烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的制作方法

本发明涉及农业科技技术领域，尤其涉及一种烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法及系统。

背景技术

自从在明万历年间被英美烟草首次在河南省襄城县颍桥镇第一次试种成功以后,我国就有了烟草种植的历史。每年的谷雨前后开始育苗,到七月份开始采收，烟草种植分为育苗(常规育苗、漂浮育苗、膜下直播)、移栽、大田管理(还苗期、旺长期、成熟期、采收期)、采收烘烤四个阶段。

由于环境对烟草全生育期的影响较大，一般需要投入一定的人力在烟草种植地进行实时监控，而在烟草种植地使用市电，往往还需要远距离地拉网布线，不但实施难度较高，还会伴随线路故障导致停电频发的问题。随着科技的发展，传统的烟草全生育期监控效率低下，无法满足智能化、节能环保以及用电安全的要求。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统及方法，以解决现有技术中，传统的烟草全生育期监控效率低下，无法实现智能化、节能环保以及用电安全的问题。

一方面，本发明实施例提供一种烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统，包括：

信息监测采集模块，用于采集烟草的生长信息和环境信息；

信息传输模块，与所述信息监测采集模块相连接，用于将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端；

太阳能供电模块，与所述信息监测采集模块和所述信息传输模块相连接，用于为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。

在其中一个实施例中，还包括所述信息处理模块，所述信息处理模块位于大数据处理后台；或，所述信息处理模块位于所述远程终端；或，所述太阳能供电模块为所述信息处理模块提供电能。

在其中一个实施例中，所述生长信息包括生长图像；所述环境信息包括环境湿度、环境温度、环境光照强度、环境风向、环境风量和环境雨量中的一项或若干项；所述信息监测采集模块包括以下单元中任一单元或若干个单元的组合：

图像采集单元，用于采集烟草的所述生长图像；

温湿度采集单元，用于采集烟草生长环境的所述环境湿度和所述环境温度；

光照采集单元，用于采集烟草生长环境的所述环境光照强度；

风监测单元，用于采集烟草生长环境的所述环境风向和所述环境风量；

雨监测单元，用于采集烟草生长环境的所述环境雨量。

在其中一个实施例中，所述可视化监控信息包括全日视频、全月视频或全年视频中的至少一种；

所述信息处理模块，用于根据所述生长图像、所述环境湿度、所述环境温度、所述环境光照强度、所述环境风向、所述环境风量和所述环境雨量，生成所述全日视频、所述全月视频或所述全年视频。

在其中一个实施例中，所述生长图像包括单株图像；所述图像采集单元包括摄像头和拍摄控制子单元，所述摄像头用于采集单株烟草的所述单株图像，所述单株图像用于分析烟株植高信息和烟株长势信息，所述拍摄控制子单元用于控制所述摄像头拍摄的焦距、方向和角度。

在其中一个实施例中，所述太阳能供电模块包括：

太阳能采集单元，用于采集光能；

太阳能转换单元，与所述太阳能采集单元相连接，用于将所述光能转换为电能并为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能；

太阳能储能单元，与所述太阳能转换单元相连接，用于存储所述电能并为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。

另一方面，本发明实施例还提供了一种烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法，所述方法适用于上述的系统，包括：

采集烟草的生长信息和环境信息；

将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端。

在其中一个实施例中，所述生长信息包括生长图像；所述环境信息包括环境湿度、环境温度、环境光照强度、环境风向、环境风量和环境雨量中的一项或若干项；所述采集烟草的生长信息和环境信息的步骤包括以下任一个步骤或若干步骤的组合：

采集烟草的所述生长图像；

采集烟草生长环境的所述环境湿度和所述环境温度；

采集烟草生长环境的所述环境光照强度；

采集烟草生长环境的所述环境风向和所述环境风量；

采集烟草生长环境的所述环境雨量。

在其中一个实施例中，所述可视化监控信息包括全日视频、全月视频或全年视频中的至少一种；所述基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息的步骤还包括：

根据所述生长图像、所述环境湿度、所述环境温度、所述环境光照强度、所述环境风向、所述环境风量和所述环境雨量，生成所述全日视频、所述全月视频或所述全年视频。

在其中一个实施例中，还包括：

采集光能；

将所述光能转换为电能并为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能；

存储所述电能并为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。

本发明实施例提供的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统，通过信息监测采集模块采集烟草的生长信息和环境信息，信息传输模块将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端，并且采用太阳能供电模块为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。由此，实现了烟草全生育期监控的无人化、远程化和能源安全化，用户可远程接收照片和/或视频等信息，一方面通过太阳能供电，无需拉网布线，降低实施难度，解决传统线路故障导致停电频发的问题，同时做到节能环保、安全性；另一方面精细化、精准化的监控作业，可观测烟株生长情况，数据更精确，并且采集上传的数据可在手机、电脑等终端展示，实现远程监控；再一方面，系统24小时自动监控，无需人工值守，提高工作效率，减轻劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例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的附图，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是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的第一实施例的结构框图；

图2是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的第二实施例的结构框图；

图3是本发明的太阳能供电模块的电路示意图；

图4是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的第二实施例的另一结构框图；

图5是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的第二实施例的又一结构框图；

图6是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法的第一实施例的流程图。

图7是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法的第二实施例的流程图。

具体实施方式

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。

第一实施例

如图1所示，是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的第一实施例的结构框图。该系统100具体包括：

信息监测采集模块101，用于采集烟草的生长信息和环境信息。

在本发明实施例中，信息监测采集模块101可以包括各种传感器，以便于采集烟草的生长信息和环境信息，其中烟草的生长信息包括对烟苗、单株烟叶等的具体信息，而环境信息包括烟叶苗棚、烟田和烟叶烤房等环境的信息。

信息传输模块102，与所述信息监测采集模块101相连接，用于将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端。

在本发明实施例中，信息传输模块102可以是有线形式，也可以是无线形式。信息传输模块102将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端，因此可以实现移动化远程监控，作业人员即用户通过手机、电脑等终端设备远程可查看监测区内空气湿度、温度、光照强度、烟叶生长情况等信息。

太阳能供电模块103，与所述信息监测采集模块101和所述信息传输模块102相连接，用于为所述信息监测采集模块101和所述信息传输模块102提供电能。

在本发明实施例中，信息监测采集模块101和信息传输模块102由太阳能供电模块103供电。由于烟叶种植地一般处于偏远的地方，拉线利用市电来为监控系统供电比较不便，利用太阳能供电一方面采用太阳能清洁能源，不必拉设电线，使用寿命长，节能降耗；另一方面不再使用强电，安全性更高。

本发明实施例提供的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统，通过信息监测采集模块采集烟草的生长信息和环境信息，信息传输模块将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端，并且采用太阳能供电模块为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。由此，实现了烟草全生育期监控的无人化、远程化和能源安全化，后台数据可收集、可储存、可统计、可编辑，用户可远程接收照片和/或视频等信息，一方面通过太阳能供电，无需拉网布线，降低实施难度，解决传统线路故障导致停电频发的问题，同时做到节能环保、安全性；另一方面精细化、精准化的监控作业，可观测烟株生长情况，数据更精确，并且采集上传的数据可在手机、电脑等终端展示，实现远程监控；再一方面，系统24小时自动监控，无需人工值守，提高工作效率，减轻劳动强度。

第二实施例

如图2所示，是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的第二实施例的结构框图。该系统200是基于本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的第一实施例的改进，具体包括：

信息监测采集模块201，用于采集烟草的生长信息和环境信息。

在本发明实施例中，所述生长信息包括生长图像；所述环境信息包括环境湿度、环境温度、环境光照强度、环境风向、环境风量和环境雨量中的一项或若干项；所述信息监测采集模块201可以包括：

图像采集单元2011，用于采集烟草的所述生长图像。

具体地，所述生长图像包括单株图像；所述图像采集单元包括摄像头和拍摄控制子单元，所述摄像头用于采集单株烟草的所述单株图像，所述单株图像用于分析烟株植高信息和烟株长势信息，所述拍摄控制子单元用于控制所述摄像头拍摄的焦距、方向和角度。

在本发明实施例中，摄像头的镜头具有任意角度和多级焦距，可以根据拍摄控制子单元的指令调节焦距、方向和角度。在其中一种实施方式中，拍摄控制子单元可以控制摄像头实现自定义捕捉目标，通过自动调节焦距、方向和角度来更好地采集生长图像；在另一种实施方式中，拍摄控制子单元可以受控于远程终端的控制信号以根据用户的需求调节摄像头的焦距、方向和角度，其中，信息传输模块202接收远程终端所发出的控制信号并发送至信息监测采集模块201，使拍摄控制子单元执行给控制信号对应的控制指令。

温湿度采集单元2012，用于采集烟草生长环境的所述环境湿度和所述环境温度。

其中，温湿度采集单元2012可以包括温度传感器和湿度传感器，或空气温湿度传感器、大气温湿度传感器等。具体地，由于当自然气温逐渐回暖，开始达到一定的温度(如10摄氏度)的时候适合把烟苗移栽到大田，因此温湿度采集单元2012用于采集到环境温度，以使远程终端收到合适移栽的及时提示，一方面，可以由远程终端用户自主读取温度数据进而安排移栽工作，另一方面，也可以设置为信息处理模块204基于实时温度和预设温度(如10摄氏度)进行对比，当判断出环境温度适合移栽时，生成提示信息发送到远程终端，达到提醒用户安排移栽的目的。由于育苗、移栽的时间全国各地有一定的差异，需要满足温度条件，生硬地照搬经验在谷雨、7月这些时间节点进行移栽会出现一些问题，本发明实施例通过精确监控气温，可以使用户在适合的时候安排移栽，达到科学种植的效果。

光照采集单元2013，用于采集烟草生长环境的所述环境光照强度。

其中，光照采集单元2013可以包括光照度传感器。

风监测单元2014，用于采集烟草生长环境的所述环境风向和所述环境风量。

其中，风监测单元2014可以包括风向风速测量仪。

雨监测单元2015，用于采集烟草生长环境的所述环境雨量。

其中，雨监测单元2015可以包括雨量计。

信息监测采集模块201还可以包括i.mx6ul处理器平台，并且设置sd卡储存所采集的信息。

信息传输模块202，与所述信息监测采集模块201相连接，用于将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端。

太阳能供电模块203，与所述信息监测采集模块201和所述信息传输模块202相连接，用于为所述信息监测采集模块201和所述信息传输模块202提供电能。

具体地，所述太阳能供电模块203包括：

太阳能采集单元2031，用于采集光能。

太阳能转换单元2032，与所述太阳能采集单元2031相连接，用于将所述光能转换为电能并为所述信息监测采集模块201和所述信息传输模块202提供电能。

太阳能储能单元2033，与所述太阳能转换单元2032相连接，用于存储所述电能并为所述信息监测采集模块202和所述信息传输模块201提供电能。

进一步地，参见图3的本发明的太阳能供电模块的电路示意图，通过该电路可以将光能转化为电能，并实现存储和供电。

信息处理模块204，所述信息处理模块204位于大数据处理后台。

在本发明实施例中，作为其中一种实施方式，当信息监测采集模块201具有多个用于信息监测采集的单元时，每个单元可以单独配置太阳能供电模块203，以便于设备的架设。

在本发明实施例中，信息处理模块204接收经信息传输模块202传输的生长信息和环境信息，并对这些信息进行进一步处理，以便于发送到远程终端，使用户可以实现远程监控。其中，信息处理模块204位于大数据处理后台，采用云存储技术，安全可靠，同时可减少硬件设备的采购，节约成本。而信息传输模块202则可采用通过4glte或wifiap等无线传输网络将相关信息到大数据处理后台。

具体地，所述可视化监控信息包括全日视频、全月视频或全年视频中的至少一种，信息处理模块，具体用于根据所述生长图像、所述环境湿度、所述环境温度、所述环境光照强度、所述环境风向、所述环境风量和所述环境雨量，生成所述全日视频、所述全月视频或所述全年视频。

在本发明实施例中，采集到的照片等信息可合成视频在设备内嵌的系统内实现图片拼接，图片压缩等功能，通过后台接收到的照片数据，可合成为全日视频，全月视频与全年视频等。

参见图4，作为本实施例的另一实施方式，系统200’包括远程终端，所述信息处理模块204’位于所述远程终端。远程终端在接收到信息传输模块202’所传输的生长信息和环境信息后，由信息处理模块204’进行数据处理。

参见图5，作为本实施例的又一实施方式，系统200”包括信息处理模块204”，所述太阳能供电模块203”为所述信息处理模块204”提供电能。具体地，本发明实施例的信息处理模块204”和信息监测采集模块201”可以在野外实现数据的可收集、存储、整理和编辑。

进一步地，上述的设备均适用野外环境，安全有效。

本发明实施例提供的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统，通过信息监测采集模块采集烟草的生长信息和环境信息，信息传输模块将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端，并且采用太阳能供电模块为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。由此，实现了烟草全生育期监控的无人化、远程化和能源安全化，后台数据可收集、可储存、可统计、可编辑，大田生成监控设备可调焦距、可调角度，一方面通过太阳能供电，无需拉网布线，降低实施难度，解决传统线路故障导致停电频发的问题，同时做到节能环保、安全性；另一方面精细化、精准化的监控作业，可观测烟株生长情况，数据更精确，并且采集上传的数据可在手机、电脑等终端展示，实现远程监控；再一方面，系统24小时自动监控，无需人工值守，提高工作效率，减轻劳动强度。

上文对本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统的实施例作了详细介绍。下面将应用于上述系统的方法作进一步阐述。

第三实施例

如图6所示，是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法的第一实施例的流程图。该方法应用于上述的本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统，具体包括：

步骤301，采集烟草的生长信息和环境信息。

步骤302，将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端。

本发明实施例提供的烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法，通过采集烟草的生长信息和环境信息，将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端，并且采用太阳能供电模块为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。由此，实现了烟草全生育期监控的无人化、远程化和能源安全化，后台数据可收集、可储存、可统计、可编辑，一方面通过太阳能供电，无需拉网布线，降低实施难度，解决传统线路故障导致停电频发的问题，同时做到节能环保、安全性；另一方面精细化、精准化的监控作业，可观测烟株生长情况，数据更精确，并且采集上传的数据可在手机、电脑等终端展示，实现远程监控；再一方面，系统24小时自动监控，无需人工值守，提高工作效率，减轻劳动强度。

第四实施例

如图7所示，是本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法的第二实施例的流程图。该方法是基于本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法的第一实施例的改进，应用于上述的本发明的烟草全生育期自主供电远程可视化监控系统，具体包括：

步骤401，采集光能。

步骤402，将所述光能转换为电能并为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。

步骤403，存储所述电能并为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。

在本发明实施例中，所述生长信息包括生长图像；所述环境信息包括环境湿度、环境温度、环境光照强度、环境风向、环境风量和环境雨量中的一项或若干项。

步骤404，采集烟草的所述生长图像。

步骤405，采集烟草生长环境的所述环境湿度和所述环境温度。

步骤406，采集烟草生长环境的所述环境光照强度。

步骤407，采集烟草生长环境的所述环境风向和所述环境风量。

步骤408，采集烟草生长环境的所述环境雨量。

步骤409，将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块。

步骤410，根据所述生长图像、所述环境湿度、所述环境温度、所述环境光照强度、所述环境风向、所述环境风量和所述环境雨量，生成所述全日视频、所述全月视频或所述全年视频。

在本发明实施例中，所述可视化监控信息包括全日视频、全月视频或全年视频中的至少一种。

本发明实施例提供的烟草全生育期自主供电远程可视化监控方法，通过采集烟草的生长信息和环境信息，将所述生长信息和所述环境信息发送至信息处理模块，以使所述信息处理模块基于所述生长信息和所述环境信息生成可视化监控信息并使所述可视化监控信息显示于远程终端，并且采用太阳能供电模块为所述信息监测采集模块和所述信息传输模块提供电能。由此，实现了烟草全生育期监控的无人化、远程化和能源安全化，后台数据可收集、可储存、可统计、可编辑，大田生成监控设备可调焦距、可调角度，一方面通过太阳能供电，无需拉网布线，降低实施难度，解决传统线路故障导致停电频发的问题，同时做到节能环保、安全性；另一方面精细化、精准化的监控作业，可观测烟株生长情况，数据更精确，并且采集上传的数据可在手机、电脑等终端展示，实现远程监控；再一方面，系统24小时自动监控，无需人工值守，提高工作效率，减轻劳动强度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体(read-onlymemory,rom)或随机存储记忆体(randomaccessmemory,ram)等。

以上所说实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应该认为是本说明书记载的范围。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。