基于物联网的枇杷种植防冻方法及监测预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的枇杷种植防冻方法及监测预警系统，包括监测预警系统包括现场采集器、设置在种植区域的多个控制器、集控器和监测服务器，现场采集器与控制器连接，多个控制器分别与集控器连接，集控器与监测服务器连接，现场采集器包括微控制单元模块、传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块和电源单元模块，传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块分别与微控制单元模块连接，监测服务器设置有比较程序模块、第一判断程序模块、第二判断程序模块、调用程序模块、传输装置和存储模块。本发明专利技术能够有效防止枇杷种植中受到的冻害问题，提高了种植效率，降低了自然天气对开花坐果期的影响，有效保障了种植收成。

Frost prevention method and monitoring and warning system for loquat planting based on Internet of things

The invention discloses a loquat planting anti-freezing method and a monitoring and early warning system based on the Internet of Things, including a monitoring and early warning system including a field collector, a plurality of controllers, centralizers and monitoring servers located in the planting area, a field collector and a controller are connected, and a plurality of controllers are connected with a centralizer respectively. Connecting with the monitoring server, the field collector includes the micro-control unit module, the sensor unit module, the transmission unit module, the display unit module and the power unit module. The sensor unit module, the transmission unit module and the display unit module are connected with the micro-control unit module respectively. The monitoring server has a comparative program. Module, first judgment program module, second judgment program module, calling program module, transmission device and storage module. The invention can effectively prevent frost injury in loquat planting, improve planting efficiency, reduce the influence of natural weather on flowering and fruit setting period, and effectively guarantee the planting harvest.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的枇杷种植防冻方法及监测预警系统
本专利技术涉及枇杷种植领域，更为具体地，涉及一种基于物联网的枇杷种植防冻方法及监测预警系统。
技术介绍
近年来，随着国家乡村振兴战略的实施，大量技术和资金来到乡村，助力果农创新发展。枇杷是蔷薇科植物，秋冬开花，春夏结实，果实深受消费者喜爱。我国枇杷主要产地为四川、陕西和浙江，果农们大多采用露地栽培，在种植初期存在花器官和幼果容易受到冻害，影响果实发育，降低果实品质，甚至减产。如果不能解决花期防冻的问题，大规模种植枇杷风险很高，果农们的种植收益和投资人利益得不到保障。一般而言，枇杷花期会在头年的十月份到次年的一月份左右陆续开放，花期较长，在这个时期内冬寒和倒春寒对花期影响作用十分明显。相关研究表明，如果枇杷花期当地气温在-3℃以下会影响枇杷不能正常开花坐果，如果当地气温在-6℃以下时枇杷果实会被冻死，寒潮冻害对枇杷种植一直是困扰果农们的问题。现有的枇杷种植方法，大都较为原始，依赖于果农的经验和天气，较为粗矿。随着乡村战略的提出和进一步实施，当地农业部门会对种植事业进行规划实施，因地制宜，选择适宜区域种植，需要将现代高新技术作为辅助种植手段以提高种植效率，降低自然天气对果树开花坐果的影响，加大种植安全保障。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的枇杷种植防冻方法及监测预警系统，能够有效防止枇杷种植中受到的冻害问题，提高种植效率，降低自然天气对果树开花坐果的影响，保障种植收成，加大种植收益安全保障。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于物联网的枇杷种植防冻方法，包括施用基肥步骤S1、灌溉和培土覆膜步骤S2、根部护理步骤S3、监测步骤S4、提醒步骤S5和树冠喷涂步骤S6；S1，施用基肥，在枇杷采收后疏松土壤，并在枇杷树周围施加化学肥和有机肥，所述有机肥与化学肥配合施用；S2，灌溉并培土覆膜，在9～10月份，将枇杷树根的表层土壤扒开，晾晒枇杷树主根5～6天，晾晒后施用有机肥，然后覆土，掩埋树主根，在枇杷树主根部周围50～60cm环绕挖灌水沟，在灌水沟内充分灌溉水源，将枇杷树主根部至灌溉沟的土壤用薄膜覆盖住；S3，根部护理，使用生石灰、食盐和硫磺粉，并按照7:1:3的比例配置浆液，将枇杷树主干距地面0.5m范围内的位置刷白；S4，利用传感器对枇杷树的生长环境变量进行监测和记录，所述环境变量包括土壤层的土壤温度、土壤湿度、树冠位置的气候温度以及光强；S5，提醒，预设被监测区域种植面积、枇杷树的数量和历史花期数据，采集当前枇杷花期图像，记录花期时间节点，将花期图像、花期时间节点数据和传感器采集数据均传输至监测服务器，在监测服务器上将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，同时，将采集的当前花期图像数据传至监测终端设备；S6，树冠喷涂，根据步骤S5中的比较结果进行判断，如果当前花期时间节点低于历史高产花期时间节点，则调用当前花期下传感器采集的数据，并判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂CaCl2溶液，否则不做处理。进一步地，在步骤S1中，施用高氮复合肥、硅钙钾镁肥中的一种或两种，以及有机菌肥。进一步地，步骤S4中的传感器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器模块、空气湿度传感器模块和光敏传感器中的一种或多种。进一步地，步骤S4中所述监测终端设备包括手机。进一步地，在步骤S6中，所述CaCl2溶液浓度在4～5g/L。一种基于物联网的枇杷种植防冻监测预警系统，所述监测预警系统，被配置执行步骤S4、S5和S6，并且，所述监测预警系统包括现场采集器、设置在种植区域的多个控制器、集控器和监测服务器，所述现场采集器与控制器连接，所述多个控制器分别与集控器连接，所述集控器与监测服务器连接，所述现场采集器包括微控制单元模块、传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块和电源单元模块，所述传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块分别与微控制单元模块连接，所述监测服务器设置有比较程序模块、第一判断程序模块、第二判断程序模块、调用程序模块、传输装置和存储模块，在所述存储模块中预设有被监测区域的种植面积数据、枇杷树的数量数据和历史花期时间节点数据；所述比较程序模块，用于比较当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据；所述第一判断程序模块，用于判断当前花期时间节点是否低于历史高产花期时间节点；所述第二判断程序模块，用于判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值；所述调用程序模块，用于调用当前花期下传感器采集的数据；所述传输装置，用于将所述调用程序模块调用的数据传输至监测终端设备。进一步地，所述传感器单元模块采集当前枇杷花期图像，记录花期时间节点，并将花期图像、花期时间节点数据和传感器数据均传输至监测服务器，在监测服务器上通过所述比较程序模块将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，并通过所述第一判断程序模块，判断当前花期时间节点是否低于历史高产花期时间节点，如果是，则通过所述调用程序模块调用传感器采集的监测数据，并通过第二判断程序模块判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂CaCl2溶液，否则不做处理。进一步地，传输单元模块包括多个ZigBee节点单元和ZigBee协调器，所述多个ZigBee节点单元分别与ZigBee协调器连接，所述ZigBee协调器与微控制单元模块连接；或者，传输单元模块包括GPRS模块，所述GPRS模块与基站信号通信连接。进一步地，包括继电控制单元，所述继电控制单元与微控制单元模块连接。进一步地，监测终端设备包括监控计算机，和/或手机，和/或平板。本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过现场采集器、设置在种植区域的多个控制器、集控器和监测服务器，以及现场采集器中设置的微控制单元模块、传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块和电源单元模块等，能够及时监测花期图像、花期时间节点数据和生长环境数据，并进行自动化处理，能够将采集的土壤温湿度、空气温湿度情况进行反馈，便于种植人员及时获悉，相比天气预报提高了精准性，直接帮助种植人员提高种植效益，具有智能种植的效果，利用监测系统有效防止了枇杷种植中受到的冻害问题，提高了种植效率，增强枇杷防冻安全保障，降低自然天气对果树开花坐果的影响，加大种植收益的安全保障。(2)本专利技术传感器单元模块能够采集当前枇杷花期图像，例如是摄像机等，记录花期时间节点，并将花期图像、花期时间节点数据和传感器数据均传输至监测服务器，在监测服务器上通过比较程序模块将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，并通过第一判断程序模块，判断当前花期时间节点是否低于历史高产花期时间节点，如果是，则通过调用程序模块调用传感器采集的监测数据，并通过第二判断程序模块判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂CaCl2溶液，否则不做处理；通过监测花期时间数据，并与历史数据比照，智能管理种植、喷涂等过程，相比传统的种植方法增强了对种植管理过程的智能性和效率性，提高了经济效益。(2)本专利技术中利用水结冰时放出大量热能的原理，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的枇杷种植防冻方法，其特征在于，包括施用基肥步骤S1、灌溉和培土覆膜步骤S2、根部护理步骤S3、监测步骤S4、提醒步骤S5和树冠喷涂步骤S6；S1，施用基肥，在枇杷采收后疏松土壤，并在枇杷树周围施加化学肥和有机肥，所述有机肥与化学肥配合施用；S2，灌溉并培土覆膜，在9～10月份，将枇杷树根的表层土壤扒开，晾晒枇杷树主根5～6天，晾晒后施用有机肥，然后覆土，掩埋树主根，在枇杷树主根部周围50～60cm环绕挖灌水沟，在灌水沟内充分灌溉水源，将枇杷树主根部至灌溉沟的土壤用薄膜覆盖住；S3，根部护理，使用生石灰、食盐和硫磺粉，并按照7:1:3的比例配置浆液，将枇杷树主干距地面0.5m范围内的位置刷白；S4，利用传感器对枇杷树的生长环境变量进行监测和记录，所述环境变量包括土壤层的土壤温度、土壤湿度、树冠位置的气候温度以及光强；S5，提醒，预设被监测区域种植面积、枇杷树的数量和历史花期数据，采集当前枇杷花期图像，记录花期时间节点，将花期图像、花期时间节点数据和传感器采集数据均传输至监测服务器，在监测服务器上将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，同时，将采集的当前花期图像数据传至监测终端设备；S6，树冠喷涂，根据步骤S5中的比较结果进行判断，如果当前花期时间节点低于历史高产花期时间节点，则调用当前花期下传感器采集的数据，并判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂CaCl2溶液，否则不做处理。...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的枇杷种植防冻方法，其特征在于，包括施用基肥步骤S1、灌溉和培土覆膜步骤S2、根部护理步骤S3、监测步骤S4、提醒步骤S5和树冠喷涂步骤S6；S1，施用基肥，在枇杷采收后疏松土壤，并在枇杷树周围施加化学肥和有机肥，所述有机肥与化学肥配合施用；S2，灌溉并培土覆膜，在9～10月份，将枇杷树根的表层土壤扒开，晾晒枇杷树主根5～6天，晾晒后施用有机肥，然后覆土，掩埋树主根，在枇杷树主根部周围50～60cm环绕挖灌水沟，在灌水沟内充分灌溉水源，将枇杷树主根部至灌溉沟的土壤用薄膜覆盖住；S3，根部护理，使用生石灰、食盐和硫磺粉，并按照7:1:3的比例配置浆液，将枇杷树主干距地面0.5m范围内的位置刷白；S4，利用传感器对枇杷树的生长环境变量进行监测和记录，所述环境变量包括土壤层的土壤温度、土壤湿度、树冠位置的气候温度以及光强；S5，提醒，预设被监测区域种植面积、枇杷树的数量和历史花期数据，采集当前枇杷花期图像，记录花期时间节点，将花期图像、花期时间节点数据和传感器采集数据均传输至监测服务器，在监测服务器上将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，同时，将采集的当前花期图像数据传至监测终端设备；S6，树冠喷涂，根据步骤S5中的比较结果进行判断，如果当前花期时间节点低于历史高产花期时间节点，则调用当前花期下传感器采集的数据，并判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂CaCl2溶液，否则不做处理。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的枇杷种植防冻方法，其特征在于，在步骤S1中，施用高氮复合肥、硅钙钾镁肥中的一种或两种，以及有机菌肥。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的枇杷种植防冻方法，其特征在于，步骤S4中的传感器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器模块、空气湿度传感器模块和光敏传感器中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的枇杷种植防冻方法，其特征在于，步骤S4中所述监测终端设备包括手机。5.根据权利要求1所述的一种枇杷花期防冻处理方法，其特征在于，在步骤S6中，所述CaCl2溶液浓度在4～5g/L。6.一种基于物联网的枇杷种植防冻监测预警系统，其特征在于，所述监测预警系统，被配置执行步骤S4、S5和S6，并且，所述监测预警系统包括现场采集器、设...

【专利技术属性】
技术研发人员：余绍嘉，
申请(专利权)人：云南加悦农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53