CN216846345U - 具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置，所述装置包括电性连接的触摸显示屏、定位模块、环境感知模块、摄像模块、标签识别模块、无线通讯模块以及控制模块，所述定位模块用于田间试验定位，所述环境感知模块用于采集田间环境信息，所述摄像模块用于采集视频信息，所述标签识别模块用于采集物料标签信息，所述无线通讯模块用于传输所述采集装置与远程服务器之间的信息，所述触摸显示屏用于信息的显示、输入或核验，所述控制模块用于数据的存储及本地化处理。本实用新型能够进行田间信息的采集、农事操作的判断、处理提示并进行核验登记，实现了智能化、绿色化，为固定观测试验的数据采集提供了有利手段。

Description

具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置

技术领域

本实用新型涉及农业自动化与智慧农业领域，具体涉及一种具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置。

背景技术

农业绿色发展已成为我国乃至全球可持续发展的重大战略方向，建立集长期观测、科学研究、试验示范和决策支撑为一体的农业绿色发展固定观测体系，有利于积累农业绿色发展的第一手资料、分析农业生产发展与生态环境变化间的规律、总结农业绿色发展模式、提高农产品全供应链绿色服务能力。田间数据采集是农业绿色发展固定观测体系的重要基础；与绿色发展密切相关的田间数据包括温湿度等环境数据，及施肥、用药等绿色生产的操作数据。现有方法和设备可实现对这些数据的采集，但还存在着问题：

1)环境数据和操作数据分离采集，既不利于分析决策也增加了设备成本；

2)操作数据采集需要录入较多数据，操作不便且数据容易出错；

3)与绿色发展固定观测试验的关联度不高，无法按要求进行操作提示。

随着自动定位、无线通信、自动识别等技术的不断成熟，提高农业绿色发展固定观测试验田间数据采集效率、增加精准性已成为迫切需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在田间信息采集效率低、成本高、操作提示缺失的问题，本实用新型提供了一种具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置，提供了试验处理获取、环境信息采集、农事操作提示、操作信息记录等功能。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置，其包括电性连接的触摸显示屏、定位模块、环境感知模块、摄像模块、标签识别模块、无线通讯模块以及控制模块，所述定位模块用于田间试验定位，所述环境感知模块用于采集田间环境信息，所述摄像模块用于采集视频信息，所述标签识别模块用于采集物料标签信息，所述无线通讯模块用于传输所述采集装置与远程服务器之间的信息，所述触摸显示屏用于信息的显示、输入或核验，所述控制模块用于数据的存储及本地化处理。

进一步地，所述定位模块可以是GPS模块、北斗模块或者其他卫星定位模块，定位模块可以根据需求选择相应的精度。

进一步地，所述环境感知模块用于感知环境的温度、湿度、降雨量、二氧化碳浓度、风速、气压、海拔和/或光照度等信息，其包括但不限于温度传感器、湿度传感器、雨量传感器、二氧化碳浓度传感器、风速传感器、气压传感器、海拔传感器和/或光照度传感器。

进一步地，所述标签识别模块可以是条形码识别模块、二维码识别模块、RFID识别模块。

进一步地，所述摄像模块可以用于环境信息采集、监控，人脸识别或者物料识别，或者识别条形码、二维码。

进一步地，所述摄像模块还包括云台，通过云台可以实现不同角度的视频信息采集。

进一步地，所述控制模块包括处理器和存储器，用于执行预置指令、远程指令和本地指令，本地化处理分析采集的信息。

进一步地，所述田间数据采集装置还包括身份验证模块，所述身份验证模块包括但不限于对指纹、人脸、虹膜等特征的验证，具体地，所述身份验证模块包括指纹识别模块和/或摄像头，指纹模块可以集成在触摸显示屏中，所述人脸、虹膜的特征识别可以使用摄像模组来采集人脸或虹膜的图像，也可以使用单独的摄像头来进行采集。

进一步地，所述田间数据采集装置可以是一体的，也可以是分体的或者部分分体的，一体设计时将触摸显示屏、定位模块、环境感知模块、摄像模块、标签识别模块、无线通讯模块以及控制模块集成在一个主体上，便于移动。采用分体设计时可以将例如摄像模块通过连杆设置在较高的位置，便于监控到更远的范围。

本实用新型通过定位模块可以获得田间试验位置信息，将位置信息发送到服务器(种植或实验信息可以预先录到服务器上)，可以获知该田间的种植或者实验内容，通过环境感知模块可以获知田间的环境信息，结合种植或实验内容，派送田间处理操作指令并显示在显示屏上，田间工作人员依据操作指令，进行田间操作，同时将田间操作所需的物料通过包装标签进行物料验证，确保施用的农药、肥料等符合相应的规定，在操作完毕后在显示屏上进行完成验证。所有操作内容，可以在本地和服务器端进行双备份。服务器端也可以调用摄像模组来监控田间操作是否符合要求，并进行远程指导。

本实用新型的主要用户为布置了农业绿色发展固定观测试验的试验站操作或试验管理人员。本实用新型为实现固定观测试验站环境信息自动感知和农事操作信息快速采集提供了有效手段，同时设备还具有按试验处理进行操作提示的功能，设备能有效提高信息记录效率、增强农资使用的正确性和合规性，为绿色发展固定观测试验的数据采集提供了有利手段。

附图说明

图1是本实用新型田间采集装置的结构示意图；

图2是本实用新型的工作流程图。

图中，1、触摸显示屏，2、定位模块，3、标签识别模块，4、环境感知模块，5、摄像模块，6、无线通讯模块。

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本实用新型，但不应理解为对本实用新型的限制。在未违背本实用新型精神和实质的前提下都本实用新型的修改或润饰均属于本实用新型的范围。在本实用新型中的电性连接是指通过导线连接用以传输数据。

实施例1

如图1所示，本例中所述具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置包括电性连接的触摸显示屏1、定位模块2、标签识别模块3、环境感知模块4、摄像模块5、无线通讯模块6以及控制模块(图中未示出)。本例中这些模块集成在一个主体上，其中控制模块位于主体之中，触摸显示屏1、定位模块2、标签识别模块3、环境感知模块4、摄像模块5和无线通讯模块6均连接至控制模块。

所述定位模块2用于田间试验定位，所述环境感知模块4用于采集田间环境信息，所述摄像模块5用于采集视频信息，所述标签识别模块3用于采集物料标签信息，所述无线通讯模块6用于传输所述采集装置与远程服务器之间的信息，所述触摸显示屏1用于信息的显示、输入或核验，所述控制模块用于数据的存储及本地化处理。

其中，所述定位模块2可以是GPS模块、北斗模块或者其他卫星定位模块，定位模块2可以根据需求选择相应的精度。在本例中，定位模块2为北斗定位模块。

其中，所述环境感知模块4用于感知环境的温度、湿度、降雨量、二氧化碳浓度、风速、气压、海拔和/或亮度等信息，其包括但不限于温度传感器、湿度传感器、雨量传感器、二氧化碳浓度传感器、风速传感器、气压传感器、海拔传感器和/或亮度传感器。在本例中，环境感知模块4包括温度传感器、湿度传感器、雨量传感器，进一步还包括二氧化碳浓度传感器、风速传感器、气压传感器、海拔传感器和/或亮度传感器。

其中，所述标签识别模块3可以是条形码识别模块、二维码识别模块、RFID识别模块。在本例中，标签识别模块3集成了摄像头和 RFID识别模块，摄像头采集图像信息，经控制模块6处理用于识别条形码和二维码，实现图形标签的识别。当然，也可以用传统的条码或者二维码识别模块来进行识别。

其中，所述摄像模块5包括一摄像头，可以用于环境信息采集、监控，人脸识别或者物料识别，或者识别条形码、二维码。

其中，所述控制模块包括处理器和存储器，用于执行预置指令、远程指令和本地指令，本地化处理分析采集的信息，等等。这里远程指令是指服务器端发送过来的指令，本地指令是指在触摸显示屏输入的指令或者信息。

本例中，触摸显示屏1位于采集装置主体的正面，触摸显示屏1 的上方设置摄像模块5和环境感知模块4，在触摸显示屏1的右侧设置标签识别模块3和定位模块2，在数据采集装置主体的顶部设置无线通讯模块6，在数据采集装置主体内部设置控制模块。当然这些模块的位置不是必须固定的，可以根据具体模块的型号来布置其所在的位置。采集装置还包括供电模块，供电模块可以分别向各个模块进行供电。

实施例2

本例中具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置的总体结构与实施例1相同，并进一步包括身份验证模块，所述身份验证模块包括但不限于对指纹、人脸、虹膜等特征的验证，具体地，所述身份验证模块包括指纹识别模块和/或摄像头，指纹模块可以集成在触摸显示屏1(屏下指纹识别模块)中或者单独设置在采集装置主体上，所述人脸、虹膜的特征识别可以使用摄像模组中的摄像头或者标签识别模块中的摄像头来采集人脸或虹膜的图像，也可以使用单独的摄像头来进行采集。在本例中，身份识别模块包括独立的指纹识别模块以及独立的身份识别摄像头。

实施例3

本例中具有智能核验功能的农业绿色发展试验田间数据采集装置的总体结构与实施例1相同，所述摄像模块5通过连杆设置在较高的位置，其包括摄像头和云台，所述云台进一步可以是电动云台，可以根据指令进行不同角度的调整实现多角度视频信息采集，或者目标跟踪采集。

如图2所示，本实用新型装置的运行流程如下：

1)将装置放置于固定观测试验的现场，定位模块2自动定位，并获取与该位置对应的地块信息；

2)将地块信息通过无线通信模块6发送到远程服务器，远程服务器返回在该地块上进行的试验处理信息；

3)环境感知模块4和摄像模块5启动，并将设定的频率获取信息；

4)设备判断是否到了试验处理要求的农事操作时间，若到了时间则在触摸显示屏1上给出农事操作的提示，若未到在触摸显示屏1 显示对应的错误信息；

5)对于给出的农事操作提示，操作人员可选择是否按提示进行农事操作，若按提示进行操作，则需使用标签识别模块3读取或扫描物料(化肥或农药)包装上的RFID或条码，若不按提示操作，则给出错误信息；

6)根据RFID或条码扫描的信息，设备自动判定所使用的农药或化肥是否与前期设定的试验处理一致，若一致，则在触摸屏显示1 该次操作成功的信息，若不一致，则给出错误信息。

在上述运行过程中，必要时，需要对操作人员进行身份验证，以及通过摄像模块5对农事操作进行监控，避免操作失当造成效果变差。上述步骤5和6在判定所使用的物料与前期设定的实验处理一致 (或者从服务器得到的更新的实验处理一致)后，可以进一步启用摄像模块对田间操作进行记录，并上传到服务器备份，从而整体上实现了田间操作的智能核验及后期可以随时调用监控内容，对可能出现的问题进行人工核验。

本实用新型通过摄像模块5、标签识别模块3、环境感知模块4 以及触摸显示屏1等能够进行田间信息的采集、农事操作的判断、处理提示并进行核验登记，实现了智能化、绿色化，为固定观测试验的数据采集提供了有利手段。

Claims (10)

1.一种田间数据采集装置，其特征在于，所述装置包括电性连接的触摸显示屏、定位模块、环境感知模块、摄像模块、标签识别模块、无线通讯模块以及控制模块，所述定位模块用于田间试验定位，所述环境感知模块用于采集田间环境信息，所述摄像模块用于采集视频信息，所述标签识别模块用于采集物料标签信息，所述无线通讯模块用于传输所述采集装置与远程服务器之间的信息，所述触摸显示屏用于信息的显示、输入或核验，所述控制模块用于数据的存储及本地化处理。

2.根据权利要求1所述的田间数据采集装置，其特征在于，所述定位模块是GPS模块、北斗模块、GLONASS模块或者GALILEO模块。

3.根据权利要求1所述的田间数据采集装置，其特征在于，所述环境感知模块用于感知环境的温度、湿度、降雨量、二氧化碳浓度、风速、气压、海拔和/或光照度信息。

4.根据权利要求3所述的田间数据采集装置，其特征在于，环境感知模块包括以下传感器中的一种或多种：温度传感器、湿度传感器、雨量传感器、二氧化碳浓度传感器、风速传感器、气压传感器、海拔传感器或光照度传感器。

5.根据权利要求1所述的田间数据采集装置，其特征在于，所述标签识别模块包括条形码识别模块、二维码识别模块和RFID识别模块重的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的田间数据采集装置，其特征在于，所述摄像模块还包括摄像头和云台，通过云台可以实现摄像头不同角度的视频信息采集。

7.根据权利要求1所述的田间数据采集装置，其特征在于，所述控制模块包括处理器和存储器，用于执行预置指令、远程指令和本地指令，本地化处理分析采集的信息。

8.根据权利要求1所述的田间数据采集装置，其特征在于，所述田间数据采集装置还包括身份验证模块，所述身份验证模块用于验证操作人员的指纹、人脸或虹膜信息。

9.根据权利要求8所述的田间数据采集装置，其特征在于，所述身份验证模块包括指纹识别模块和/或摄像头。

10.根据权利要求1所述的田间数据采集装置，其特征在于，所述田间数据采集装置是一体式设计或分体式设计，一体设计时将触摸显示屏、定位模块、环境感知模块、摄像模块、标签识别模块、无线通讯模块以及控制模块集成在一个主体上。

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