基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保系統(tǒng)及植保方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中消滅蚊蟲及對作物進(jìn)行噴灌的基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保系統(tǒng)，該基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保系統(tǒng)利用太陽能供電，具有頻振式殺蟲機構(gòu)及APP智能噴灌系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時采用前端信息采集裝置、無線信號傳輸裝置、后端控制裝置、遠(yuǎn)程軟件控制裝置對整個農(nóng)場進(jìn)行維護。本發(fā)明還涉及一種使用上述植保系統(tǒng)的植保方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化是必然之路，進(jìn)入信息時代后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)顯示出基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保系統(tǒng)械和農(nóng)藥使用技術(shù)嚴(yán)重落后的現(xiàn)狀尤為突出，帶來了諸如農(nóng)藥效率利用率低、農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)、環(huán)境污染、作物藥害、操作者中毒等負(fù)面影響。
[0003]目前人們獲取農(nóng)田信息的方式非常有限，主要手段是人工測量，獲取過程需要消耗大量的人力物力，同時傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，大量農(nóng)田設(shè)施的操作也多憑借經(jīng)驗、依靠人工完成，這樣的方式不但操作不便，而且無法實現(xiàn)大規(guī)模地、準(zhǔn)確地標(biāo)準(zhǔn)化操作。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的模式已經(jīng)遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，從而產(chǎn)生出如產(chǎn)品質(zhì)量問題，資源嚴(yán)重不足及普遍浪費、環(huán)境污染、產(chǎn)品種類需要多樣化等諸多問題使得農(nóng)業(yè)的發(fā)展進(jìn)入惡性循環(huán)。
[0004]目前對農(nóng)田的維護大都是小范圍簡單維護，采用的植保機也是單獨作業(yè)，各個植保機無法聯(lián)動使用，這樣無法適應(yīng)大面積農(nóng)田維護。目前隨著科技的發(fā)展，對農(nóng)田的維護也必須適應(yīng)現(xiàn)代化的要求，將來的農(nóng)田維護必定是大面積，智能化管理，因此必須建立一套系統(tǒng)，收集作物生產(chǎn)的土壤數(shù)據(jù)信息、調(diào)節(jié)對作物的投入，達(dá)到以最少的或者節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或者更高的收入同時改善環(huán)境及高效的利用各類農(nóng)業(yè)資源，取得經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保系統(tǒng)，解決如何對作物的培植養(yǎng)育過程實現(xiàn)實時監(jiān)測、實時操作及規(guī)避潛在風(fēng)險的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明的另一個目的是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保方法，同樣解決如何對作物的培植養(yǎng)育過程實現(xiàn)實時監(jiān)測、實時操作及規(guī)避潛在風(fēng)險的技術(shù)問題。
[0006]基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保系統(tǒng)，包括前端信號采集及作業(yè)裝置、信號傳輸裝置、多個對應(yīng)的分部在各個區(qū)域的前端控制裝置、一個后期監(jiān)控控制裝置、遠(yuǎn)程操作裝置；前端信號采集及作業(yè)裝置裝置包括前端信號采集機構(gòu)、前端作業(yè)機構(gòu)，其中信號采集機構(gòu)為對土壤和/或作物外界環(huán)境的信息進(jìn)行采集的傳感器，前端作業(yè)機構(gòu)為對作物進(jìn)行噴灌和/或通風(fēng)和/或加熱處理的裝置；信號傳輸裝置為采用wifi或zighee無線局域網(wǎng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線傳輸?shù)难b置；上述前端信號采集及作業(yè)裝置、信號傳輸裝置均與前端控制裝置連接；前端控制裝置采集前端信號采集機構(gòu)的信號并通過信號傳輸裝置發(fā)送給后期監(jiān)控控制裝置；后期監(jiān)控控制裝置包括網(wǎng)絡(luò)路由器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析服務(wù)器以及客戶端；其中網(wǎng)絡(luò)路由器和數(shù)據(jù)分析服務(wù)器實現(xiàn)云計算，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器實現(xiàn)形成大數(shù)據(jù)，客戶端實現(xiàn)操作人員的操作；該后期監(jiān)控控制裝置通過信號傳輸裝置實現(xiàn)對前端信號采集機構(gòu)的數(shù)據(jù)接收以及對前端作業(yè)機構(gòu)的指令下達(dá)；遠(yuǎn)程操作裝置為手機或者手持終端。
[0007]所述前端信號采集機構(gòu)包括空氣濕度傳感器和/或氣壓傳感器和/或光照強度傳感器和/或二氧化碳傳感器和/或土壤濕度傳感器和/或土壤水分傳感器和/或水位傳感器和/或視頻采集器。
[0008]所述前端作業(yè)機構(gòu)包括噴灌設(shè)備和/或通風(fēng)設(shè)備和/或加熱設(shè)備。
[0009]所述噴灌設(shè)備為植保機，該植保機包括能源提供機構(gòu)、殺蟲機構(gòu)、噴灌機構(gòu)、控制機構(gòu)、支架；殺蟲機構(gòu)包括雌性激性棒、殺蟲燈，上述雌性激性棒、殺蟲燈均固定在支架上；噴灌機構(gòu)包括電磁泵、與電磁泵連接的電磁閥、處于電磁泵的出水末端的噴管；控制機構(gòu)包括控制電路板和殼體，控制電路板處于殼體內(nèi)部；上述能源提供機構(gòu)、殺蟲燈、電磁閥均與控制電路板連接。
[0010]所述能源提供機構(gòu)為太陽能電池板和蓄電池，該太陽能電池板通過電路控制板與蓄電池連接。
[0011]所述能源提供機構(gòu)為蓄電池，該蓄電池分別與電路控制板及電磁泵連接。
[0012]所述雌性激性棒的數(shù)量為I個以上，其固定在支架的各個位置。
[0013]所述殺蟲燈為頻振式殺蟲燈。
[0014]所述電路控制板上具有藍(lán)牙端口和/或紅外線端口。
[0015]所述電磁泵和電磁閥的數(shù)量為一個以上，噴灌為一個或者多個；其中一個電磁泵及一個電磁閥對應(yīng)形成一組。
[0016]所述支架整體成“Y”形，充電機構(gòu)固定在其一端，殺蟲燈固定在其另外一端。
[0017]基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保方法，具體步驟如下:
a、多個區(qū)域的前端信號采集機構(gòu)均對在其區(qū)域的土壤和/或作物外界環(huán)境的信息進(jìn)行采集并傳遞給在該區(qū)域的前端控制裝置；
b、各個區(qū)域的前端控制裝置將本區(qū)域的上述信息通過信號傳輸裝置傳遞給后期監(jiān)控控制裝置；
C、后期監(jiān)控對上述信息進(jìn)行匯總存儲形成大數(shù)據(jù)并通過云計算通過遠(yuǎn)程操作裝置對各個區(qū)域的前端執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出對應(yīng)的指令，形成大數(shù)據(jù)后可對作物的生長起到預(yù)警作用。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明主要表現(xiàn)為重復(fù)利用高效清潔的太陽能能源，應(yīng)用農(nóng)作物生長不同階段的昆蟲習(xí)性特點進(jìn)行物理撲殺，并通過噴灌技術(shù)的嫁接，對農(nóng)作物生產(chǎn)的時間、空間、環(huán)境的設(shè)定通過APP終端控制技術(shù)轉(zhuǎn)動噴灑，大量的節(jié)約了勞動力成本，本產(chǎn)品使用過程中，利用不同的傳感器對農(nóng)業(yè)環(huán)境的信息采集；編入數(shù)據(jù)庫，建立數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)對區(qū)域農(nóng)業(yè)信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)的挖掘和分析，從而對土壤環(huán)境變化、區(qū)域氣象變化、環(huán)境溫濕度變化、農(nóng)作物病蟲害信息以及有機農(nóng)作物信息認(rèn)證等進(jìn)行信息數(shù)據(jù)化；另外，以高新技術(shù)和科學(xué)管理換取對資源的最大節(jié)約，它是由信息技術(shù)支持的根據(jù)空間變異、定位、定時、定量地實施一整套現(xiàn)代化智能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其基本涵義是根據(jù)作物生長的土壤性狀，調(diào)節(jié)對作物的投入，即一方面查清田地內(nèi)部的土壤性狀與生產(chǎn)力空間變異，另一方面確定農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)，進(jìn)行定位的“系統(tǒng)診斷、優(yōu)化配方、技術(shù)組裝、科學(xué)管理”，調(diào)動土壤生產(chǎn)力，以最小的或最節(jié)省的投入達(dá)到同等收入或者更高的收入并改善環(huán)境，高效的利用各類農(nóng)業(yè)資源，取得經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
【附圖說明】
[0019]圖1是基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保系統(tǒng)的示意圖；
圖2是顯示植保機的示意圖；
圖中1.太陽能電池板、2.雌性激性棒、3.殺蟲燈、4.噴管、5.控制機構(gòu)、6.支架。
【具體實施方式】
[0020]請參考圖1，圖中的基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)植保系統(tǒng)，包括前端信號采集及作業(yè)裝置、信號傳輸裝置、后期監(jiān)控控制裝置、遠(yuǎn)程操作裝置。
[0021]前端信號采集及作業(yè)裝置裝置包括前端信號采集機構(gòu)、前端作業(yè)機構(gòu)。其中信號采集機構(gòu)用于土壤和/或作物外界環(huán)境的信息進(jìn)行采集，如土壤水分自動檢測儀、溫濕度傳感器、光照度傳感器、C02濃度傳感器、土壤養(yǎng)分分析儀等多種傳感器以及音視頻設(shè)備組成，主要對作物生長所需的綜合環(huán)境的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集。前端作業(yè)機構(gòu)用于對作物進(jìn)行噴灌和/或通風(fēng)和/或加熱處理，其可以包括噴灌設(shè)備如植保機等、通風(fēng)設(shè)備、加熱設(shè)備等控制設(shè)備，實現(xiàn)對作物生長所需環(huán)境以及資源的控制。
[0022]上述植保機包括一個能源提供機構(gòu)、一個殺蟲機構(gòu)、一個噴灌機構(gòu)、一個控制機構(gòu)、一個支架。能源提供機構(gòu)主要是給其它機構(gòu)的運行提供動力來源，該機構(gòu)可為太陽能電池板I及蓄電池的組合也可為單個可置換的蓄電池；優(yōu)選是選用太陽能電池板I及蓄電池的組合，這樣無需經(jīng)常更換蓄電池。在此特別強調(diào)可使用單個可置換的蓄電池主要是增大本專利申請的保護范