一种农业基地多功能监测系统的制作方法

文档序号:15635166发布日期:2018-10-12 21:23阅读:180来源:国知局

本发明涉及农业管理领域,尤其是一种农业基地多功能监测系统。



背景技术:

近年来,随着信息技术的发展,农业管理领域的发展也取得一系列的成就,目前农业生产基地的监测主要停留在环境信息监测的层面上,虽然能够了解到基地内的环境数据,但不能实时了解到种植物的生理或面貌特征,实际上种植物的病变或其它问题是很可能从这些方面可以得知的,并且在将采集到的数据上送时,大多为了简便,只采用单一的数据系统直接传送,造成数据在传送过程中易丢失,即传送稳定性不好。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种农业基地多功能监测系统,能够同时采集基地内种植物的视频及环境数据,并且采用数据传输模块加网关的二级传输方式,使视频及环境数据传输更加稳定。

为了弥补现有技术的不足,本发明采用的技术方案是:

一种农业基地多功能监测系统,包括用于实时采集基地内的视频数据的网络摄像机、用于实时采集基地内环境数据的传感器节点、用于传输视频及环境数据的数据传输模块和网关、用于接收并处理上传的视频及环境数据的中心服务器以及用于根据中心服务器的指令调节基地内的环境参数的执行器件;所述网络摄像机、执行器件和传感器节点均连接到数据传输模块,所述数据传输模块通过网关连接到中心服务器;所述中心服务器可由外部的web浏览器或移动终端进行访问,所述数据传输模块、网关和中心服务器采用数据或指令双向传输模式。

进一步,所述传感器节点包括光照强度传感器、温度传感器和湿度传感器,所述光照强度传感器、温度传感器和湿度传感器均连接到数据传输模块。

进一步,所述执行器件包括用于调节基地内湿度的喷水装置、用于调节基地内光照强度的光照补偿装置和用于调节基地内温度的调温装置,所述喷水装置、光照补偿装置和调温装置均连接到数据传输模块。

优选地,所述数据传输模块为基于ieee802.11或lte协议的wifi模块、4g模块或无线网桥。

进一步,所述中心服务器包括用于对环境数据进行记录、整理和可视化展示的环境信息监测模块,用于对视频数据进行截图、录像以控制网络摄像机云台转向的视频智能监控模块以及用于根据环境及视频数据发送调节指令至执行器件的执行器件控制模块;所述环境信息监测模块、视频智能监控模块和执行器件控制模块均连接到网关。

优选地,所述网络摄像机为红外摄像机。

进一步,本发明还包括用于提供电力支持的供电模块,所述供电模块至少分别连接到网络摄像机、执行器件和数据传输模块。

优选地,所述供电模块为太阳能或风能发电机。

进一步,本发明还包括用于在发现异常情况时发出警报的报警模块,所述报警模块连接到中心服务器。

本发明的有益效果是:利用网络摄像机和传感器节点能够同时采集基地内种植物的视频及环境数据,并且采用数据传输模块加网关的二级传输方式,使视频及环境数据传输更加稳定;由于数据传输模块、网关和中心服务器是双向传输的,因此各类数据可以上传到中心服务器,然后经其处理后再将调节指令下送至执行器件,可以实现智能控制,非常方便;并且中心服务器可以由外部进行直接访问,因此用户只需通过上网或手机就可了解到基地内的状况,更加方便用户实时掌握种植物的生长状况,以便及时作出决断。因此,本发明基于智能控制,具有更好的监测全面性和数据传输稳定性,且更加方便用户实时了解基地内的情况。

附图说明

下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的实施方案。

图1是本发明的系统结构图;

图2是本发明的中心服务器的具体工作流程图;

图3是本发明的软件架构图。

具体实施方式

参照图1,本发明的一种农业基地多功能监测系统,包括用于实时采集基地内的视频数据的网络摄像机1、用于实时采集基地内环境数据的传感器节点2、用于传输视频及环境数据的数据传输模块7和网关4、用于接收并处理上传的视频及环境数据的中心服务器5以及用于根据中心服务器5的指令调节基地内的环境参数的执行器件8;所述网络摄像机1、执行器件8和传感器节点2均连接到数据传输模块7,所述数据传输模块7通过网关4连接到中心服务器5;所述中心服务器5可由外部的web浏览器9或移动终端10进行访问,所述数据传输模块7、网关4和中心服务器5采用数据或指令双向传输模式。

具体地,利用网络摄像机1和传感器节点2能够同时采集基地内种植物的视频及环境数据,并且采用数据传输模块7加网关4的二级传输方式,使视频及环境数据传输更加稳定;由于数据传输模块7、网关4和中心服务器5是双向传输的,因此各类数据可以上传到中心服务器5,然后经其处理后再将调节指令下送至执行器件8,可以实现智能控制,非常方便;并且中心服务器5可以由外部进行直接访问,因此用户只需通过上网或手机就可了解到基地内的状况,更加方便用户实时掌握种植物的生长状况,以便及时作出决断。因此,本发明基于智能控制,具有更好的监测全面性和数据传输稳定性,且更加方便用户实时了解基地内的情况。

其中,所述传感器节点2包括光照强度传感器、温度传感器和湿度传感器,所述光照强度传感器、温度传感器和湿度传感器均连接到数据传输模块7,也可以是其它监测环境参数的传感器,在此对其类型和个数均不做限制,根据实际情况进行选择即可,只是需要将其嵌入到节点中;节点可以采用电池供电,基于低功耗设计,可以在设置好的一定时间间隔内主动上传环境数据至数据传输模块7,当然也可不采用电池而是由本实施例中的供电模块3进行供电,即图1中的虚线表示供电模块3可与传感器节点2连接或不连接。

其中,所述执行器件8包括用于调节基地内湿度的喷水装置、用于调节基地内光照强度的光照补偿装置和用于调节基地内温度的调温装置,所述喷水装置、光照补偿装置和调温装置均连接到数据传输模块7,但并不完全限定,只要能够针对基地内的其它环境参数进行类似地调节,也应包括在执行器件8的范围之内。

其中,优选地,所述数据传输模块7为基于ieee802.11或lte协议的wifi模块、4g模块或无线网桥,具有适用性广、价格低廉等优点。

其中,本发明还包括用于在发现异常情况时发出警报的报警模块6,所述报警模块6连接到中心服务器5。

其中,参照图1和图2,所述中心服务器5包括用于对环境数据进行记录、整理和可视化展示的环境信息监测模块,用于对视频数据进行截图、录像以控制网络摄像机1云台转向的视频智能监控模块以及用于根据环境及视频数据发送调节指令至执行器件8的执行器件8控制模块;所述环境信息监测模块、视频智能监控模块和执行器件8控制模块均连接到网关4。

具体地,环境信息监测模块对接收的环境数据进行记录、处理并可视化展示,以折线图、扇形图或条形图形式反映环境数据的状态和变化,当所接收的某一环境信息数据不在预先设定的动态阀值内,则会向用户的移动终端10发送提示;执行器件8控制模块可以预先设置为手动或自动,此时若执行器件8控制模块设置为手动,则用户可根据接收到的环境信息,通过web浏览器9或智能移动终端10发送控制指令到相应的执行器件8使之进行调节;若执行器件8控制模块设置为自动,则中心服务器5根据环境数据自动调节执行器件8使之进行调节,通过视频智能监控模块,工作人员可以实时预览视频,从而实时掌握农作物生长状况并对其进行研究。

同时中心服务器5内嵌视频智能分析算法,可对传输上来的视频数据进行多窗口实时预览,即粗检测,进而再次检测视频中有无运动目标,当检测到异常信息时,将该帧图像上传至后台的云服务器,其可对图片中的异常信息进行细识别,最后会返回识别结果以及输出相应的报警信息至报警模块6,所述报警信息包含网络摄像机1所在区域、网络摄像机1编号、网络摄像机1ip地址、报警时间、报警图片所在目录、报警录像所在目录等,并且报警图片会对运动目标进行标注。

优选地,所述网络摄像机1为红外摄像机,具有价格低廉、应用场景全面等优点。

其中,参照图1,本发明还包括用于提供电力支持的供电模块3,所述供电模块3至少分别连接到网络摄像机1、执行器件8和数据传输模块7,若传感器节点2是不采用电池供电的,也可用供电模块3为其进行供电;供电模块3的设置保证了基地内的监测系统能够正常运行。

优选地,所述供电模块3为太阳能或风能发电机;由于大型农作物基地一般设置在山区,因此太阳能和风能十分充沛,将其利用起来,可以实现节能、节约成本的效果。

同时,参照图3,本发明的软件架构包括感知层、网络层、协议服务层、数据层和应用层。感知层包括各个区域的网络摄像机1和传感器节点2;网络层主要将感知层采集到的数据上传到中心服务器5,同时由web浏览器9或移动终端10通过网络层获取已经处理过的数据和报警信息;协议服务层则负责接入感知层各类设备并支持其他设备的接入,实现协议接入、解析和数据交换等;数据服务层则可存储传感器节点2采集的环境数据、视频录像以及经中心服务器5处理视频后产生的报警信息和报警图片等相关数据;应用层提供权限管理、设备监控、各类传感器信息展示和查询、执行器件8控制以及报警信息与图片的推送、记录、查询等功能,是各项功能汇总呈现的窗口。

以上内容对本发明的较佳实施例和基本原理作了详细论述,但本发明并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员应该了解在不违背本发明精神的前提下还会有各种等同变形和替换,这些等同变形和替换都落入要求保护的本发明范围内。

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