一种基于无人机的农产品溯源系统的制作方法

本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种基于无人机的农产品溯源系统。

背景技术：

农产品溯源系统实现农产品从原料种植、养殖、生产加工、包装物流、直到消费者手中的信息自动录入，打通农产品生产、加工、流通整个流程，形成一个完善的来源可追溯、去向可查证、责任可追究的安全信息追溯闭环。通过对农产品进行溯源，政府部门可实现农产品的全程质量监管，保证居民饮食安全。消费者可追溯农产品信息，选购安全、放心的农产品。

但是，现有的农产品溯源系统缺少作物生长过程中的用药或者用肥信息，使得无法监控作物的用药/肥的质量、次数、用量等，不能对作物的生长过程进行质量把控，难以保证作物的生长质量，监控不够全面，很难准确、全面、真实、充分地判断作物的品质。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种基于无人机的农产品溯源系统，能够解决现有的农产品溯源系统缺少作物生长过程中的用药或者用肥信息，监控不够全面，难以准确、全面、真实、充分地判断作物品质的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种基于无人机的农产品溯源系统，包括：

云平台、可与所述云平台通信的无人机，以及分别与所述云平台和无人机通信的地面站，其中：

所述地面站用于根据获取的植保作业的药/肥信息和田块信息，生成植保作业方案，并发送至所述无人机，并接收所述无人机发送的植保作业信息；

所述无人机用于根据所述植保作业方案执行植保作业任务，并将植保作业信息发送至所述云平台和地面站；

所述云平台用于接收所述无人机或地面站发送的植保作业信息，并对所述植保作业信息进行分析处理后输出植保作业统计或者报告信息；

所述植保作业方案中包括药/肥信息、田块信息，以及所述无人机的飞行控制信息；

所述植保作业信息为所述无人机根据所述植保作业方案而执行的实际植保作业任务信息。

在本发明实施例中，基于无人机实现了作物生长过程中的用药或者用肥信息的记录，可监控作物的用药/肥的质量、次数、用量等，很好地把控作物的生长过程，保证作物的生长质量，准确、全面、真实、充分地判断作物的品质。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的农产品溯源系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的农产品溯源系统中云平台的结构示意图。

图3是本发明实施例提供的农产品溯源系统中无人机的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的农产品溯源系统中地面站的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

图1示出了本发明实施例提供的基于无人机的农产品溯源系统的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

该系统包括云平台10、可与云平台通信的无人机20，以及分别与云平台10和无人机20通信的地面站30。

地面站30根据获取的植保作业的药/肥信息和田块地理信息，生成植保作业方案，发送至无人机20，并接收无人机20发送的植保作业信息。

无人机20根据地面站30生成的植保作业方案执行植保作业任务，并将植保作业信息发送至云平台10和地面站30。

云平台10接收无人机20或地面站30发送的植保作业信息，并对植保作业信息进行分析处理后输出。

在本发明实施例中，植保作业方案中包括药/肥信息、田块信息，以及无人机20的飞行控制信息。

作为本发明的一个实施例，植保作业方案还包括有无人机20的飞行速度、喷幅、飞行高度、喷洒速率、作业航线等信息。

植保作业信息为无人机20根据植保作业方案而执行的实际植保作业任务信息。

作为本发明的一个实施例，植保作业信息包括实际作业天数、作业面积、使用无人机数量、作业时长、飞行架次、飞行距离、飞行高度、速度、喷幅、风速、温度、药剂/化肥种类、药剂/化肥用量、飞行轨迹等。

药/肥信息可以是药/肥的产品码、产品名称、生产批次、生产类型、登记类型、农药登记证号后六位、质量检验、产地信息、生产企业信息、成分信息、包装信息、剂型信息、毒性信息等信息中的一种或者其任意组合。

田块信息可以是田块名称、田块地址、作业面积、目标作物、地块备注、地块图片等。

飞行控制信息则主要包括无人机20的飞行姿态、飞行速度、飞行轨迹、航向角、信号强度、卫星数量、gnss(globalnavigationsatellitesystem，全球导航卫星系统)状态、电池电压、药液状态、无人机距起飞点距离、距起飞点高度、飞行时间、作业面积等作业飞行数据。

本发明实施例提供的农产品溯源系统通过云平台10接收无人机20或地面站30发送的植保作业信息，对植保作业信息进行统计分析处理，输出作业统计信息和报告，并生成服务效果和作业效果评价信息，作为农产品溯源档案的重要部分，可实现对作物生长全过程的质量把控，保证作物的生长质量，准确、全面、真实、充分地判断作物的品质。

同时，通过云平台10接收无人机20或地面站30发送的如上所述的信息，实现了作物生长过程中的用药或者用肥信息的记录，可监控作物的用药/肥的生产来源地、质量、次数、用量等，使得用户能够清楚、全面地了解到农场品的种植信息，对农产品的质量把握的更加准确。

图2示出了本发明实施例提供的云平台的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

通信单元11与无人机20和地面站30通信，接收无人机20和地面站30传输的数据，包括植保作业方案、植保作业信息、飞行纪录信息、物联网监测信息等。

存储单元13，用于存储地面站30和无人机20传输的数据。

作为本发明的一个实施例，无人机20和地面站30可以通过通信单元11将数据传输至存储单元12存储。

作为本发明的另一实施例，云平台10也可以由数据收集单元13通过通信单元11收集地面站30和无人机20传输的数据，将收集的数据存储至存储单元12。

在本发明实施例中，无人机20和地面站30可定期或者实时向云平台10主动上报数据，或者根据云平台10的指令，向云平台10上报相应的数据。

统计单元14，用于根据存储单元13存储的数据，进行统计分析，生成农作物溯源报告。

展示单元15，用于展示统计单元14生成的农作物溯源报告。

在本发明实施例中，展示单元15包括植保作业评估信息输出单元151，用于接收用户的植保作业评估信息请求，向用户输出对应的植保作业评估信息。

在本发明实施例中，云平台10接收并存储无人机20或地面站30发送的植保作业信息，对植保作业信息进行统计分析处理，输出作业统计信息和报告，生成服务效果和作业效果评价信息，整理出农产品溯源档案。用户通过该农产品溯源档案实现了对农产品各个信息的溯源，提高了用户对农产品质量掌握的准确性和真实性。

图3是本发明实施例提供的农产品溯源系统中无人机的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

无人机20包括飞行控制装置21，无线数据传输装置22、无线通信单元23、卫星导航装置24以及植保作业控制装置25。

其中：

无线数据传输装置22在飞行控制装置21的控制下可以实现与地面站30的无线通信，接收地面站30发送的飞行数据指令，执行植保作业任务。

无线通信单元23在飞行控制装置21的控制下可以实现与云平台10的通信。

卫星导航装置24与飞行控制装置21连接，获取无人机20作业时所在的地理位置信息。

作为本发明的一个实施例，地理位置信息主要是无人机20作业时的经度、纬度、精度、海拔高度、相对高度等信息。

植保作业控制装置25与飞行控制装置21连接，控制无人机20进行植保作业时的药/肥用量。

作为本发明的一个实施例，无人机20还包括与飞行控制装置21连接的气象传感装置26，用于获取植保作业时的气象信息，包括无人机20作业时的温度、相对湿度、风速等信息。

作为本发明的一个实施例，无人机20还包括与飞行控制装置21连接的物联网接收端27，用于接收物联网传感器监测到的作物生长环境数据及作物生长状态数据。

物联网传感器可以设置于作物生长的地面上，或者设置于无人机20上，具体可以是温度传感器、湿度传感器、摄像头等。

其中，物联网传感器监测的作物生长环境数据包括空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤水分、土壤养分、ph值、土壤电导率、土壤墒情、土壤温度、肥料情况、雨量等。

作物生长状态数据则主要包括作物照片、叶面湿度、茎秆\果实直径等。

本发明实施例中的农产品溯源系统可通过物联网接收端27实现对作物生长环境数据及作物生长状态数据的追溯，使用户对农产品的质量有更准确的把握。

作为本发明的一个实施例，无人机20还包括与飞行控制装置21连接的田块测绘装置28，用于测量田块的经纬度、地形信息，输出给地面站30。通过田块测绘装置28，用户可以对农作物生长的地理环境有更好的把握。

图4示出了本发明实施例提供的地面站的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

其中：

无线数据传输单元31，与无人机20通信，用于控制无人机20的飞行，向无人机20发送飞行数据指令，包括飞行速度、飞行高度、飞行路线、喷洒药/肥的速率、喷洒开关控制等信息。

药/肥信息获取单元32，用于获取植保作业的药/肥信息，例如药/肥的产品码、产品名称、生产批次、生产类型、登记类型、农药登记证号后六位、质量检验、产地信息、生产企业信息、成分信息、包装信息、剂型信息、毒性信息等信息中的一种或者其任意组合。

在本发明实施例中，药/肥信息获取单元32可以通过两种方式获取农产品信息，包括种子信息、化肥信息和农药信息等。药/肥信息获取单元32获取的农产品信息可在地面站30本地进行存储，也可以上传到云平台10上存储。

第一种方式是扫描种子、化肥或者农药包装袋上的信息编码，例如二维码，从中获取相应的信息，包括产品介绍、用量等，并自动进行记录。包装袋上的信息编码由生产厂家提供，内容除了产品介绍和用量信息外，还可以配置其他相关信息。

作为本发明的一个实施例，药/肥信息获取单元32包括扫描模块321，用于扫描药/肥包装上的信息编码，获取对应的药/肥信息。

第二种方式是如果包装袋上没有信息编码可以扫描，可以在地面站30的程序上，采用手动输入的方式，将农产品种子、化肥、农药等信息输入到地面站30中。

田块信息获取单元33，用于获取植保作业的田块信息，例如田块名称、田块地址、作业面积、目标作物、地块备注、地块图片等，具体实现时可采用人工数据录入或者将已经生成的田块信息自动导入的方式。

植保作业方案生成单元34，用于根据获取的植保作业的药/肥信息和田块信息，自动生成植保作业方案，并通过无线数据传输单元31发送给无人机20。

植保作业信息接收单元35，用于通过无线数据传输单元31接收无人机20发送的植保作业信息。

存储装置36存储植保作业方案生成单元33生成的植保作业方案信息，无人机20上报的飞行纪录信息、植保作业信息和物联网接收端获取的作物生长环境数据及作物生长状态数据等。

云平台通信单元37，用于与云平台10，向云平台10发送植保作业方案和/或植保作业信息。

其中，植保作业信息包括对植保作业效果的评价、对服务的评价等信息。

作为本发明的一个实施例，地面站30中也可设置功能控制单元(图中未示出)，用于控制地面站30上述各模块，协调各模块统一工作。

在本发明实施例中，地面站30通过其药/肥信息获取单元32和田块信息获取单元33获得的药/肥信息和田块地理信息自动生成植保作业方案，并通过无线数据传输单元31将生成的植保作业方案发送给无人机20。

无人机20通过无线数据传输装置22接收地面站30发来的植保作业方案，根据接收的植保作业方案执行植保作业，通过植保作业控制装置25控制无人机20进行植保作业时的药/肥用量等，并生成植保作业信息，通过无线数据传输装置22在飞行控制装置21的控制下将植保作业信息发送给地面站30。

地面站30通过云平台通信单元36向云平台10发送植保作业方案和/或植保作业信息。

云平台10接收并存储无人机20或地面站30发送的植保作业信息，并对植保作业信息进行统计分析处理，输出作业统计信息和报告，生成服务效果和作业效果评价信息，整理出农产品溯源档案。用户通过该农产品溯源档案实现了对农产品各个信息的溯源，提高了用户对农产品质量掌握的准确性和真实性。

本发明实施例基于无人机实现了作物生长过程中的用药或者用肥信息的记录，可监控作物的用药/肥的质量、次数、用量等，很好地把控作物的生长过程，保证作物的生长质量，准确、全面、真实、充分地判断作物的品质，包括：

(1)解决了药/肥用量检测的问题，传统方式没法检测实际的药/肥用量，使用本发明实施例能够监控到植保作业中每次的药/肥用量，从而反映农产品的真实质量。

(2)能够提供农产品从种子到成熟的全套数据，包括土壤、气候、药/肥用量等，解决了传统物联网监控数据不够全面的问题。

(3)提高了农产品质量的准确性，透明度，真实性，从而直接或间接的证明了农产品的高品质，可以作为农产品价格判断的一个重要因素。

(4)通过无人机植保的优势是速度快，范围广，用量准，农作物溯源系统加入无人机后，能够更好地完善作物溯源系统，成为现有农作物溯源系统的有效补充。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的范围。