农业监控系统的制作方法

文档序号:13562018阅读:232来源:国知局

本实用新型涉及农业技术领域,尤其是涉及农业监控系统。



背景技术:

智慧农业是当前世界各国物联网技术理论研究的热点之一,目前世界上很多国家都致力于研究该项技术,并且在大力地推广,取得了可观的经济效益和促进了农业的飞速发展。智慧农业是物联网产业的一个分支,是智慧地球的重要组成部分。智慧农业使得从事农业工作的广大农民朋友能够科学的种植作物,提高了产量,促进了农业的现代化与智能化的发展。

目前在农业管理方面,特别是大型的农场,由于其地域辽阔,采用的是人工化管理方式,任何农田间的事情都需要管理人员去现场进行查看与操作,其缺点是费时费力,效率十分低下。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供农业监控系统,该农业控制系统实现了对农田管理的自动化,节时节力,效率高。

为实现上述目的,本实用新型提供以下技术方案:

根据本实用新型的一方面,提供农业监控系统,包括:

包括感知层、传输层、应用层、供电装置以及显示终端;其中;

所述感知层包括:土壤湿度传感器、土壤氮磷钾传感器以及声音检测器;所述传输层包括:与所述土壤湿度传感器对应的第一Zigbee终端节点、与所述土壤氮磷钾传感器对应的第二Zigbee终端节点、与所述声音检测器对应的第三Zigbee终端节点、Zigbee协调点以及智能网关;所述应用层包括:云端服务器、单片机控制器、水泵以及发声器;

所述土壤湿度传感器与所述第一Zigbee终端节点连接;所述土壤氮磷钾传感器与所述第二Zigbee终端节点连接;所述声音检测器与所述第三Zigbee终端节点连接;所述第一Zigbee终端节点、所述第二Zigbee终端节点以及所述第三Zigbee终端节点均与所述Zigbee协调点连接;所述Zigbee协调点通过所述智能网关与所述云端服务器连接;所述云端服务器与所述单片机控制器连接以及所述云端服务器与所述显示终端通信连接;所述单片机控制器分别与所述水泵以及所述发声器连接;

所述供电装置分别与所述第一Zigbee终端节点、所述第二Zigbee终端节点、所述第三Zigbee终端节点以及所述Zigbee协调点连接。

进一步地,还包括无线摄像头以及与所述无线摄像头对应的第四Zigbee终端节点;

所述无线摄像头与所述第四Zigbee终端节点连接;所述第四Zigbee终端节点分别与所述Zigbee协调点连接以及供电装置连接。

进一步地,还包括串口数据线;

所述智能网关通过所述串口数据线与所述云端服务器连接。

进一步地,所述显示终端包括触摸式显示屏、处理器以及电源;

所述触摸式显示屏与所述处理器连接;所述电源分别与所述触摸式显示屏以及所述处理器连接。

进一步地,所述云端服务器通过GPRS网络与所述显示终端通讯连接。

进一步地,所述智能网关通过网线与所述云端服务器连接。

进一步地,所述单片机控制器为STM32F103RBT6单片机。

进一步地,所述水泵为喷淋式水泵。

进一步地,所述无线摄像头为无线网络摄像头。

进一步地,所述供电装置为多个太阳能电池。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:

根据本实用新型的农业监控系统,包括:包括感知层、传输层、应用层、供电装置以及显示终端;其中;所述感知层包括:土壤湿度传感器、土壤氮磷钾传感器以及声音检测器;所述传输层包括:与所述土壤湿度传感器对应的第一Zigbee终端节点、与所述土壤氮磷钾传感器对应的第二Zigbee终端节点、与所述声音检测器对应的第三Zigbee终端节点、Zigbee协调点以及智能网关;所述应用层包括:云端服务器、单片机控制器、水泵以及发声器;所述土壤湿度传感器与所述第一Zigbee终端节点连接;所述土壤氮磷钾传感器与所述第二Zigbee终端节点连接;所述声音检测器与所述第三Zigbee终端节点连接;所述第一Zigbee终端节点、所述第二Zigbee终端节点以及所述第三Zigbee终端节点均与所述Zigbee协调点连接;所述Zigbee协调点通过所述智能网关与所述云端服务器连接;所述云端服务器与所述单片机控制器连接以及所述云端服务器与所述显示终端通信连接;所述单片机控制器分别与所述水泵以及所述发声器连接;所述供电装置分别与所述第一Zigbee终端节点、所述第二Zigbee终端节点、所述第三Zigbee终端节点以及所述Zigbee协调点连接;农业控制系统工作时,土壤湿度传感器以及土壤氮磷钾传感器收集土壤中的湿度以及氮磷钾的浓度,并通过第第一Zigbee终端节点以及第二Zigbee终端节点转发到Zigbee协调点,再由智能网关发送到云端服务器,云端服务器通过对收集到的数据进行分析,如果湿度高于湿度阈值,则云端服务器通过控制水泵抽水以对农田土壤进行灌溉,如果氮磷钾的浓度高于氮磷钾的浓度阈值,则通过人工对农田土壤进行施加氮磷钾肥料;声音检测器能够检测出一定频率的声音,并通过第一Zigbee终端节点转发到Zigbee协调点,再由智能网关发送到云端服务器,云端服务器通过对收集到的数据进行分析,如果与预先存储在云端服务器上的鸟叫声匹配的话,则云端服务器通过控制发声器播放以驱逐鸟类的声音;由于云端服务器与显示终端通信连接,所以能够通过显示终端看清楚农田内的上述过程;上述农业监控系统避免了管理人员去现场进行查看以及部分操作,可通过农田控制系统实现对农田管理的自动化,节时节力,效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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为本实用新型实施例提供的农业监控系统系统的流程图。

图标:100-土壤湿度传感器;101-第一Zigbee终端节点;102-水泵;200-土壤氮磷钾传感器;201-第二Zigbee终端节点;300-声音检测器;301-第三Zigbee终端节点;302-发声器;400-无线摄像头;401-第四Zigbee终端节点;500-Zigbee协调点;600-云端服务器;601-智能网关;700-单片机控制器;800-显示终端;900-太阳能电池。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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做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。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据本实用新型的一个方面,如图1所示,提供农业监控系统,包括感知层、传输层、应用层、供电装置以及显示终端800;其中;

感知层包括:土壤湿度传感器100、土壤氮磷钾传感器200以及声音检测器300;传输层包括:与土壤湿度传感器100对应的第一Zigbee终端节点101、与土壤氮磷钾传感器200对应的第二Zigbee终端节点201、与声音检测器300对应的第三Zigbee终端节点301、Zigbee协调点500以及智能网关601;应用层包括:云端服务器600、单片机控制器700、水泵102以及发声器302;

土壤湿度传感器100与第一Zigbee终端节点101连接;土壤氮磷钾传感器200与第二Zigbee终端节点201连接;声音检测器300与第三Zigbee终端节点301连接;第一Zigbee终端节点101、第二Zigbee终端节点201以及第三Zigbee终端节点301均与Zigbee协调点500连接;Zigbee协调点500通过智能网关601与云端服务器600连接;云端服务器600与单片机控制器700连接以及云端服务器600与显示终端800通信连接;单片机控制器700分别与水泵102以及发声器302连接;

供电装置分别与第一Zigbee终端节点101、第二Zigbee终端节点201、第三Zigbee终端节点301以及Zigbee协调点500连接。

根据本实用新型的农业监控系统系统,农业控制系统工作时,土壤湿度传感器100以及土壤氮磷钾传感器200收集土壤中的湿度以及氮磷钾的浓度,并通过第第一Zigbee终端节点101以及第二Zigbee终端节点201转发到Zigbee协调点500,再由智能网关601发送到云端服务器600,云端服务器600通过对收集到的数据进行分析,如果湿度高于湿度阈值,则云端服务器600通过控制水泵102抽水以对农田土壤进行灌溉,如果氮磷钾的浓度高于氮磷钾的浓度阈值,则通过人工对农田土壤进行施加氮磷钾肥料;声音检测器300能够检测出一定频率的声音,并通过第一Zigbee终端节点101转发到Zigbee协调点500,再由智能网关601发送到云端服务器600,云端服务器600通过对收集到的数据进行分析,如果与预先存储在云端服务器600上的鸟叫声匹配的话,则云端服务器600通过控制发声器302播放以驱逐鸟类的声音;由于云端服务器600与显示终端800通信连接,所以能够通过显示终端800看清楚农田内的上述过程;上述农业监控系统避免了管理人员去现场进行查看以及部分操作,可通过农田控制系统实现对农田管理的自动化,节时节力,效率高;

在该农田监控系统中,通过发声模块播放驱逐鸟类的声音,能够有效的在播种和作物成熟的时候减少损失,因为如果播下去的种子被鸟类吃掉的话,就意味着产量的减少;丰收的时候也有相当一部分会被吃掉;

根据本实用新型农业监控系统系统的一种实施方式,还包括无线摄像头400以及与无线摄像头400对应的第四Zigbee终端节点401;

无线摄像头400与第四Zigbee终端节点401连接;第四Zigbee终端节点401分别与Zigbee协调点500连接以及供电装置连接。

根据本实用新型的农业监控系统,无线摄像头400收集农田的情况,并通过第四Zigbee终端节点401转发到Zigbee协调点500,再由智能网关601发送到云端服务器600,云端服务器600通过对收集到的数据进行分析,可通过显示终端800清晰的看清楚田间的各种情况,无线摄像头400可以多个角度进行旋转,全方位了解作物情况,例如:有牲畜闯入、有人偷盗或者是有害虫需要喷洒农药;

如下为该农田监控系统的安装过程,首先,将本系统的土壤湿度传感器100与第一Zigbee终端节点101进行连接,土壤氮磷钾传感器200与第二Zigbee终端节点201进行连接,声音检测器300与第三Zigbee终端节点301进行连接,无线摄像头400与第四Zigbee终端节点401,将第一Zigbee终端节点101、第二Zigbee终端节点201、第三Zigbee终端节点301与Zigbee协调点500相连接,其次,将智能网关601和Zigbee协调点500相连接,智能网关601再连接到云端服务器600,最后,将云端服务器600与单片机控制器700进行相连接,并在单片机控制器700周围连接发声器302和水泵102,即可完成安装,开启云端服务器600并运行相应的程序,并且用供电装置为相应的装置供电,即可启动该农田监控系统。

根据本实用新型农业监控系统系统的一种实施方式,还包括串口数据线;

智能网关601通过串口数据线与云端服务器600连接。

根据本实用新型农业监控系统系统的一种实施方式,显示终端800包括触摸式显示屏、处理器以及电源;

触摸式显示屏与处理器连接;电源分别与触摸式显示屏以及处理器连接。

根据本实用新型农业监控系统系统的一种实施方式,云端服务器600通过GPRS网络与显示终端800通讯连接。

根据本实用新型农业监控系统系统的一种实施方式,智能网关601通过网线与云端服务器600连接。

根据本实用新型农业监控系统系统的一种实施方式,单片机控制器700为STM32F103RBT6单片机。

根据本实用新型农业监控系统系统的一种实施方式,水泵102为喷淋式水泵。

根据本实用新型农业监控系统系统的一种实施方式,无线摄像头400为无线网络摄像头。

根据本实用新型的农业监控系统系统,该农田控制系统对无线摄像头400的要求不是很高,为降低成本,采用普通的网络摄像头即可;智能网关601采用的是普通的ARM板并对其进行编程,对数据进行转发和处理,根据数据量的大小选择不同性能的处理器;Zigbee协调点500,第一Zigbee终端节点101、第二Zigbee终端节点201、第三Zigbee终端节点301以及第四Zigbee终端节点401采用的是普通的终端模块,必须能够对其进行编程,方便配置成协调点或者是终端节点;太阳能电池900必须具备存储电能的功能,以便在阳光不充足的阴天也能够供电,并且输出的电压、电流与第一Zigbee终端节点101、第二Zigbee终端节点201、第三Zigbee终端节点301、第四Zigbee终端节点401、Zigbee协调点500、无线摄像头400能够匹配。

综上所述,根据本实用新型的农业监控系统系统可选因素较多。根据本实用新型的权利要求可以组合出多种实施方案,因此根据本实用新型的权利要求组合出的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。下面将结合具体的实施例对本实用新型农业监控系统系统进行进一步地描述。

实施例

根据本实用新型的农业监控系统系统,包括感知层、传输层、应用层、供电装置以及显示终端;其中;感知层包括:土壤湿度传感器100、土壤氮磷钾传感器200、声音检测器300;传输层包括:与土壤湿度传感器100对应的第一Zigbee终端节点101、与土壤氮磷钾传感器200对应的第二Zigbee终端节点201、与声音检测器300对应的第三Zigbee终端节点301、Zigbee协调点500以及智能网关601;应用层包括:云端服务器600、单片机控制器700、水泵102以及发声器302;还包括无线摄像头400以及与无线摄像头400对应的第四Zigbee终端节点401;土壤湿度传感器100与第一Zigbee终端节点101连接;土壤氮磷钾传感器200与第二Zigbee终端节点201连接;声音检测器300与第三Zigbee终端节点301连接;第一Zigbee终端节点101、第二Zigbee终端节点201以及第三Zigbee终端节点301均与Zigbee协调点500连接;Zigbee协调点500通过智能网关601与云端服务器600连接;云端服务器600与单片机控制器700连接以及云端服务器600与显示终端800通信连接;单片机控制器700分别与水泵102以及发声器302连接;多个太阳能电池900分别与第一Zigbee终端节点101、第二Zigbee终端节点102、第三Zigbee终端节点103以及Zigbee协调点500连接;无线摄像头400与第四Zigbee终端节点401连接;第四Zigbee终端节点401分别与Zigbee协调点500连接以及供电装置连接;

农业控制系统工作时,土壤湿度传感器100以及土壤氮磷钾传感器200收集土壤中的湿度以及氮磷钾的浓度,无线摄像头400收集农田的情况,并通过第第一Zigbee终端节点101、第二Zigbee终端节点201以及第四Zigbee终端节点401转发到Zigbee协调点500,再由智能网关601发送到云端服务器600,云端服务器600通过对收集到的数据进行分析,如果湿度高于湿度阈值,则云端服务器600通过控制水泵102抽水以对农田土壤进行灌溉,如果氮磷钾的浓度高于氮磷钾的浓度阈值,则通过人工对农田土壤进行施加氮磷钾肥料;声音检测器300能够检测出一定频率的声音,并通过第一Zigbee终端节点101转发到Zigbee协调点500,再由智能网关601发送到云端服务器600,云端服务器600通过对收集到的数据进行分析,如果与预先存储在云端服务器600上的鸟叫声匹配的话,则云端服务器600通过控制发声器302播放以驱逐鸟类的声音;由于云端服务器600与显示终端800通信连接,所以能够通过显示终端800看清楚农田内的上述过程。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对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,或者对其中部分或者全部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范围。

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