田间作物一体化智能监控装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种田间作物一体化智能监控装置，装置中的核心控制/显示模块控制整个装置的运行、存储与显示，传感采集模块包含核心控制器和传感器族群，采集作物生长环境的感知信息；图像采集模块包含高清摄像头与步进电机，采集作物实时图像信息；光谱采集模块包含便携式光谱仪和农用便携式一体化光谱装置，采集作物近红外反射或吸收光谱数据，无线局域网模块用于连接田间不同监控节点；太阳能供电模块为监控装置供电。各装置通过USB接口或RS‑232接口与核心控制/显示设备连接，用于显示与存储田间监控信息。本发明专利技术集成化的设计方便田间实施与使用，采用工业控制设备，适应各种农业生产环境，成本低并且便于大范围推广。

Intelligent monitoring device for field crop integration

The invention discloses a field crop integrated intelligent monitoring device, the core control module / control the operation of the entire device, storage and display device, sensor acquisition module includes group core controller and sensor, collection of crop growth environment perception information; image acquisition module includes a high-definition camera and stepper motor, real-time image acquisition of crop the information acquisition module comprises a portable spectrometer; spectral and spectral integration of agricultural portable device, collection of crop near infrared reflectance or absorption spectrum data, wireless LAN module is used for connecting different field monitoring node; solar powered power supply module for monitoring device. The device through the USB interface or RS interface and 232 core control / display device for connection, display and storage field monitoring information. The integrated design of the invention is convenient for field implementation and use, and adopts industrial control equipment to adapt to various agricultural production environments, and has low cost and is easy to popularize in a wide range.

【技术实现步骤摘要】
田间作物一体化智能监控装置
本专利技术属于农业与物联网领域，具体地说，是一种基于传感器与光谱图像的农作物生长环境监测装置。
技术介绍
伴随着农业信息化和物联网技术的快速发展，我国农业正处于从传统农业向精准农业发展的过渡阶段。农作物生长环境的实时监控为精准农业环境监测提供了一种有效的解决方法并且为农业研究提供了科学依据。在目前农业监测中，通常使用传感器采集数据，经过A/D转换以及串行总线传输到计算机中进行监测。传统的田间监测方式单一，不能真正做到大范围监测，另一方面数据监测只针对一些影响农作物生长的环境因子做了监测，而缺少对农作物的生长长势和病虫害的图像以及光谱采集，而作物的光谱图像采集在现代精准农业中具有重要的意义。此外，农业研究是一个长期的过程，需要对常年环境数据进行综合分析研究，而在传统的农业监测中，缺乏长期保存管理这些环境数据的功能。
技术实现思路
针对目前农业发展的趋势与实际需求，完善目前农业监控领域的不足，本专利技术提供了一种智能化与集成化的田间作物智能监控系统。通过构建多传感器实时采集作物生长环境的感知信息，实时采集作物的光谱图像信息，并且保存到本地数据库中。通过无线网络连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种田间作物一体化智能监控装置，其特征在于：包含核心控制/显示模块、作物传感信息采集模块、作物图像采集模块、作物反射/吸收光谱采集模块、 无线局域网连接模块、太阳能供电模块和上位机管理模块；核心控制/显示模块，分别与其余模块相连，用于控制整个装置的运行，并进行采集信息的显示和数据的存储；作物传感信息采集模块，与核心控制/显示模块相连，用于采集田间作物生长环境的信息，并传输到核心控制/显示模块进行显示与存储；作物图像采集模块，与核心控制/显示模块相连，用于采集田间作物的图像信息，并传输到核心控制/显示模块进行显示与存储；作物反射/吸收光谱采集模块，与核心控制/显示模块相连，用于采集自然光条件下的...

【技术特征摘要】
1.一种田间作物一体化智能监控装置，其特征在于：包含核心控制/显示模块、作物传感信息采集模块、作物图像采集模块、作物反射/吸收光谱采集模块、无线局域网连接模块、太阳能供电模块和上位机管理模块；核心控制/显示模块，分别与其余模块相连，用于控制整个装置的运行，并进行采集信息的显示和数据的存储；作物传感信息采集模块，与核心控制/显示模块相连，用于采集田间作物生长环境的信息，并传输到核心控制/显示模块进行显示与存储；作物图像采集模块，与核心控制/显示模块相连，用于采集田间作物的图像信息，并传输到核心控制/显示模块进行显示与存储；作物反射/吸收光谱采集模块，与核心控制/显示模块相连，用于采集自然光条件下的田间作物的近红外吸收/反射光谱，光谱信息传输到核心控制/显示模块进行显示与存储；无线局域网连接模块，与核心控制/显示模块相连，用于组建田间局域网，将不同的监控节点进行网络互联；太阳能供电模块，与核心控制/显示模块相连，用于向整个装置进行供电；上位机管理模块，与核心控制/显示模块相连，用于向用户显示整个装置的监控信息，并存储监控信息。2.根据权利要求1所述的田间作物一体化智能监控装置，其特征在于：核心控制/显示模块包含PCM-3362工业控制主板和12英寸工业触摸屏显示器；工业控制主板提供4个USB接口、2个RS-232串行接口和一个VGA视频接口，用于连接并控制装置其余模块；工业控制主板通过标准1U电源连接太阳能供电模块供电；同时工业控制主板安装SQLServer数据库，用于存储采集的田间环境、作物图像和作物光谱信息；触摸屏显示器通过一个VGA视频接口和一个USB接口连接工业控制主板，用于向终端用户显示采集与监控信息，用户通过点击触摸屏显示器，查看所需的监控信息；触摸屏显示器通过2芯电源插头连接太阳能供电模块。3.根据权利要求1所述的田间作物一体化智能监控装置，其特征在于：作物传感信息采集模块采用MSP430作为传感器核心控制器，AD7705芯片进行数模转换，连接空气温湿度传感器（STH11）、土壤温湿度传感器（AS56-K01）和光照传感器（BH1750）；采集田间温湿度、土壤温湿度和光照强度信息；MSP430控制多种传感器每隔一段时间采集田间环境信息，通过一个RS-232串行接口连接工业...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏吉安，杨余旺，陈光炜，韩晨，叶磊，赵康，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32