基于物联网的农业生产监控装置的制作方法

本实用新型涉及农业生产设备技术领域，具体涉及一种基于物联网的农业生产监控装置。

背景技术：

现阶段我国农业生产仍以经验判断、人工管理为主，生产方式粗放，不能实时掌握作物生长情况，不能针土壤、环境信息合理的进行灌溉、施肥、杀虫等一系列农业活动，不仅会导致水肥资源的浪费，污染环境，而且灌溉、施肥不当还会对作物造成不良影响，减少产量。现有的农业辅助设备，比如环境监测设备，灌溉、施肥设备，虽然在一定程度上能够帮助人们了解田间情况，使农业生产活动省时省力，但是各个设备均为针对某项功能而独立工作，相互之间无法统一协调配置，如此以来，不仅难以集中管理，而且需要对每项设备独立操作，耗费大量人力资源。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于物联网的农业生产监控装置，以解决现有农业生产设备难以集中管理而且操作不便的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种基于物联网的农业生产监控装置，包括感知部件、通信部件、终端部件；感知部件设置有存储模块，用于检测环境信息并存储为本地数据；通信部件包括局域网模块和互联网模块，用于将所述本地数据传输至云平台并将云平台发出的控制信号传输至终端部件；终端部件设置有接收模块，用于接收云平台发送的控制信号并作出对应动作。

进一步的，感知部件包括土壤墒情监测单元、气象监测单元、作物长势监控单元、用水监测单元；全方位监测土壤信息、气象信息、作物生长信息、用水信息，全方位获取环境信息发送给云平台。

进一步的，终端部件包括灌溉、施肥设备、虫情测控设备，接收云平台发送的控制信息，对灌溉、施肥、杀虫进行远程调节。

进一步的，存储模块包括非易失性存储器，感知部件监测到的信息以数据的形式存储在该存储器中，能够被云平台利用通信部件读取。

进一步的，局域网模块为有线通讯单元或无线通讯单元中的一种，无线传输结构简单，安装方便；有线通讯则稳定性、抗干扰能力强。

进一步的，接收模块为物联网主机，具有强大的数据处理能力，能够接收云平台发送的控制指令对终端设备的工作状态进行控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果在于：

1.本实用新型将感知部件、通信部件、终端部件等有机地集成、融合为一体，通过局域网络将各个分支节点的监测到的环境数据集中起来，并发送至云平台，远程终端如计算机、移动设备能够通过互联网接收该数据并据此发出控制指令调节生产设备的运行状态，使得数据采集和设备运行均由云平台进行控制，便于集中管理。

2.本实用新型操作方便，通过互联网对云平台发送指令即可实现对下层设备的远程操控，不需要对各个设备进行实地操作，节约人力。

3.本实用新型有利于指导农业生产，利用感知部件可准确获取土壤、气象等信息，帮助人们针对实际情况作出更加精准科学的决策。

附图说明

图1为本实用新型基于物联网的农业生产装置结构示意图；

图2为本实用新型基于物联网的农业生产装置信号传输示意图；

图3为本实用新型基于物联网的农业生产装置存储单元电路结构图；

图4为本实用新型基于物联网的农业生产装置通讯电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

以下实施例中所涉及或依赖的程序均为本技术领域的常规程序或简单程序，本领域技术人员均能根据具体应用场景做出常规选择或者适应性调整。

以下实施例中所涉及的单元模块（零部件、结构、或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例1：一种基于物联网的农业生产监控装置，参见图1和图2，土壤墒情传感器、气象站、作物长势监测器、虫情监测器构成感知层，土壤墒情传感器是土壤墒情监测站的重要部件，另外土壤墒情监测站还包括接收感应信号的MCU，将传感器产生的模拟信号转换为数字信号，方便存储和显示；作物长势监测器、虫情监测器则是通过摄像头获取田间作物长势以及虫害图像的设备；气象站是一种判断天气的基础设施，能够将温度、降水、气压、风向等气象信息以数字的形式以供查看。在本实施例中，感知层的各个设备上均设置有存储单元，参见图3，AT24C02是一种非易失性存储器，SCL为时钟端口，SDA为串行数据通道，该存储器电路用于放置传感器采集到的环境信息，并且在与上位机进行交互时能够被感知层各设备内部的MCU读取为初始数据。

感知层通过有线/无线的方式形成局域网络，有线网络可选用RS485，无线网络常用的有射频RF433、LoRa网络、ZigBee网络。本实施例中选用RS485有线网络，其稳定性更强，由于感知层MCU采用DTU将信号转换为RS232协议的信号，因此需要使用RS232-RS485转换器，不仅可以延长RS-232的传输距离，而且通过485总线可以轻松把多个设备连成一个网络。同时，使用RS232-RS485转换器不必改变原设备的通讯协议，减少实现的工作量。RS485通讯电路如图4，包括RS485驱动芯片75LBC184，感知层中的传感设备通过MCU转换而来的数字信息通过D端发送至上位机，6N137为光耦，起隔离作用，采用RS485专用芯片，具有瞬态电压抑制功能，安全性高，而且其输入输出均设置光耦，稳定性好。

局域网中上位机为PC机，其利用网关设备与互联网通讯。网关又叫网络连接器，用于两个高层协议不同的网络互连。本实施例中，互联网采用GPRS/WCDMA/Internet网络等多种通讯方式，与云平台进行通信。云平台用于对接收的感知层数据进行分析计算并做出决策，于此同时，用户也可以利用移动设备通过互联网向云平台发送指令，人工远程操控农业生产。云平台生成的决策数据通过互联网和网关模块发回至局域网络。由控制层上的接收设备识别上述决策数据，控制层包括水泵控制器、灌溉控制器、施肥控制器、杀虫灯，水泵控制器利用电磁阀控制水泵开合，灌溉控制器则协调个灌溉区域的用水量，施肥控制器控制向输水管的加肥量，杀虫灯是利用特定光谱诱虫后采用红外线杀灭害虫的设备。本实施例中控制层的各设备均由物联网主机控制，同时物联网主机还包括RS485通讯端口，接收上述决策数据，控制各设备工作状态。

本实施例通过RS485总线将感知层存储的数据送入局域网络，该局域网络通过网关与互联网通信，将感知层获取的数据传输至运行有现有常规管理控制程序的云平台，另一方面，云平台根据该信息进行决策，将决策信息通过互联网和网关设备逆向传输至局域网络，并由田间设备如灌溉、施肥、杀虫设备等接收并实现上述决策信息。将感应、决策、实现有机结合为一个整体，方便集中操作和管理，节约劳动力提高工作效率。

上面结合附图和实施例对本实用新型作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本实用新型宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本实用新型的常见变化范围，在此不再一一详述。