一种智慧农业种植数据监测与处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智慧农业种植数据监测与处理装置，包括：数据处理单元、通信单元、监控单元、云端计算机和多个检测单元，每个检测单元包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器，数据处理单元包括A/D转换模块、单片机、存储模块、显示模块、报警模块和RS485接口等。本实用新型专利技术提供了一种新型农业数字化数据采集监测装置，管理员可根据采集到的数据对蔬菜进行精准化管理，从而实现农业种植过程的大数据采集与处理，增强种植环境控制与干预能力，实现科学施肥/浇水，防治病虫害，增产增收，提升农业耕作智慧化管理水平。

【技术实现步骤摘要】
一种智慧农业种植数据监测与处理装置
本技术属于现代农业领域，具体涉及一种智慧农业种植数据监测与处理装置，可广泛应用于现代农业种植过程中的大数据采集监测与信息处理（比如现代日光温室、设施蔬菜大棚以及食用菌种植环境内的各种影响因子监测），为当前农业种植提供基础的种植参数大数据支持，提升农业种植过程中的环境控制和干预能力，实现科学施肥/浇水，防治病虫害，增产增收，提升农业耕作智慧化管理水平。
技术介绍
我国是种植大国，拥有悠久的农业历史和良好的耕作习惯，即使在工业经济高速发展的当今，种植业依旧拥有市场规模大、经济价值大、技术储备多等诸多优势。但随着新一代农民及农耕装备广泛应用，农业技术现代化在丰产丰收、提升劳动效率和种植水平方面越发显得重要。目前，农业生产的硬件设施还相对落后，种植行业信息化程度普遍较低，传统粗放种植及依赖人工经验管理完成所有农事操作等诸多因素，导致农业作业强度大，作业不精准，环境调控无法达到作物生长的最佳状态，水肥资源的极大浪费等问题。种植业的灌溉/施肥/温控/光控等技术也难以支撑生产需要，急需通过技术手段改变现状。以日光温室种植技术为例：当前，日光温室技术被广泛运用，越来越多的反季越冬蔬菜涌入市场；如黄瓜、西红柿、辣椒、茄子及芸豆等经济作物，利用日光温室种植是目前应用最广泛的冬季蔬菜种植方式。但实施过程缺乏丰富的种植参数与植物习性固定数据的支撑，每个管理员的水平参差不齐，温度细微变化，光照不均衡、二氧化碳浓度过高过低及肥料的利用率，将直接影响作物的产量。传统种植完全依照经验操作，人工管理，缺乏有效的技术手段采集与分析设施蔬菜的生长环境参数；无法做到精准施肥/浇水/控温/控光，导致蔬菜质量时好时坏，产量忽高忽低。本技术提供了一种智慧农业种植数据监测与处理装置，可广泛应用于现代农业种植过程中的大数据采集监测与信息处理，可为当前农业种植提供基础的种植参数大数据支持，提升农业种植过程中的环境控制和干预能力，实现科学精准耕作，增产增收。
技术实现思路
本技术针对传统农业耕作粗放式管理，部分农户无科学种植理念，对精确采集温湿度、光照、二氧化碳浓度及土壤肥力重要生长环境参数缺失大数据收集与监测等问题，提供了一种新型农业数字化数据采集监测与处理装置。本技术的数据采集与处理的实现主要采用如下技术方案：一种应用于农业种植的数据监测装置，包括数据处理单元、通信单元、监控单元、云端计算机和多个检测单元，所述多个检测单元分别设置在日光温室、设施蔬菜大棚的不同位置，分别用来检测不同位置的环境变量（温度、湿度、光照、二氧化碳、土壤水分、土壤氮磷钾浓度），每个检测单元的输出端均连接数据处理器的输入端，数据处理单元设置在大棚中心处，数据处理单元的输出端通过通信模块远程连接监控单元和云端计算机，数据处理器的输出端通过RS485接口连接计算机，可通过RS485接口直接对设备进行调试。所述每个检测单元均包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器，温度传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中空气温度，湿度传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中空气湿度，光照传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中光照强度和光照时长。土壤水分传感器和土壤氮磷钾浓度传感器用来检测土壤中的重要参数。所述数据处理器单元包括A/D转换模块、单片机、存储模块、显示模块、报警模块和RS485接口，温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器的输出端，分别经A/D转换模块接入单片机的输入端，单片机的存储信号输出端连接存储模块，单片机的显示信号的输出端连接显示模块，单片机的报警信号输出端连接报警器，单片机的数据输出端通过通信模块连接远程监控单元和云端计算机，单片机的输出端通过RS485接口连接计算机，可通过计算机直接对设备进行调试。所述单片机内编程有时钟电路。所述单片机采用STM32F103微处理器。所述通信单元采用GPRS通信模块、4G通信模块或WIFI模块。所述监控单元为计算机或手机。本技术结构简单，通过在日光温室、设施大棚内以分布式结构安装温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器。可以及时采集到蔬菜种植的各项数据，并将数据传送给数据处理单元进行存储和显示，同时，数据处理器单元通过通信模块和手机、计算机、云计算机进行连接。实现了对农作物的生长环境变量的实时监控，在单片机内有编程时钟电路，可以对不同时期作物的生长需求做出改变，当各项变量不适宜作物生长时，通过报警模块发出警报，并通过显示模块显示出来，为菜农对蔬菜的管理，提供精准化服务。附图说明附图1为本技术的基本原理图。具体实施方式如图1所示，本技术包括数据处理单元、通信单元、监控单元、云端计算机和多个检测单元，所述的多个检测单元分别设置在现代日光温室、设施大棚内的不同位置，分别用来检测不同位置的环境变量（温度、湿度、光照、二氧化碳、土壤水分、土壤氮磷钾浓度）。每个检测单元的输出端，均连接数据处理单元的输入端，数据处理单元设置在大棚中心处，数据处理单元的输出端通过通信模块远程连接监控单元和云端计算机，数据处理器的输出端通过RS485接口连接计算机，可通过RS485接口直接对设备进行调试。所述每个检测单元均包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器，温度传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中空气温度，湿度传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中空气湿度，光照传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中光照强度和光照时长。土壤水分传感器和土壤氮磷钾浓度传感器用来检测土壤中的重要参数。所述数据处理器单元包括A/D转换模块、单片机、存储模块、显示模块、报警模块和RS485接口，单片机采用STM32F103微处理器。温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器的输出端，分别经A/D转换模块接入单片机的输入端，单片机的存储信号输出端连接存储模块，单片机的显示信号的输出端连接显示模块，单片机的报警信号输出端连接报警器，单片机的数据输出端通过通信模块连接远程监控单元和云端计算机，单片机的输出端通过RS485接口连接计算机，可通过计算机直接对设备进行调试。通信单元采用GPRS通信模块、4G通信模块或WIFI模块，使农业快速进入数字化、网络化时代。每个检测单元中的温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器以及土壤氮磷钾浓度传感器采集到日光温室、设施大棚中的数据后分别经A/D模块转换后输入到单片机中，经过单片机中的程序调配后，显示模块显示，通信单元发送到远程监控单元，可通过手机、计算机来监控作物的生长环境，并及时调整到适宜生长的参数。当环境中某一参数超过阈值后，数据处理单元发出信号，将通过报警模块发出警报，以免对作物造成不可挽回的伤害。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智慧农业种植数据监测与处理装置，其特征在于，包括：数据处理单元、通信单元、监控单元、云端计算机和多个检测单元，每个检测单元包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器，数据处理单元包括A/D转换模块、单片机、存储模块、显示模块、报警模块和RS485接口。/n

【技术特征摘要】
1.一种智慧农业种植数据监测与处理装置，其特征在于，包括：数据处理单元、通信单元、监控单元、云端计算机和多个检测单元，每个检测单元包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器，数据处理单元包括A/D转换模块、单片机、存储模块、显示模块、报警模块和RS485接口。


2.根据权利要求1所述的一种智慧农业种植数据监测与处理装置，其特征在于：包括数据处理单元、通信单元、监控单元、云端计算机和多个检测单元，所述的多个检测单元分别设置在种植环境内的不同位置，分别用来检测不同位置的环境变量。


3.根据权利要求2所述的一种智慧农业种植数据监测与处理装置，其特征在于：每个检测单元的输出端，均连接数据处理单元的输入端，数据处理单元设置在大棚中心处，数据处理单元的输出端通过通信模块远程连接监控单元和云端计算机，数据处理器的输出端通过RS485接口连接计算机，可通过RS485接口直接对设备进行调试，所述每个检测单元均包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤水分传感器、土壤氮磷钾浓度传感器，温度传感器用来...

【专利技术属性】
技术研发人员：管泓深，赵启超，王琳，周柄旭，韩烁，高广，
申请(专利权)人：山东顺天智慧农业有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37