CN212458453U - 农作物生长环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了农作物生长环境监测系统，包括检测终端、处理媒介、云服务器和控制终端；所述检测终端、处理媒介、云服务器和控制终端依次信号连接，且所述控制终端最终输出于农作物种植管理机械；本实用新型将其各传感器监测到的农作物参数的模拟信号经过模数转后传输至处理媒介，处理媒介将其数字信号经过数据处理后生成相应控制指令，各类控制指令再经云服务器的无线传输至控制终端，控制终端再将控制指令经变压后生成启动农作物种植管理机械的电信号，从而实现农作物的多种检测和管理。

Description

农作物生长环境监测系统

技术领域

本实用新型涉及农作物环境监测领域，尤其涉及农作物生长环境监测系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们对环境、食品的绿色化、健康化的要求不断的提高，建立可溯源的农产品生产机制成为了农业发展的新趋势，如何通过数据收集，记录农产品的成长轨迹使产品更绿色、更健康已成为一个热门问题，其中，农业小气候数据是农业发展的基础保障，种植区内的气候影响着农作物的生长，农业小气候数据的收集能够将农业气象的相关重要指标掌握在种植人员手中，并及时的采取相应的防范措施，来减少气候对农作物的有害影响，同时，在农作物栽培过程中，需要测量农作物植株高度，来预测其成长轨迹，进而保障农作物正常的生长。

而现有的农作物生长环境数据的收集及本身生长情况数据的收集往往没有形成一个整体的系统，基本都是通过人工手动采集，存在以下不足：(1) 数据收集不完整，不能全面反映农作物的生长环境及生长状况，容易产生农作物保障不到位的问题；(2)采用人工测量，不仅测量效率慢，费时费力，还可能存在较大误差，影响数据的准确性。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供农作物生长环境监测系统，通过将其各传感器监测到的农作物参数的模拟信号经过模数转后传输至处理媒介，处理媒介将其数字信号经过数据处理后生成相应控制指令，各类控制指令再经云服务器的无线传输至控制终端，控制终端再将控制指令经变压后生成启动农作物种植管理机械的电信号，从而实现农作物的多种检测和管理。

本实用新型通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：农作物生长环境监测系统，包括检测终端、处理媒介、云服务器和控制终端；检测终端、处理媒介、云服务器和控制终端依次信号连接，且控制终端最终输出于农作物种植管理机械。

优选的，检测终端包括有传感模块，传感模块具体为空气传感集成模块、土壤传感集成模块、超声波风速风向仪和红外传感集成模块，空气传感集成模块具体为氧气浓度传感器、二氧化碳浓度传感器、温湿度传感器和PM2.5传感器，土壤传感集成模块为土壤检测仪，红外传感集成模块为红外传感器。

优选的，处理媒介包括依次信号相连的AD模块、单片机集成模块和无线集成模块，AD模块的输入端和传感模块的输出端信号连接；AD模块为AD转换器，单片机集成模块包括信号连接的单片机控制器和数据存储器；无线集成模块为蓝牙模块或天线模块或4G模块或5G模块；AD转换器、单片机控制器和数据存储器依次信号连接，数据存储器。

优选的，云服务器包括依次信号连接的第一无线接收模块、中央处理器和第一无线输出模块，第一无线接收模块由无线集成模块进行数据传输。

优选的，控制终端包括依次信号连接的第二无线接收模块、PLC控制模块和第二无线输出模块；第二无线接收模块和第一无线输出模块信号连接，PLC控制模块经其内置的继电器或变压器等电元件变压后，其进行下一步传输；农作物种植管理机械包括农药喷洒机构、灌溉机构和施肥机构，农药喷洒机构、灌溉机构和施肥机构均由继电器电连接，继电器和第二无线输出模块信号连接。

本实用新型的优点在于：本实用新型将其各传感器监测到的农作物参数的模拟信号经过模数转后传输至处理媒介，处理媒介将其数字信号经过数据处理后生成相应控制指令，各类控制指令再经云服务器的无线传输至控制终端，控制终端再将控制指令经变压后生成启动农作物种植管理机械的电信号，从而实现农作物的多种检测和管理。

附图说明

图1为本实用新型原理连接示意图；

图2为本实用新型所述检测终端示意图；

图3为本实用新型处理媒介示意图；

图4为本实用新型所述云服务器连接示意图；

图5为本实用新型所述控制终端连示意图；

其中：100、检测终端；101、传感模块；200、处理媒介；201、AD模块；202、单片机集成模块；203、无线集成模块；300、云服务器；301、第一无线接收模块；302、中央处理器；303、第一无线输出模块；400、控制终端；401、PLC控制模块；402、农药喷洒机构；403、灌溉机构；404、施肥机构；1011、空气传感集成模块；1012、土壤传感集成模块；1013、超声波风速风向仪；1014、红外传感集成模块；2011、AD转换器；2021、单片机控制器；2022、数据存储器；2031、蓝牙模块；2032、天线模块； 2033、4G模块；2034、5G模块；4011、第二无线接收模块；4012、第二无线输出模块；10111、氧气浓度传感器10112、二氧化碳浓度传感器；10113、温湿度传感器；10114、PM2.5传感器；10121、土壤检测仪；10141、红外传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

请参照图1所示：

本实用新型提供农作物生长环境监测系统，包括检测终端100、处理媒介200、云服务器300和控制终端400；检测终端100、处理媒介200、云服务器300和控制终端400依次信号连接，且控制终端400最终输出于农作物种植管理机械。

检测终端100用于监测农作物生产环境参数，农作物生产环境参数包括空气中的氧气浓度、二氧化碳浓度和PM2.5浓度；处理媒介200用于将上述监测采集到的参数模拟信号经模数转换后转换为数字信号，便于数字信号的数据存储，数据处理和数据传输；云服务器300用于将经处理媒介 200处理和传输的数据信号进行数据比对、指令生成和指令传输，数据比对为监测参数数据和云服务器300内预存的额定农作物参数比对，指令生成为比对后的云服务器300内置数据差的差集信号，数据传输为无线传输。

请参照图2所示：

本实用新型提供农作物生长环境监测系统，检测终端100包括有传感模块101，传感模块101具体为空气传感集成模块1011、土壤传感集成模块1012、超声波风速风向仪1013和红外传感集成模块1014，空气传感集成模块1011具体为氧气浓度传感器10111、二氧化碳浓度传感器10112、温湿度传感器10113和PM2.5传感器10114，土壤传感集成模块1012为土壤检测仪10121，红外传感集成模块1014为红外传感器10141。

氧气浓度传感器10111用于监测农作物生长环境中的氧气浓度，二氧化碳浓度传感器10112用于监测农作物生长环境中的二氧化碳浓度，温湿度传感器10113用于监测农作物生长环境中的温湿度，PM2.5传感器10114 用于监测农作物生长环境中的PM2.5浓度；土壤检测仪可采用EDXP3600型号的土壤重金属检测仪和SYS——SF型号的土壤水分测定仪和其他参数监测仪器，用于对土壤环境参数监测；红外传感器10141用于对农作物叶片茎干上害虫分布浓度进行检测，当检测到的红外影像密度过大时，即可表明害虫密度高，不利于农作物生长。

请参照图3所示：

本实用新型提供农作物生长环境监测系统，处理媒介200包括依次信号相连的AD模块201、单片机集成模块202和无线集成模块203，AD模块201的输入端和传感模块101的输出端信号连接；AD模块201为AD转换器 2011，单片机集成模块202包括信号连接的单片机控制器2021和数据存储器2022；无线集成模块203为蓝牙模块2031或天线模块2032或4G模块2033或5G模块2034；AD转换器2011、单片机控制器2021和数据存储器 2022依次信号连接。

AD模块201用于将传感模块101传输过来的监测参数模拟量转换数字量，经AD转换器2011模数转换后传输到单片机控制器2021，单片机控制器2021将其与数据存储器2022内预测额定参数进行数据比对，比对一致后，直接存储，比对不一致后，单片机控制器2021生成控制指令，控制指令将其传输到无线集成模块203中，经过蓝牙模块2031或天线模块2032或4G模块2033或5G模块2034进行无线传输。

请参照图4所示：

本实用新型提供农作物生长环境监测系统，300包括依次信号连接的第一无线接收模块301、中央处理器302和第一无线输出模块303，第一无线接收模块301由无线集成模块203进行数据传输。

第一无线接收模块301用于接收无线集成模块203传输过来的农作物参数数字信号，且第一无线接收模块301将其传输至中央处理器302，中央处理器302通过第一无线输出模块303进行无线传输。

请参照图1和5所示：

本实用新型提供农作物生长环境监测系统，控制终端400包括依次信号连接的第二无线接收模块4011、PLC控制模块401和第二无线输出模块 4012；第二无线接收模块4011和第一无线输出模块303信号连接，PLC控制模块401经其内置的继电器或变压器等电元件变压后，其进行下一步传输；农作物种植管理机械包括农药喷洒机构402、灌溉机构403和施肥机构 404，农药喷洒机构402、灌溉机构403和施肥机构404均由继电器电连接，继电器第二无线输出模块4012信号连接。

第二无线接收模块4011用于接收第一无线输出模块303传输的通信信号，其再传输至PLC控制模块401，PLC控制模块401将控制指令信号传输至第二无线输出模块4012后经过继电器或变压器等电子元件启动农药喷洒机构402或灌溉机构403或施肥机构404的启动元件，对农作物进行相应作业；启动元件包括电能，开关和相应驱动元件。

上述模块均采用常规技术中的传感器或服务器，本实用新型将其各传感器监测到的农作物参数的模拟信号经过模数转后传输至处理媒介，处理媒介将其数字信号经过数据处理后生成相应控制指令，各类控制指令再经云服务器的无线传输至控制终端，控制终端再将控制指令经变压后生成启动农作物种植管理机械的电信号，从而实现农作物的多种检测和管理。

相应的，上述传感器和控制器均采用现有技术中的常规技术结构，经过相应连接使其形成供农作物管理的系统，本领域技术人员经有限次实验即可得到型号，再次不再赘述各模块的具体型号。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.农作物生长环境监测系统，包括检测终端(100)、处理媒介(200)、云服务器(300)和控制终端(400)；其特征在于：所述检测终端(100)、处理媒介(200)、云服务器(300)和控制终端(400)依次信号连接，且所述控制终端(400)最终输出于农作物种植管理机械。

2.根据权利要求1所述的农作物生长环境监测系统，其特征在于：所述检测终端(100)包括有传感模块(101)，所述传感模块(101)具体为空气传感集成模块(1011)、土壤传感集成模块(1012)、超声波风速风向仪(1013)和红外传感集成模块(1014)，所述空气传感集成模块(1011)具体为氧气浓度传感器(10111)、二氧化碳浓度传感器(10112)、温湿度传感器(10113)和PM2.5传感器(10114)，所述土壤传感集成模块(1012)为土壤检测仪(10121)，所述红外传感集成模块(1014)为红外传感器(10141)。

3.根据权利要求1所述的农作物生长环境监测系统，其特征在于：所述处理媒介(200)包括依次信号相连的AD模块(201)、单片机集成模块(202)和无线集成模块(203)，所述AD模块(201)的输入端和传感模块(101)的输出端信号连接；所述AD模块(201)为AD转换器(2011)，所述单片机集成模块(202)包括信号连接的单片机控制器(2021)和数据存储器(2022)；所述无线集成模块(203)为蓝牙模块(2031)或天线模块(2032)或4G模块(2033)或5G模块(2034)；所述AD转换器(2011)、单片机控制器(2021)和数据存储器(2022)依次信号连接。

4.根据权利要求1所述的农作物生长环境监测系统，其特征在于：所述云服务器(300)包括依次信号连接的第一无线接收模块(301)、中央处理器(302)和第一无线输出模块(303)，所述第一无线接收模块(301)由无线集成模块(203)进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的农作物生长环境监测系统，其特征在于：所述控制终端(400)包括依次信号连接的第二无线接收模块(4011)、PLC控制模块(401)和第二无线输出模块(4012)；所述第二无线接收模块(4011)和第一无线输出模块(303)信号连接，所述PLC控制模块(401)经其内置的继电器电元件变压后，其进行下一步传输；所述农作物种植管理机械包括农药喷洒机构(402)、灌溉机构(403)和施肥机构(404)，所述农药喷洒机构(402)、灌溉机构(403)和施肥机构(404)均由继电器电连接，所述继电器和第二无线输出模块(4012)信号连接。

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