移动客户端；
所述移动客户端用于显示智能云平台分析后的信息，同时通过移动客户端输入设定数据，并控制对应的电控装置工作；
所述智能管理网关接受子设备发送过来的运行信息后，智能管理网关解析出数据值，和智能管理网关中设置的限值作对比，对比后，未超限值：直接结束；超限值：根据设定的子设备类型，设点的超限值类型，发送不同联动控制指令给控制电动装置的子设备，如果对应子设备无响应，3s后网关重发指令，子设备接收、执行，并反馈结果给智能管理网关，智能管理网关将接收控制结果，将运行信息、解析出数据值、事件、联动、时间信息发送智慧云平台中。
进一步的，所述移动客户端与智能云平台之间的工作方法，智能云平台中的Mqtt服务器通过接收器接收智能管理网关发送过来的数据-解析数据，解析后的数据并通过Websocket通讯协议发送给移动客户端，移动客户端发送命令，通过Mqtt服务器对命令进行解析，将解析后的命令通过Mqtt服务器的发送器发送到Mqtt服务器中；Mqtt服务器解析后的数据进行储存，并同时将解析后的数据与设置限值进行对比，根据对象的数据来源生成对应的控制命令通过Mqtt服务器的数据发送器中。
进一步的，所述移动客户端中设置对应的APP，APP中设有3个管理功能窗口，依次分为通知、列表、个人中心管理功能窗口，通知管理功能窗口用于存放异常警报信息，个人中心管理功能窗口用于对APP进行设置；所述列表管理功能窗口中显示实时数据，并且还设有相关限值设定功能以及对子设备控制功能，将相关限值设定功能和对子设备控制功能的控制命令发送到Mqtt服务器中。
进一步的，所述子设备通过LoRa协议与智能管理网关通信，所述智能管理网关通过LTE协议与智慧云平台通信。
与现有技术相比，采用了上述技术方案的一种智慧农业管理系统控制方法，使整个系统的功能可以根据客户所需进行搭建，提高其实用性，通过采用LoRa协议，提高数据传输距离，增加系统的覆盖范围，降低用于的使用成本，通过本控制方法可以实时对系统进行监管，并可以对系统中的子设备进行控制，通过该系统的控制方法将中小型养殖户/种植户从繁重生产活动中解放出来，从传统依赖经验种植、养殖转变为依靠科学化、定量化、数据化、智能化管理，从各方面提升种植、养殖技术的同时实现增产、提高效率、增加利润。
附图说明
图1为智慧农业管理系统结构图；
图2为子设备的结构图；
图3为系统的控制流程图；
图4为移动客户端与智慧云平台控制流程图；
图5为移动客户端控制流程图；
附图标记：1、移动客户端；2、智慧云平台；3、智能管理网关；4、子设备；5、处理装置；6、信息采集装置；7、终端装置；8、养殖场；9、种植棚。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1-5所示，一种智慧农业管理系统控制方法，所述智慧农业管理系统用于管理种植棚9和养殖场8，所述智慧农业管理系统包括：移动客户端1、智慧云平台2、智能管理网关3、子设备4；所述子设备4用于采集种植棚9和养殖场8中的运行信息以及控制种植棚9和养殖场8中的电控装置；子设备4将采集的运行信息发送给智能管理网关3进行处理，智能管理网关3根据运行信息判断后控制对应的子设备4控制电动装置工作，智能管理网关3将接受的运行信息和判断后数据发送给智慧云平台2中进行处理，智能云平台对智能管理网关3发送过来的信息后进行分析后，并将分析后的信息发送给移动客户端1；
所述移动客户端1用于显示智能云平台分析后的信息，同时通过移动客户端1输入设定数据，并控制对应的电控装置工作；
所述智能管理网关3接受子设备4发送过来的运行信息后，智能管理网关3解析出数据值，和智能管理网关3中设置的限值作对比，对比后，未超限值：直接结束；超限值：根据设定的子设备4类型，设点的超限值类型，发送不同联动控制指令给控制电动装置的子设备4，如果对应子设备4无响应，3s后网关重发指令，子设备4接收、执行，并反馈结果给智能管理网关3，智能管理网关3将接收控制结果，将运行信息、解析出数据值、事件、联动、时间信息发送智慧云平台2中。
进一步的，所述移动客户端1与智能云平台之间的工作方法，智能云平台中的Mqtt服务器通过接收器接收智能管理网关3发送过来的数据-解析数据，解析后的数据并通过Websocket通讯协议发送给移动客户端1，移动客户端1发送命令，通过Mqtt服务器对命令进行解析，将解析后的命令通过Mqtt服务器的发送器发送到Mqtt服务器中；Mqtt服务器解析后的数据进行储存，并同时将解析后的数据与设置限值进行对比，根据对象的数据来源生成对应的控制命令通过Mqtt服务器的数据发送器中。
进一步的，所述移动客户端1中设置对应的APP，APP中设有3个管理功能窗口，依次分为通知、列表、个人中心管理功能窗口，通知管理功能窗口用于存放异常警报信息，个人中心管理功能窗口用于对APP进行设置；所述列表管理功能窗口中显示实时数据，并且还设有相关限值设定功能以及对子设备4控制功能，将相关限值设定功能和对子设备4控制功能的控制命令发送到Mqtt服务器中。
进一步的，所述子设备4通过LoRa协议与智能管理网关3通信，所述智能管理网关3通过LTE协议与智慧云平台2通信。
所述子设备4是由处理装置5以及与处理装置5连接的终端装置7和采集装置组成，所述处理装置5为具有LoRa通讯能力的控制器；
终端装置7至少为电动阀、终端装置7控制器、电动开关中的一种，所述电动阀用于控制种植棚9的灌溉、农药喷洒等管路的通断、用于控制养殖场8中喂水、加湿、冲洗等管路的通断；所述终端控制器为电动泵、终端控制系统中的PLC或单片机，所述电动开关为照明系统的启动开关、通风系统的启动开关等。
所述采集装置至少为温度、湿度、气体类、压力类、液体类、霍尔类传感器中的一种，其中气体类传感器应用在种植棚9中，用于检测充植物生长所需的气体肥料浓度，气体类传感器还可以用于检测养殖场8中一些危害气体的浓度，当到达一点的浓度后，智能管理网关3控制对应的处理控制装置工作，去除养殖场8中的危害气体，压力类检测对应的气压和水压，液体类如液位传感器，多数液位传感器用于灌溉水位、水箱水位或喂水槽水位等，霍尔类传感器用于检测种植棚9、养殖场8中用电设备的电压和电流信息，方便以保证对各个用电设备的检测。
智能管理网关3在本地完成数据的聚合、优化、筛选，并将结果和高价值数据通过智能网关组件传送给智慧云平台2，子设备4采用边缘化算法，从而使得实时监管和控制。
采用Python 程序设计语言、Tornado Web应用程序框架等技术对智慧云平台2的搭建；利用HTML5技术、Ajax技术等移动互联技术对移动客户端1进行开发。基于MQTT协议、Web Socket协议、HTTP协议使得智能管理网关3、智慧云平台2、移动客户端1三端进行实时交互。
以上是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种智慧农业管理系统控制方法，所述智慧农业管理系统用于管理种植棚和养殖场，其特征在于：所述智慧农业管理系统包括：移动客户端、智慧云平台、智能管理网关、子设备；
所述子设备用于采集种植棚和养殖场中的运行信息以及控制种植棚和养殖场中的电控装置；
子设备将采集的运行信息发送给智能管理网关进行处理，智能管理网关根据运行信息判断后控制对应的子设备控制电动装置工作，智能管理网关将接受的运行信息和判断后数据发送给智慧云平台中进行处理，
智能云平台对智能管理网关发送过来的信息后进行分析后，并将分析后的信息发送给移动客户端；
所述移动客户端用于显示智能云平台分析后的信息，同时通过移动客户端输入设定数据，并控制对应的电控装置工作；
所述智能管理网关接受子设备发送过来的运行信息后，智能管理网关解析出数据值，和智能管理网关中设置的限值作对比，对比后，未超限值：直接结束；超限值：根据设定的子设备类型，设点的超限值类型，发送不同联动控制指令给控制电动装置的子设备，如果对应子设备无响应，3s后网关重发指令，子设备接收、执行，并反馈结果给智能管理网关，智能管理网关将接收控制结果，将运行信息、解析出数据值、事件、联动、时间信息发送智慧云平台中。
2.根据权利要求1所述的一种智慧农业管理系统控制方法，其特征在于：所述移动客户端与智能云平台之间的工作方法，智能云平台中的Mqtt服务器通过接收器接收智能管理网关发送过来的数据-解析数据，解析后的数据并通过Websocket通讯协议发送给移动客户端，移动客户端发送命令，通过Mqtt服务器对命令进行解析，将解析后的命令通过Mqtt服务器的发送器发送到Mqtt服务器中；Mqtt服务器解析后的数据进行储存db，并同时将解析后的数据与设置限值进行对比，根据对象的数据来源生成对应的控制命令通过Mqtt服务器的数据发送器中。
3.根据权利要求1所述的一种智慧农业管理系统控制方法，其特征在于： 所述移动客户端中设置对应的APP，APP中设有3个管理功能窗口，依次分为通知、列表、个人中心管理功能窗口，通知管理功能窗口用于存放异常警报信息，个人中心管理功能窗口用于对APP进行设置；所述列表管理功能窗口中显示实时数据，并且还设有相关限值设定功能以及对子设备控制功能，将相关限值设定功能和对子设备控制功能的控制命令发送到Mqtt服务器中。
4.根据权利要求1所述的一种智慧农业管理系统控制方法，其特征在于：所述子设备通过LoRa协议与智能管理网关通信，所述智能管理网关通过LTE协议与智慧云平台通信。
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