智能农业环境信息监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种智能农业环境信息监测系统，基于无线传输的农作物生长环境信息监测系统，该系统不仅能够监测农作物生长的外界环境包括外界风速、风向、环境温度、环境湿度，土壤环境包括土壤温度、土壤湿度、酸碱度、土壤元素成分，而且还能够根据天气预报终端预测天气情况，便于决定棚面的开合状况，促进拱形棚体内作物的光合作用的同时，还避免恶劣天气造成农作物的减产。另外，本发明专利技术操作简单、监控快捷、使用灵活、成本低，能够准确度地对农作物生长环境、农作物长势、土壤环境、未来的天气情况等数据能进行实时采集、传输和处理，且移动终端能够实时监测农作物的生长状态和生长环境，实现随时、随地对农田进行远程监测和管理。

【技术实现步骤摘要】
智能农业环境信息监测系统
本专利技术属于环境监测系统领域，特别涉及一种智能农业环境信息监测系统。
技术介绍
农田环境信息是现代农业实施精确施肥、灌溉以及进行霜冻防护的重要依据。通过实时环境监测获取农田环境实时数据，根据数据对农作物生长情况作出判断并及时采取有效措施即可实现高效生产管理。在农业生产过程中，温度、湿度、光照强度、CO2浓度、水分、以及其他养分等多种自然因素共同影响农作物生长。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，通过人的感知能力来管理上述环境参数，是无法达到准确性要求的。而智能农业，是通信、计算机和农学等若干学科和领域共同发展并相互结合所形成的产物，它将信息采集、传输、处理和控制集成在一起，使人们更容易获得农作物生长各个阶段的各类信息，也让人们更容易掌控这些信息，通过人工智能与农业生产的结合真正实现人与自然的交互。智能农业的核心问题可以概括为以下四部分，即农业信息的获取、对所获取信息的管理、经信息分析做出的决策、由决策而决定的具体实施方针，在这四部分中，对农业信息的获取是智能农业的起点，也是非常关键的一点，做不到准确实时的获取农业信息，就无法建造真正的智能农业。而实现智能农业，建立一个实用、可靠、可长期监测的农业环境监测系统是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术提出一种智能农业环境信息监测系统，能够监测农作物生长环境的风速、风向、环境温度、环境湿度、土壤温度、土壤湿度、作物长势图像等多种信息，完成农作物生长环境信息采集，避免了传统农作物生长环境信息采集带来的成本高、实时性差等问题，为灌溉、施肥决策等提供依据。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种智能农业环境信息监测系统，其特征在于，包括：拱形棚体，设置在所述拱形棚体内的农作物，设置在所述农作物中的若干支架，所述支架顶部设置有箱体；所述拱形棚体包括若干个拱形支柱，左右两侧的两个所述拱形支柱上设置有透明塑料薄膜，若干个所述拱形支柱顶部固定有卷帘盒，所述卷帘盒将所述拱形支柱分为前侧支柱和后侧支柱；所述卷帘盒内设置有隔板，所述隔板将所述卷帘盒的空间分为第一区域和第二区域；所述第一区域内设置有第一卷轴及驱动所述第一卷轴转动的第一电机；所述第二区域内设置有第二卷轴及驱动所述第二卷轴转动的第二电机；所述前侧支柱上设置有第一滑轨，所述后侧支柱上设置有第二滑轨，所述第一滑轨上设置有第一滑块，所述第二滑轨上设置有第二滑块；第一棚面一端卷绕在所述第一卷轴上，另一端与所述第一滑块连接；第二棚面一端卷绕在所述第二卷轴上，另一端与所述第二滑块连接；所述拱形支柱内设置有出水管，靠近所述农作物的所述拱形支柱上设置有若干喷嘴，所述喷嘴与所述出水管连接；所述出水管与水箱连接；所述箱体顶部设置有风向风速仪、-温湿度检测仪和天气预报终端，所述箱体内由水平隔板分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设置在所述第二腔室上方，所述第一腔室内设置有数据处理器和控制系统；所述第二腔室内设置有电源，与所述电源相对应的所述箱体上设置有通风孔；所述箱体的四个面均设置有摄像头；所述风向风速仪包括风向传感器和风速传感器，所述温湿度检测仪包括第一温度传感器和第一湿度传感器；所述数据处理器包括第一数据处理器、第二数据处理器和第三数据处理器，所述控制系统包括控制器、第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块；所述支架下方水平设置有支撑板，所述支撑板上方设置有壳体，所述壳体内设置有土壤检测器，所述壳体上方设置有第三电机，所述第三电机与螺旋升降机连接，所述螺旋升降机一端与所述第三电机连接，另一端依次贯穿所述壳体、所述支撑板设置在所述支撑板下方；所述支撑板下方设置有取土钻头；所述第一数据处理器分别与所述风速传感器、所述第一温度传感器、所述第一湿度传感器、所述第一无线传输模块、所述天气预报终端连接；所述风向传感器与设置在所述第一腔室内的第一对比模块连接；所述第二数据处理器分别与4个所述摄像头、所述第二无线传输模块连接；所述第三输出处理器分别与所述土壤检测器、所述第三无线传输模块连接；所述第一数据处理器、所述第二数据处理器、所述第三数据处理器、所述第一对比模块、所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机分别与所述控制器连接；所述第一无线传输模块、所述第二无线传输模块、所述第三无线传输模块均与移动终端连接；所述电源分别与所述风速风向仪、所述温湿度检测仪、所述数据处理器、所述控制系统、4个所述摄像头、所述土壤检测器、所述第一电机、所述第二电机、所述第三电机连接。优选地，所述第一无线传输模块、所述第二无线传输模块和所述第三无线传输模块均包括Zigbee模块、GPRS模块、wifi模块、3G模块、4G模块和5G模块；所述Zigbee模块、所述GPRS模块、所述wifi模块、所述3G模块、所述4G模块与所述5G模块并联连接。优选地，所述螺旋升降机包括螺旋杆，所述螺旋杆外表面设置有外螺纹，所述螺旋杆外围设置有与所述外螺纹螺纹配合的双层升降筒，所述螺旋杆下方通过弹性装置连接有取土钻头；所述取土钻头的外径大于所述螺旋杆的外径，小于所述双层升降筒的外径；所述双层升降筒的外表面纵向设置有若干矩形孔。优选地，所述取土钻头呈锥形体，所述取土钻头表面设置有锯齿。优选地，所述第一腔室内还包括第一存储模块、第二存储模块、第三存储模块、第二对比模块和第三对比模块；所述第一对比模块分别与所述第一无线传输模块、所述第一数据处理器、所述第一存储模块、所述控制器连接；所述第二对比模块分别与所述第二无线传输模块、所述第二数据处理器、所述第二存储模块连接；所述第三对比模块分别与所述第三无线传输模块、所述第三数据处理器、所述第三存储模块连接；所述第一存储模块、所述第二存储模块与所述第三存储模块均与所述移动终端连接。优选地，所述土壤检测器包括第二温度传感器、GPS定位模块、第二湿度传感器、土壤酸碱度传感器、重金属检测传感器、土壤肥力检测传感器；所述第二温度传感器、所述第二湿度传感器、所述土壤酸碱度传感器、所述重金属检测传感器、所述土壤肥力检测传感器均与所述第三数据处理器连接；所述GPS定位模块分别与所述第三对比模块、所述第三无线传输模块连接。优选地，所述箱体顶部设置有若干支杆，所述支杆顶部设置有太阳能电池板，所述太阳能电池板的长宽均大于所述箱体的长宽；所述太阳电池板的边框上设置有光照强度传感器；所述第二腔室内还设置有蓄电池；所述蓄电池分别与所述电源模块、所述太阳能电池板连接；所述光照强度传感器分别与所述第一数据处理器连接；所述控制器分别与所述第一对比模块、若干LED灯连接，若干所述LED灯设置在农作物四周。优选地，所述水箱顶部设置有若干配料桶，所述配料筒内设置有农作物生长所需的元素；所述配料桶与所述水箱通过出料管连接，所述出料管上设置有电磁阀；所述配料桶底部设置有重量传感器；所述水箱上设置有进水口和出水口，所述进水口与连接管连接，所述连接管上设置有流量控制阀，所述出水口与所述出水管连接；所述若干重量传感器、若干所述电磁阀、所述流量控制阀分别与所述控制器连接。本专利技术提供了一种智能农业环境信息监测系统，基于无线传输的农作物生长环境信息监测系统，该系统不仅能够监测农作物生长的外界环境(包括外界风速、风向、环境温度、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能农业环境信息监测系统，其特征在于，包括：拱形棚体，设置在所述拱形棚体内的农作物，设置在所述农作物中的若干支架(1)，所述支架(1)顶部设置有箱体(2)；所述拱形棚体包括若干个拱形支柱(10)，左右两侧的两个所述拱形支柱(10)上设置有透明塑料薄膜，若干个所述拱形支柱(10)顶部固定有卷帘盒(11)，所述卷帘盒(11)将所述拱形支柱(10)分为前侧支柱和后侧支柱；所述卷帘盒(11)内设置有隔板，所述隔板将所述卷帘盒的空间分为第一区域和第二区域；所述第一区域内设置有第一卷轴(14)及驱动所述第一卷轴(14)转动的第一电机(12)；所述第二区域内设置有第二卷轴及驱动所述第二卷轴转动的第二电机；所述前侧支柱上设置有第一滑轨，所述后侧支柱上设置有第二滑轨，所述第一滑轨上设置有第一滑块，所述第二滑轨上设置有第二滑块；第一棚面(13)一端卷绕在所述第一卷轴(14)上，另一端与所述第一滑块连接；第二棚面一端卷绕在所述第二卷轴上，另一端与所述第二滑块连接；所述拱形支柱(10)内设置有出水管，靠近所述农作物的所述拱形支柱(10)上设置有若干喷嘴，所述喷嘴与所述出水管连接；所述出水管与水箱连接；所述箱体(2)顶部设置有风向风速仪、温湿度检测仪和天气预报终端，所述箱体(2)内由水平隔板分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设置在所述第二腔室上方，所述第一腔室内设置有数据处理器和控制系统；所述第二腔室内设置有电源，与所述电源相对应的所述箱体(2)上设置有通风孔；所述箱体(2)的四个面均设置有摄像头；所述风向风速仪包括风向传感器和风速传感器，所述温湿度检测仪包括第一温度传感器和第一湿度传感器；所述数据处理器包括第一数据处理器、第二数据处理器和第三数据处理器，所述控制系统包括控制器、第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块；所述支架(1)下方水平设置有支撑板(4)，所述支撑板(4)上方设置有壳体(5)，所述壳体(5)内设置有土壤检测器，所述壳体(5)上方设置有第三电机，所述第三电机与螺旋升降机连接，所述螺旋升降机一端与所述第三电机连接，另一端依次贯穿所述壳体(5)、所述支撑板(4)设置在所述支撑板(4)下方；所述支撑板(4)下方设置有取土钻头(6)；所述第一数据处理器分别与所述风速传感器、所述第一温度传感器、所述第一湿度传感器、所述第一无线传输模块、所述天气预报终端连接；所述风向传感器与设置在所述第一腔室内的第一对比模块连接；所述第二数据处理器分别与4个所述摄像头、所述第二无线传输模块连接；所述第三输出处理器分别与所述土壤检测器、所述第三无线传输模块连接；所述第一数据处理器、所述第二数据处理器、所述第三数据处理器、所述第一对比模块、所述第一电机(12)、所述第二电机、所述第三电机分别与所述控制器连接；所述第一无线传输模块、所述第二无线传输模块、所述第三无线传输模块均与移动终端连接；所述电源分别与所述风速风向仪、所述温湿度检测仪、所述数据处理器、所述控制系统、4个所述摄像头、所述土壤检测器、所述第一电机(12)、所述第二电机、所述第三电机连接。...

【技术特征摘要】
1.一种智能农业环境信息监测系统，其特征在于，包括：拱形棚体，设置在所述拱形棚体内的农作物，设置在所述农作物中的若干支架(1)，所述支架(1)顶部设置有箱体(2)；所述拱形棚体包括若干个拱形支柱(10)，左右两侧的两个所述拱形支柱(10)上设置有透明塑料薄膜，若干个所述拱形支柱(10)顶部固定有卷帘盒(11)，所述卷帘盒(11)将所述拱形支柱(10)分为前侧支柱和后侧支柱；所述卷帘盒(11)内设置有隔板，所述隔板将所述卷帘盒的空间分为第一区域和第二区域；所述第一区域内设置有第一卷轴(14)及驱动所述第一卷轴(14)转动的第一电机(12)；所述第二区域内设置有第二卷轴及驱动所述第二卷轴转动的第二电机；所述前侧支柱上设置有第一滑轨，所述后侧支柱上设置有第二滑轨，所述第一滑轨上设置有第一滑块，所述第二滑轨上设置有第二滑块；第一棚面(13)一端卷绕在所述第一卷轴(14)上，另一端与所述第一滑块连接；第二棚面一端卷绕在所述第二卷轴上，另一端与所述第二滑块连接；所述拱形支柱(10)内设置有出水管，靠近所述农作物的所述拱形支柱(10)上设置有若干喷嘴，所述喷嘴与所述出水管连接；所述出水管与水箱连接；所述箱体(2)顶部设置有风向风速仪、温湿度检测仪和天气预报终端，所述箱体(2)内由水平隔板分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设置在所述第二腔室上方，所述第一腔室内设置有数据处理器和控制系统；所述第二腔室内设置有电源，与所述电源相对应的所述箱体(2)上设置有通风孔；所述箱体(2)的四个面均设置有摄像头；所述风向风速仪包括风向传感器和风速传感器，所述温湿度检测仪包括第一温度传感器和第一湿度传感器；所述数据处理器包括第一数据处理器、第二数据处理器和第三数据处理器，所述控制系统包括控制器、第一无线传输模块、第二无线传输模块和第三无线传输模块；所述支架(1)下方水平设置有支撑板(4)，所述支撑板(4)上方设置有壳体(5)，所述壳体(5)内设置有土壤检测器，所述壳体(5)上方设置有第三电机，所述第三电机与螺旋升降机连接，所述螺旋升降机一端与所述第三电机连接，另一端依次贯穿所述壳体(5)、所述支撑板(4)设置在所述支撑板(4)下方；所述支撑板(4)下方设置有取土钻头(6)；所述第一数据处理器分别与所述风速传感器、所述第一温度传感器、所述第一湿度传感器、所述第一无线传输模块、所述天气预报终端连接；所述风向传感器与设置在所述第一腔室内的第一对比模块连接；所述第二数据处理器分别与4个所述摄像头、所述第二无线传输模块连接；所述第三输出处理器分别与所述土壤检测器、所述第三无线传输模块连接；所述第一数据处理器、所述第二数据处理器、所述第三数据处理器、所述第一对比模块、所述第一电机(12)、所述第二电机、所述第三电机分别与所述控制器连接；所述第一无线传输模块、所述第二无线传输模块、所述第三无线传输模块均与移动终端连接；所述电源分别与所述风速风向仪、所述温湿度检测仪、所述数据处理器、所述控制系统、4个所述摄像头、所述土壤检测器、所述第一电机(12)、所述第二电机、所述第三电机连接。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓雨，张雾琳，张宗强，
申请(专利权)人：牡丹江师范学院，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23