基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统的制作方法
【专利摘要】基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统，本发明涉及农业技术领域；它包含数据处理分析模块、数据采集模块、中控模块、设备终端、检测模块、培养基质；检测模块与数据采集模块连接，数据采集模块与数据处理分析模块连接，数据处理分析模块与中控模块连接，中控模块与设备终端连接，设备终端与培养基质连接，培养基质与检测模块连接；所述的检测模块包含基质检测模块和培养液检测模块，其中基质检测模块与培养基质连接，培养液检测模块与设备终端连接。能够对水肥一体化中营养元素实现实时在线检测，当含量超范围或者达不到时，可以随时调节配比量，极大地提高生产效率。
【专利说明】
基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统
技术领域
[0001]本发明涉及农业技术领域，具体涉及基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统。
【背景技术】
[0002]农业是指国民经济中一个重要产业部门，是以土地资源为生产对象的部门，它是通过培育动植物产品从而生产食品及工业原料的产业。农业属于第一产业。利用土地资源进行种植生产的部门是种植业，利用土地上水域空间进行水产养殖的是水产业，又叫渔业，利用土地资源培育采伐林木的部门，是林业，利用土地资源培育或者直接利用草地发展畜牧的是畜牧业。对这些产品进行小规模加工或者制作的是副业。它们都是农业的有机组成部分。对这些景观或者所在地域资源进行开发并展示的是观光农业，又称休闲农业。这是新时期随着人们的业余时间富余而产生的新型农业形式。
[0003]水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量，浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况;作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
[0004]目前，水肥一体化技术，尤其是配套滴灌技术，要求肥料全水溶。但是，全水溶液体肥料存在以下问题:第一，水肥一体化滴灌技术发展至今，液体肥料的配制不仅要考虑各种无机盐的比例，还要考虑所用无机盐的种类。要求所使用的原材料必须是水溶性的，所需的各种营养元素，不能完全以农业用比较廉价的基础化肥配制，而要用化工原料以及化学纯级的化学试剂。在原料选择方面，为了使液体肥料的养分含量较高，需要配制聚磷酸铵溶液作为基础肥料，而聚磷酸铵的生产需要大量过磷酸，且需要尽可能除去其中有碍液体肥料生产的杂质，因此原料选择存有局限性，而且有些原料是比较昂贵的，即价格瓶颈问题；第二，液体肥料的配制应该能够耐受可能遇到的最低温度，以免产生结晶和沉淀，造成滴灌带(管)或滴孔堵塞;第三，利用灌溉水系统施用液体肥料需要有一定的条件，管理技术较难掌握，不经专业培训或技术指导，一般无法掌握，造成减产或更严重的生产问题，影响设施栽培的大面积推广;第四，目前设施栽培方式存在连作障碍、土壤或栽培基质微生物区系失调和次生盐渍化的致命特点。经验性、盲目性施肥，尤其是无机氮肥的过量施用，使土壤或栽培基质理化性质变劣，土壤溶液中养分浓度的增大，也加剧了设施栽培连作障碍的次生盐渍化程度。由于生理障碍、连作障碍和次生盐渍化，蔬菜体内硝酸盐大量积累，造成设施蔬菜产量和品质下降。
[0005]目前，由于滴灌技术中营养元素难以随时进行在线监测，难以对栽培土壤进行营养元素的调节，亟待改进。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统，能够对水肥一体化中营养元素实现实时在线检测，当含量超范围或者达不到时，可以随时调节配比量，极大地提高生产效率。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:它包含数据处理分析模块、数据采集模块、中控模块、设备终端、检测模块、培养基质;检测模块与数据采集模块连接，数据采集模块与数据处理分析模块连接，数据处理分析模块与中控模块连接，中控模块与设备终端连接，设备终端与培养基质连接，培养基质与检测模块连接;所述的检测模块包含基质检测模块和培养液检测模块，其中基质检测模块与培养基质连接，培养液检测模块与设备终端连接。
[0008]所述的设备终端包含水肥一体化调配装置、滴灌管路以及控制阀等。
[0009]所述的中控模块上连接有移动设备终端，且移动设备终端与设备终端连接，用于随时随地对培养基质中营养元素的检测与调节。
[0010]本发明的工作原理:通过基质检测模块对培养基质内的营养元素进行随时检测，数据采集模块将数据采集后传输给数据处理分析模块，数据处理分析模块将基质检测模块采集到的数据进行分析，且与预先设定好的营养元素含量值进行对比，当含量超过范围值时，则通过中控模块对设备终端进行控制，设备终端接受来自中控模块的指令后，关闭用于滴灌的控制阀，且实现营养元素的调节，此时培养液检测模块检测设备终端内的营养元素含量比，且数据通过数据采集模块传输给数据处理分析模块，数据处理分析模块将接受到的数据与预先设定的营养元素范围值进行对比，达到范围值时，中控模块则控制设备终端，打开控制阀，实现滴灌。
[0011]采用上述结构后，本发明有益效果为:本发明所述的基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统，能够对水肥一体化中营养元素实现实时在线检测，当含量超范围或者达不到时，可以随时调节配比量，极大地提高生产效率，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
【附图说明】
[0012]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，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0013]图1是本发明的结构框图。
[0014]附图标记说明:
数据处理分析模块1、数据采集模块2、中控模块3、设备终端4、移动设备终端5、检测模块6、培养基质7。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0016]参看如图1所示，本【具体实施方式】采用的技术方案是:它包含数据处理分析模块1、数据采集模块2、中控模块3、设备终端4、检测模块6、培养基质7;检测模块6与数据采集模块2连接，数据采集模块2与数据处理分析模块I连接，数据处理分析模块I与中控模块3连接，中控模块3与设备终端4连接，设备终端4与培养基质7连接，培养基质7与检测模块6连接;所述的检测模块6包含基质检测模块和培养液检测模块，其中基质检测模块与培养基质7连接，培养液检测模块与设备终端4连接。
[0017]所述的设备终端4包含水肥一体化调配装置、滴灌管路以及控制阀等。
[0018]所述的中控模块3上连接有移动设备终端5，且移动设备终端5与设备终端4连接，用于随时随地对培养基质7中营养元素的检测与调节。
[0019]本【具体实施方式】的工作原理:通过基质检测模块对培养基质7内的营养元素进行随时检测，数据采集模块2将数据采集后传输给数据处理分析模块I，数据处理分析模块I将基质检测模块采集到的数据进行分析，且与预先设定好的营养元素含量值进行对比，当含量超过范围值时，则通过中控模块3对设备终端4进行控制，设备终端4接受来自中控模块3的指令后，关闭用于滴灌的控制阀，且实现营养元素的调节，此时培养液检测模块检测设备终端4内的营养元素含量比，且数据通过数据采集模块2传输给数据处理分析模块I，数据处理分析模块I将接受到的数据与预先设定的营养元素范围值进行对比，达到范围值时，中控模块3则控制设备终端4，打开控制阀，实现滴灌。
[0020]采用上述结构后，本【具体实施方式】有益效果为:本【具体实施方式】所述的基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统，能够对水肥一体化中营养元素实现实时在线检测，当含量超范围或者达不到时，可以随时调节配比量，极大地提高生产效率，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。
[0021]以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统，其特征在于:它包含数据处理分析模块、数据采集模块、中控模块、设备终端、检测模块、培养基质;检测模块与数据采集模块连接，数据采集模块与数据处理分析模块连接，数据处理分析模块与中控模块连接，中控模块与设备终端连接，设备终端与培养基质连接，培养基质与检测模块连接;所述的检测模块包含基质检测模块和培养液检测模块，其中基质检测模块与培养基质连接，培养液检测模块与设备终端连接。2.根据权利要求1所述的基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统，其特征在于:所述的中控模块上连接有移动设备终端，且移动设备终端与设备终端连接。3.根据权利要求1所述的基于物联网的农业滴灌营养元素在线监测系统，其特征在于:所述的设备终端包含水肥一体化调配装置、滴灌管路以及控制阀等。
【文档编号】G01N33/00GK105993353SQ201610572634
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】曹松林, 朱小红, 陶竹海
【申请人】安徽朗坤物联网有限公司