一种自动喷雾的农业基地管理系统的制作方法

本发明涉及“互联网+物联网”技术领域，尤其涉及一种自动喷雾的农业基地管理系统。

背景技术：

加快信息化发展、促进信息化和现代化融合，已经成为发展农业的重要趋势。中国是一个农业大国，农业的信息化发展是我国农业未来发展的方向。农业的信息化发展对改善我国食品安全起到了重要作用。

目前我国大部分农业基地比如蔬菜基地的管理主要依赖于人工。对于基地的人员安排，生产报表，蔬菜的生产记录，肥料的投放记录，等等，都由人工直接输入计算，耗费大量人力，并且容易发生错误。而一些怠于管理的农场，更是直接省略了生产报表等重要记录，这无疑增大了管理者对农业基地的管理难度。

对于一些气候干燥的地区如宁夏，农业蔬菜基地的农户在割菜称重之后，为了保证蔬菜的新鲜度，在装菜入库之前会给蔬菜喷雾，大部分基地采取的操作是农场员工手动喷雾，基于手工操作的特点，可能会存在一些弊端：喷雾量不足或过量、喷雾不均匀、农场员工偷懒而只给部分的蔬菜喷雾，这些都将严重降低蔬菜的出库质量，影响交易价格。

技术实现要素：

本发明提供一种自动喷雾的农业基地管理系统，解决的技术问题是，现有技术中，农业基地的人工管理耗费大量人力且易发生数据错误、管理混乱、生产不规范。

为解决以上技术问题，本发明提供一种自动喷雾的农业基地管理系统，设有称重物联网测控终端及与其连接的云平台、重力传感器、喷雾装置、认证设备；

所述云平台用于定义基地货品参数，以及制作包含所述基地货品参数的基地货品管理信息；

所述称重物联网测控终端用于从所述云平台下载所述基地货品参数与所述基地货品管理信息，并根据称重需求选择特定基地货品；

所述重力传感器用于对所述特定基地货品进行重量采集，并发送对应的模拟信号到称重物联网测控终端；

所述认证设备用于获取对所述特定基地货品的认证参数信息并发送到所述称重物联网测控终端；

所述称重物联网测控终端还用于根据所述基地货品参数，针对满足喷雾条件的所述特定基地货品，驱动所述喷雾装置工作；

所述喷雾装置用于响应所述称重物联网测控终端的驱动，按照所述基地货品参数中的喷雾要求对满足喷雾条件的所述特定基地货品进行喷雾；

所述称重物联网测控终端还用于处理所述模拟信号、所述认证参数信息及自设定参数信息、所述基地货品参数而生成基地货品信息并上传到所述云平台；

所述云平台还用于根据所述基地货品信息更新所述基地货品管理信息，以及生成对应的功能列表。

具体地，所述称重物联网测控终端设有主控模块、arduino平台、ad转换模块、电源模块；所述主控模块连接所述arduino平台、所述云平台、所述喷雾装置和所述认证设备；所述电源模块连接所述主控模块及所述arduino平台为其供电；所述arduino平台还连接ad转换模块并为其供电，所述ad模块还连接所述重力感应器；所述ad转换模块用于处理所述模拟信号，生成与之对应的数字信号并发送到所述arduino平台；

所述arduino平台用于对所述数字信号进行转化处理后生成重力值并发送到所述主控模块；

所述主控模块用于从所述云平台下载所述基地货品参数，并根据称重需求选择所述特定基地货品；以及，根据所述基地货品参数，针对满足喷雾条件的所述特定基地货品，驱动所述喷雾装置工作；以及，处理所述重力值、接收所述补充参数而更新所述基地货品参数，并将更新后的所述基地货品参数上传到所述云平台。

具体地，所述主控模块设有触摸屏，所述主控模块安装有app，所述特定基地货品的选择和所述自设定参数的设置由用户通过运行所述app在所述触摸屏上输入而实现。

优选地，所述认证设备为扫码枪、rfid识别器、nfc识别器、人眼识别设备、人脸识别设备、指纹识别设备、掌静脉识别设备。

优选地，所述基地货品参数包含货品重量、货品皮重及货品地理位置；

所述认证参数信息包含农户识别标识及与之对应的农户姓名、农户组别、农户身份证、农户手机号，以及司磅员识别标识及与之对应的司磅员姓名、司磅员角色、司磅员身份证、司磅员手机号；

所述基地货品管理信息包含货品名称、货品区域组别、货品单位工资、货品只数、货品数量、可选货品皮重、称量地点，以及与所述货品名称对应的喷雾时间、喷雾单位；以及，与所述农户组别对应的管理组名、管理组长、管理代号；以及，与所述称量地点对应的厂商信息、代理信息、仓库信息、肥料信息、订单详情；以及，所述司磅员姓名、称重物联网测控终端名称、称重物联网测控终端等级、称量单位、称量精度。

优选地，所述自设定参数信息包括通过所述app选择的所述货品名称、所述货品区域组别、所述货品只数、所述货品数量、所述可选货品皮重、所述称量地点、所述称量单位、所述称量精度。

优选地，所述农户识别标识或所述司磅员识别标识包含物理电子标识和生物电子标识；所述电子标识为二维码、rfid电子标签、nfc芯片，分别由所述扫码枪、所述rfid识别器、所述nfc识别器读取；所述生物电子标识为人眼、人脸、指纹、掌静脉。

本发明提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统，还设有连接所述主控模块的外部设备；所述外部设备为打印机、耳机。

优选地，所述特定基地货品为蔬菜、瓜果、牲畜或海鲜。

本发明提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统，是基于云计算的业务管理系统，其云平台根据农业多样性的特点，将系统划分为多个农产品单品大数据平台如屠宰业云平台、蔬菜业云平台、蔬果批发云平台、水产业云平台等，为企业提供paas(platformasaservice，平台即服务)，能够帮助企业建立一个规范、准确、即时的生产数据库，同时使得销售业务、生产业务、库存业务等结合的一体化管理工作更加轻松、规范、细致，以便管理者能够及时掌握准确、全面的生产动态，有效控制生产过程，极大地提高了管理者的管理效率和管理质量。

通过称重物联网测控终端这个硬件平台，关联到每一种农业基地货品的数据，货品名称、货品重量、货品产地等等种种明细表，比传统的人工记录更加便利、准确性更高，并且这些电子记录会一直跟着货品向下家流动，相当于货品的“身份证”，对食品安全监督也能起到一定的帮助作用。

本系统提供的app根据行业不同而设计，使用app下载云平台的信息用作自身的数据库并不断录入新的称重数据等并将其上传到云平台，并在录入数据库的时候，根据下载的云平台的信息中对货品如蔬菜的定义，所述主控模块自动控制喷雾装置按照该种蔬菜的喷雾设置喷雾，app与生产工序融合，实现了智能化生产。

本系统采用高性价比、多接口扩展的arduino平台、主控模块(如nanopc模块)，以及常规电子元器件重力传感器和简易配备喷雾装置、认证设备，在保证功能实现的同时，造价更低、经济效益更高。

本发明提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统，帮助农业基地等集约化场所自动化其内部管理，所述系统为采用“云平台+app+硬件设备(arduino平台、主控模块等)”的软硬件结合的“互联网+物联网”产品，能够为基地提供工人管理、称重管理、报表管理和田间管理等功能，将极大地减少农业基地的人工成本、管理成本，也使得基地的管理更加智能、高效与规范。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

发明实施例提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统，其结构示意图如图1所示，其中箭头方向代表信号流向。在本实施例中，所述的一种自动喷雾的农业基地管理系统，设有称重物联网测控终端gd及与其连接的云平台cloud(亦可称云端cloud)、重力传感器gs、喷雾装置wd、认证设备id；

所述云平台cloud用于定义基地货品参数，以及制作包含所述基地货品参数的基地货品管理信息；

所述称重物联网测控终端gd用于从所述云平台cloud下载所述基地货品参数与所述基地货品管理信息，并根据称重需求选择特定基地货品；

所述重力传感器gs用于对所述特定基地货品进行重量采集，并发送对应的模拟信号到称重物联网测控终端gd；

所述认证设备id用于获取对所述特定基地货品的认证参数信息并发送到所述称重物联网测控终端gd；

所述称重物联网测控终端gd还用于根据所述基地货品参数，针对满足喷雾条件的所述特定基地货品，驱动所述喷雾装置wd工作；

所述喷雾装置wd用于响应所述称重物联网测控终端gd的驱动，按照所述基地货品参数中的喷雾要求对满足喷雾条件的所述特定基地货品进行喷雾；

所述称重物联网测控终端gd还用于处理所述模拟信号、所述认证参数信息及自设定参数信息、所述基地货品参数而生成基地货品信息并上传到所述云平台cloud；

所述云平台cloud还用于根据所述基地货品信息更新所述基地货品管理信息，以及生成对应的功能列表。

具体地，所述称重物联网测控终端gd设有主控模块1(优选采用nanopc模块，可替换为其他具有相同功能的电子模块如单片机)、arduino平台2(一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，可替换为其他具有相同功能的电子模块如单片机)、ad转换模块3、电源模块4；所述主控模块1连接所述arduino平台2、所述云平台cloud及所述喷雾装置wd和所述认证设备id；所述电源模块4连接所述主控模块1及所述arduino平台2为其供电；所述arduino平台2还连接ad转换模块3并为其供电，所述ad模块3还连接所述重力感应器gs；

所述ad转换模块3用于处理所述模拟信号，生成与之对应的数字信号并发送到所述arduino平台2；

所述arduino平台2用于对所述数字信号进行转化处理后生成重力值并发送到所述主控模块1；

所述主控模块1用于从所述云平台cloud下载所述基地货品参数，并根据称重需求选择所述特定基地货品；以及，根据所述基地货品参数，针对满足喷雾条件的所述特定基地货品，驱动所述喷雾装置wd工作；以及，处理所述重力值、接收所述补充参数而更新所述基地货品参数，并将更新后的所述基地货品参数上传到所述云平台cloud。

具体地，所述主控模块1设有触摸屏，所述主控模块1安装有app，所述特定基地货品的选择和所述自设定参数的设置由用户通过运行所述app在所述触摸屏上输入而实现。

优选地，所述认证设备id为扫码枪、rfid识别器、nfc识别器、人眼识别设备、人脸识别设备、指纹识别设备、掌静脉识别设备等。

优选地，所述基地货品参数包含货品重量、货品皮重及货品地理位置等；

所述认证参数信息包含农户识别标识及与之对应的农户姓名、农户组别、农户身份证、农户手机号等，以及司磅员识别标识及与之对应的司磅员姓名、司磅员角色、司磅员身份证、司磅员手机号等；

所述基地货品管理信息包含货品名称、货品区域组别、货品单位工资、货品只数、货品数量、可选货品皮重、称量地点等，以及与所述货品名称对应的喷雾时间、喷雾单位等；以及，与所述农户组别对应的管理组名、管理组长、管理代号等；以及，与所述称量地点对应的厂商信息、代理信息、仓库信息、肥料信息、订单详情等；以及，所述司磅员姓名、称重物联网测控终端gd名称、称重物联网测控终端gd等级、称量单位、称量精度等。

优选地，所述自设定参数信息包括通过所述app选择的所述货品名称、所述货品区域组别、所述货品只数、所述货品数量、所述可选货品皮重、所述称量地点、所述称量单位、所述称量精度等。

优选地，所述农户识别标识或所述司磅员识别标识包含物理电子标识和生物电子标识；所述电子标识为二维码、rfid电子标签、nfc芯片，分别由所述扫码枪、所述rfid识别器、所述nfc识别器读取；所述生物电子标识为人眼、人脸、指纹、掌静脉(需要提前扫描人眼、人脸、指纹、掌静脉，在所述云平台cloud记录成对应的电子数据以备匹配)。

本发明提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统，还设有连接所述主控模块1的外部设备；所述外部设备为打印机、耳机等。

优选地，所述特定基地货品为蔬菜、瓜果、牲畜或海鲜等。

本发明实施例提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统，是基于云计算的业务管理系统，其云平台cloud根据农业多样性的特点，将系统划分为多个大数据平台如屠宰业云平台cloud、蔬菜业云平台cloud、蔬果批发云平台cloud、水产业云平台cloud等，为企业提供paas(platformasaservice，平台即服务)，能够帮助企业建立一个规范、准确、即时的生产数据库，同时使得销售业务、生产业务、库存业务等结合的一体化管理工作更加轻松、规范、细致，以便管理者能够及时掌握准确、全面的生产动态，有效控制生产过程，极大地提高了管理者的管理效率和管理质量。

归结起来，本系统大致有以下五大特色：

a)面向不同企业开发设计；

b)采用“cloud+app”进行生产管理；

c)与生产工序相融合，基地货品数据同步更新；

d)以自动化的计划规划、流程控制为主线，较少人力投入；

e)在获得认证的情况下，不同身份的人员获知不同内容，如管理者随时了解整个生产情况、跟踪整个生产过程。

下面以蔬菜为例对本发明进行说明：

1.蔬菜批发云平台cloud用户界面组成：包括基础信息、称重管理、报表管理、田间管理这四大板块组成，包含了整个生产、管理等各个环节。

2.蔬菜批发云平台cloud组成板块的功能介绍

1)基础信息

区域组别：包括组名、组长、代号等信息；

蔬菜定义：包括蔬菜名称、重量、包装箱重量、二维码、是否喷雾等信息；

农户资料：包括姓名、组别、身份证、手机号等信息。

2)称重管理

司磅员：姓名、角色、身份证等信息；

蔬菜定价：包括蔬菜名称、组别、农户、价格等信息；

称重记录：包括蔬菜名称、组别、农户、各种重量、返工等信息；

微信管理：选择自己的角色登录，在微信上看到各种信息。

3)报表管理

生产日报：直接展现每日农户收割蔬菜筐数、返工数目、收割总量等信息；

蔬菜统报：统计出每一天收割蔬菜筐数、实际重量、金额结算等信息；

称重月报：每个农户每个月称重查询等信息；

金额月报：每个农户的工资、筐数等信息；

组别统报：每个组的蔬菜的数量、金额等信息。

4)田间管理

厂商定义、代理定义、仓库定义、肥料定义等信息。

3.app设计

根据不同的行业，设计一款适合行业的app，在下载了云平台cloud的基础数据之后，称重时还能智能判断实际货品名称。app与生产工序融合，能够实现智能化生产。app主要有设置、称重、入库这三大板块。

1)设置板块：称重数据、称重物联网测控终端gd校准、云平台cloud基础数据的下载。其中，称重数据包括套账登录、称量单位、称量精度、称量地点、精度默认值、喷雾时间、喷雾单位等信息；基础数据的下载设置包括更新云平台cloud定义的司磅员姓名、称重物联网测控终端gd名称、称重物联网测控终端gd等级等信息，指定司磅员和称重物联网测控终端gd。

2)称重板块：app选择货品名称(比如黄瓜)，称重员放置农户采摘下的黄瓜在秤台，app自动读取数据后弹出设置窗口，设置黄瓜重量(单位：千克或斤)以及对应的数量(单位：筐)、皮重等信息，点击确定记录黄瓜信息，并且上传至云平台cloud。

3)入库板块：显示可选择商品，秤取重量，上传至服务器。

在本发明提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统中，通过app登入账号，在云平台cloud上下载蔬菜参数、蔬菜管理信息等基础数据，通过关注自营的微信公众号、浏览云端等方式绑定用户信息，针对老板、组长、农户、工人等不同的角色、身份，展现不同的内容信息，以便直接从微信平台或云平台cloud上获取到最相关的权限内的信息。

归结起来，app主要有以下四大特色：

a)面向专门的农业企业开发设计；

b)和蔬果批发云平台cloud的管理系统相配套，实现数据互传；

c)和生产工序相融合，实现称重和记录数据同步进行；

d)与行业上下游相联系。

4.称重物联网测控终端喷雾功能

通过云平台cloud对需要喷雾的蔬菜自定义相关信息，下载到app上，称重物联网测控终端gd会根据云端定义的蔬菜属性，哪些蔬菜需要喷雾，哪些不需要喷雾，在蔬菜放到称重物联网测控终端gd上称完后，称重物联网测控终端gd会根据云端定义的属性选择喷雾或不洒，喷雾量多少(喷雾时间*喷雾单位)等。

5.硬件电路设计

参见图2，是本发明实施例提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统的电路原理图。主要包括arduino平台2、nanopc模块1(接有触摸屏，图中未标示)、ad转换模块3、重力传感器gs、(稳压)电源模块4(内含可充电电池)、喷雾装置wd等组成的整体硬件设备。

如图2所示，通过稳压电源模块4将外供的+12v电压转成+5v，分别供给arduino平台2和nanopc模块1(喷雾装置wd由外供的+12v供电)。用arduino平台2控制ad转换模块3，获得重力传感器gs的数值并通过其串口tx(发送端)发送给nanopc模块1处理。arduino平台2和nanopc模块1之间通过arduino平台2的串口tx(发送端)、rx(接收端)和nanopc模块1的11脚、12脚通信。

nanopc模块1的17脚控制喷雾装置wd(继电器k控制喷水电机m)。当nanopc模块1的17脚为高电平时(需要对蔬菜喷雾)，晶体管q1饱和导通，继电器k线圈通电，触点吸合，喷水电机m工作。相反，当输入低电平时，晶体管q1截止，继电器k线圈断电，触点断开，喷水电机m停止工作。

二极管d1反向续流，由导通转向关断时为继电器k线圈中的提供泄放通路，并将其电压箝位在+12v上。led用于判断继电器k是否导通，当其引脚电压为高电平时，继电器k吸合，led发亮。

综上，本发明提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统，是基于云计算的业务管理系统，其云平台cloud根据农业多样性的特点，将系统划分为多个农产品单品大数据平台如屠宰业云平台、蔬菜业云平台、蔬果批发云平台、水产业云平台等，为企业提供paas(platformasaservice，平台即服务)，能够帮助企业建立一个规范、准确、即时的生产数据库，同时使得销售业务、生产业务、库存业务等结合的一体化管理工作更加轻松、规范、细致，以便管理者能够及时掌握准确、全面的生产动态，有效控制生产过程，极大地提高了管理者的管理效率和管理质量。

通过称重物联网测控终端gd这个硬件平台，关联到每一种农业基地货品的数据，货品名称、货品重量、货品产地等等种种明细表，比传统的人工记录更加便利、准确性更高，并且这些电子记录会一直跟着货品向下家流动，相当于货品的“身份证”，对食品安全监督也能起到一定的帮助作用。

本系统提供的app根据行业不同而设计，使用app下载云平台cloud的信息用作自身的数据库并不断录入新的称重数据等并将其上传到云平台cloud，并在录入数据库的时候，根据下载的云平台cloud的信息中对货品如蔬菜的定义，所述nanopc模块1自动控制喷雾装置wd按照该种蔬菜的喷雾设置喷雾，app与生产工序融合，实现了智能化生产。

本系统采用高性价比、多接口扩展的arduino平台2、nanopc模块1，以及常规电子元器件重力传感器gs和简易配备喷雾装置wd、认证设备id，在保证功能实现的同时，造价更低、经济效益更高。

本发明提供的一种自动喷雾的农业基地管理系统，帮助农业基地等集约化场所自动化其内部管理，所述系统为采用“云平台cloud+app+硬件设备(arduino平台2、nanopc模块1等)”的软硬件结合的“互联网+物联网”产品，能够为基地提供工人管理、称重管理、报表管理和田间管理等功能，将极大地减少农业基地的人工成本、管理成本，也使得基地的管理更加智能、高效与规范。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。