一种基于物联网的智慧农业系统的制作方法

本发明涉及一种农业物联网领域，尤其涉及的是一种基于物联网的智慧农业系统。

背景技术：

良好的生态环境是农业生产和人们生活不可或缺的要素条件。农业的可持续发展就是要在生态环境可承受的前提下满足人们的生活需求，而不是一味追求经济上的利益。传统农业的管理方式远远没有达到精细化管理的标准，只能算是粗放式管理，在这种管理方式下，通过人的感知能力管理上述环境参数，无法达到准确性要求，要实现现代农业的智能化管理，建立一个实用、可靠、可长期监测并且感知功能很好的农业环境监测系统是非常必要的。农业物联网，即在大棚控制系统中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、ph值传感器、光传感器、co2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、ph值、光照强度、土壤养分、co2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。因此，需要提供一种基于物联网的智慧农业系统，来准确实时的获取农作物生长的环境信息并对这些信息进行远程监测。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术粗放式管理的不足，提供了一种基于物联网的智慧农业系统,以准确实时的获取农作物生长的环境信息并对这些信息进行远程监测。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于物联网的智慧农业系统，包括采集子系统、集中监控中心和执行监控子系统，其特征在于：所述的采集子系统和执行监控子系统均与集中监控中心相连，其中，所述的采集子系统包括生长环境采集控制单元和气象数据采集单元，所述的采集子系统是用于采集植物的生长环境数据；所述的集中监控中心包括视频监控单元和led信息显示单元，所述的集中监控中心是用于数据的存储、显示、分析、报警和发布等；所述的执行监控子系统包括智能终端执行单元、手机、计算机和平板电脑，所述的执行监控子系统是用于对植物生长状态的远程诊断和调控。

优选的，所述的采集子系统是通过zigbee/有线的方式与集中监控中心相连的，所述的集中监控中心与执行监控子系统是通过移动网络/互联网相连的。

优选的，所述的生长环境采集控制单元包括土壤温度传感器、土壤水分传感器、土壤ph值传感器、土壤ec传感器、叶面湿度传感器，所述的是用于实时采集植物的生长环境数据。

优选的，所述的气象数据采集单元包括空气温度传感器、空气湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光照强度传感器和气压传感器，所述的气象数据采集单元是用于检测植物生长的气候变化数据。

作为优选，所述的视频监控单元包括智能摄像机和nvr硬盘录像机，所述的视频监控单元是用于对植物的生长状况进行实时监控。

优选的，所述的智能终端执行单元包括加热器、加湿器、喷淋装置、ph调节装置、土壤ec调节装置和风扇。

优选的，所述的采集子系统设有无线数据发送单元，所述的集中监控中心设有无线数据接收单元。

作为优选，所述的土壤温度传感器的测温精度为±0.2℃；所述的土壤水分传感器的测量精度为±3％；所述的土壤ph值传感器的测量精度为±0.02ph；所述的叶面湿度传感器的测量精度为±5％。

作为优选，所述的风速传感器的精度为±1m/s，启动风力为0.2～1.0m/s；所述的空气温度传感器的测温精度为±0.2℃，分辨率为0.1℃；所述的空气湿度传感器的测湿精度为±3％，分辨率为0.1％；所述的气压传感器的精度为±0.5kpa；所述的光照强度传感器的精度为±5％。

本发明提供了一种基于物联网的智慧农业系统，包括采集子系统、集中监控中心和执行监控子系统，所述的采集子系统和执行监控子系统均与集中监控中心相连，其中，所述的采集子系统包括生长环境采集控制单元和气象数据采集单元，所述的采集子系统是用于采集植物的生长环境数据；所述的集中监控中心包括视频监控单元和led信息显示单元，所述的集中监控中心是用于数据的存储、显示、分析、报警和发布；所述的执行监控子系统包括智能终端执行单元、手机、计算机和平板电脑，所述的执行监控子系统是用于对植物生长状态的远程诊断和调控。与现有技术相比，将植物土壤温度、水分、叶面湿度等生长环境数据实时上传到集中监控中心，此外，农业专家可以通过视频图像判断植物的生长情况、检查是否有病虫害，通过监测数据与科学的生长环境参数进行分析对比指导农户设定出系统平衡参数，监控中心可以实现手动远程控制、自动逻辑控制、定时控制等不同的控制方式进行喷灌、滴灌、雾化等操作，满足植物在不同生长期，不同时段的浇灌要求，通过先进的科技手段实现了温室大棚的高效现代化生产。

附图说明

图1为本发明提供的一种基于物联网的智慧农业系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种基于物联网的智慧农业系统的框图；

图3为本发明提供的集中监控中心功能框图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参照附图1，一种基于物联网的智慧农业系统，包括采集子系统、集中监控中心和执行监控子系统，所述的采集子系统和执行监控子系统均与集中监控中心相连，其中，所述的采集子系统包括生长环境采集控制单元和气象数据采集单元，所述的采集子系统是用于采集植物的生长环境数据；所述的集中监控中心包括视频监控单元和led信息显示单元，所述的集中监控中心是用于数据的存储、显示、分析、报警和发布；所述的执行监控子系统包括智能终端执行单元、手机、计算机和平板电脑，所述的执行监控子系统是用于对植物生长状态的远程诊断和调控。

优选的实施方式，所述的采集子系统是通过zigbee/有线的方式与集中监控中心相连的，所述的集中监控中心与执行监控子系统是通过移动网络/互联网相连的。

本领域的技术人员可理解的是，参照附图3，集中监控中心按模块化设计，实现了数据的采集、存储、显示、分析、报警、发布、打印等功能。

多接口通讯单元，实现对网络通讯、总线通讯、zigbee通讯等类型数据解析，转化为标准格式化数据。提供统一的标准接口，供各功能模块调用。实现对数据和指令的上传、下发。

实时数据显示模块以数据表、实际工况模拟图形式，直观显示当前采集到的数据和各设备的运行状态、阀门的开关状态等，对于大系统，节点多的特点，可以按物理区域，按功能区域显示，简单明了。

趋势图分析，针对植物一个或多个参数点，以图形形式实现一定时间内的变化趋势，帮助掌握和分析，工况变化对植物生长、成果的影响。

自动控制管理实现对控制逻辑的编辑，定时控制设置、控制类型选择和手自动控制切换等，实现喷灌、滴灌、雾化，定时操作等不同控制方式。

数据存储和数据仓库实现了对采集数据、运行状态、系统操作log、报警类型和报警值的存储。可以设置不同的存储周期，数据仓库的选择可以满足大小系统对数据的存储要求。

报警管理划分检测值限定条件报警，通讯状态报警，非法登录报警，设置1～3级报警等级，不同的报警等级实现界面报警提示、语音提醒、声光报警、无线语音提示、led大屏发布等。

海量数据分析，可以按月、按季、按植物生长周期，查询一组或多组生长过程参数，综合比较，获取最佳植物生长数据。指导生产人员不断应用生长数据，逐步达优。

监控中心的数据以web形式发布到互联网，远程客户不区分终端形式，操作系统类型，只用使用主流浏览器，比如ie、firefox、uc、safari，在登陆到监控中心web服务器，即可以远程监视和查询。

参照附图2，所述的生长环境采集控制单元包括土壤温度传感器、土壤水分传感器、土壤ph值传感器、土壤ec传感器、叶面湿度传感器，所述的是用于实时采集植物的生长环境数据。根据植物的生长特点，要求我们必须实时掌握生产环境参数。因此，我们利用高精度传感器，实时监测土壤的温度、水分、ec值、ph值、叶面水分等各种参数。

优选的实施方式，所述的气象数据采集单元包括空气温度传感器、空气湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光照强度传感器和气压传感器，所述的气象数据采集单元是用于检测植物生长的气候变化数据。

需要说明的是，为了检测植物生长的环境气候变化，进一步研究气候对植物的生长、开花、传粉、结果、果品的品质影响，设置自动气象站，24小时不间断收集气象数据。通过对批量气候数据分析，获取最佳参数，指导植物的科学生产和管理。气象站监测参数包括：空气温度、湿度、风速、风向、光照、雨雪、气压等数据。

优选的实施方式，所述的视频监控单元包括智能摄像机和nvr硬盘录像机，所述的视频监控单元是用于对植物的生长状况进行实时监控。视频监控系统是一种先进的、防范能力极强的综合系统，它可以通过摄像机及其辅助设备(镜头等)直接观看被监视场所的情况，一目了然，同时它可以把被监视场所的图像全部或部分的记录下来，从而实现24小时的植物生长环境监控，集中控制中心安防监控，视频监控的网络传输也可以为植物生长状态的远程视频诊断提供条件。

优选的实施方式，所述的智能终端执行单元包括加热器、加湿器、喷淋装置、ph调节装置、土壤ec调节装置和风扇。

优选的实施方式，所述的采集子系统设有无线数据发送单元，所述的集中监控中心设有无线数据接收单元。

优选的实施方式，所述的土壤温度传感器的测温精度为±0.2℃；所述的土壤水分传感器的测量精度为±3％；所述的土壤ph值传感器的测量精度为±0.02ph；所述的叶面湿度传感器的测量精度为±5％。

优选的实施方式，所述的风速传感器的精度为±1m/s，启动风力0.2～1.0m/s；所述的空气温度传感器的测温精度为±0.2℃，分辨率为0.1℃；所述的空气湿度传感器的测湿精度为±3％，分辨率为0.1％；所述的气压传感器的精度为±0.5kpa；所述的光照强度传感器的精度为±5％。

综上所述，本发明提供了一种基于物联网的智慧农业系统，包括采集子系统、集中监控中心和执行监控子系统，所述的采集子系统和执行监控子系统均与集中监控中心相连，其中，所述的采集子系统包括生长环境采集控制单元和气象数据采集单元，所述的采集子系统是用于采集植物的生长环境数据；所述的集中监控中心包括视频监控单元和led信息显示单元，所述的集中监控中心是用于数据的存储、显示、分析、报警和发布；所述的执行监控子系统包括智能终端执行单元、手机、计算机和平板电脑，所述的执行监控子系统是用于对植物生长状态的远程诊断和调控。与现有技术相比，将植物土壤温度、水分、叶面湿度等生长环境数据实时上传到集中监控中心，此外，农业专家可以通过视频图像判断植物的生长情况、检查是否有病虫害，通过监测数据与科学的生长环境参数进行分析对比指导农户设定出系统平衡参数，监控中心可以实现手动远程控制、自动逻辑控制、定时控制等不同的控制方式进行喷灌、滴灌、雾化等操作，满足植物在不同生长期，不同时段的浇灌要求，通过先进的科技手段实现了温室大棚的高效现代化生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。