一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统，包括传感层、云服务层和应用层，传感层包括固定式传感装置和便携式传感装置，固定式传感装置安装在种植区域中固定区域的采集点，用于采集土壤湿度和养分数据；便携式传感装置由采集人员手持定期在种植区域内相对固定的位置进行采集土壤墒情数据；云服务层包括土壤信息管理模块、地图信息管理模块和气候信息管理模块，应用层包括用户数据查询模块；传感层将通过固定式传感装置和便携式传感装置采集到的数据通过无线通讯方式发送给云计算层，云计算层对采集到的土壤信息进行管理和分析，供应用层的用户对数据进行查询参考。参考。参考。

【技术实现步骤摘要】
一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统


[0001]本技术涉及智慧农业种植领域，特别涉及一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统。

技术介绍

[0002]目前，在中药材种植生产中，绝大多数的灌溉施肥主要是根据药农对土壤湿度和种植经验的判断，每个药农的种植专业水平不同，不能根据药材的生长需要及时准确的调整灌溉的水量和施肥量，不仅影响药材的产量，而且还影响药材的品质，一旦遇到天气跟往年出现较大的变化，药农无法及时面对，极易出现大面积的种植损失。
[0003]随着物联网技术的发展，在园林和农林的应用领域中出现了各种智能化灌溉系统。如专利号为ZL201110034371.8的专利技术专利公开了一种智能节水浇灌施肥系统及方法，专利号为CN201510522223.9的专利技术专利公开了一种智能浇灌施肥系统及方法，专利号为ZL202022353102.5的技术专利公开了一种用于金槐树种植的自动施肥系统，以上三个系统都实现了对土壤湿度的监测和土壤肥力的监测，根据监测采集数据的结果或者与预先存储的历史统计数据相结合，配合一套自动灌溉系统，实现智能浇灌。
[0004]但是，以上系统都是忽略了土壤数据采集点的覆盖面，由于设备成本的原因，可能覆盖不全面，导致未来1
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12个小时的天气变化会对当前灌溉造成影响。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统。
[0006]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统，包括传感层、云服务层和应用层；传感层包括固定式传感装置和便携式传感装置；云服务层包括土壤信息管理、地图信息管理和气候信息管理模块；应用层包括用户数据查询。
[0008]具体地，传感层将通过传感装置采集到的数据通过无线通讯的方式发送给云计算层，云计算层对采集到的土壤信息进行管理和分析，供应用层的用户对数据进行查询参考。
[0009]进一步优选为，所述固定式传感装置由MCU控制器、电源模块、NB通讯模块、大气压力传感器、风速风向传感器、土壤温湿度传感器和土壤养分传感器组成，固定式传感装置固定在特定的采集点位，用于检测土壤中水分和养分的含量、大气的压力、风速和风向，检测数据通过NB通讯模块发送给云服务层。
[0010]进一步优选为，所述便携式传感装置由MCU控制器、电源模块、GPRS通讯模块、定位模块、土壤温湿度传感器和土壤养分传感器组成，便携式传感装置由采集人员持有，定期在采样点检测土壤中水分和养分的含量，并将检测数据通过GPRS通讯模块的无线网络发送给云服务层。
[0011]进一步优选为，所述土壤信息管理模块包括土壤湿度和养分数据的管理。
[0012]进一步优选为，所述地图信息管理模块包括固定传感装置的位置定位信息、数据采集点的显示、以及便携式传感装置数据采集点的显示，数据采集点包括固定检测点和人工检测点。
[0013]进一步优选为，所述天气预报管理包括数据采集点区块的未来1
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12个小时和未来7天内的天气变化。
[0014]进一步优选为，所述应用层主要是指用户能够查询云服务上的土壤信息、地图信息和气候信息。
[0015]综上所述，本技术对比于现有技术的有益效果为：
[0016]通过固定式传感装置和便携式传感装置的配合，无论固定式传感装置和便携式传感装置均利用定位信息，即在种植区域的检测点分布情况，能够较好的覆盖种植区域的检测点和获取较全面的检测数据，传感装置获取到的检测数据通过云服务层的软件换算可得到土壤的相关情况，能够全面高效的监测中药材种植过程中的土壤湿度和肥力，结合云服务计算，提供地块土壤湿度状况和土壤养分等级查询，准确的输出土壤湿度预报、土壤养分预报，提出专家配方施肥建议和产量预报，帮助药农提高中药材种植的产量和品质。
附图说明
[0017]图1为实施例的系统架构图。
具体实施方式
[0018]以下结合附图对技术作进一步详细说明。
[0019]一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统，参照图1所示，包括传感层、云服务层和应用层，系统按片对监测区域进行划分，每一片对应的是同一种中药材同样大小的种植面积，每一片种植区域，固定式土壤传感装置数量相同，安装在固定区域的采集点，用来采集土壤湿度和养分数据，采集到的数据通过无线网络发送给云服务层；便携式传感装置由采集人员手持定期在种植区域内相对固定的位置进行采集，采集到的土壤墒情数据和采集点的定位数据通过无线网络实时发送给云服务。
[0020]固定式传感装置中的MCU控制器负责传感装置系统的运算处理，将采集到的土壤湿度数据、养分数据，大气压力数据和风速风向数据通过NB通讯模块发送给云服务，固定式传感装置的电源由电源模块提供，电源模块可以是锂电池类的电源，也可以是开关电源类的电源。
[0021]便携式传感装置中的MCU控制器负责传感装置的运算处理，将采集到的土壤湿度信息，采集点的定位信息通过GPRS通讯模块发送给云服务层，GPRS通讯模块目前采用4G网络，也可其他通讯网络，如5G，定位模块包括GPS定位和北斗（BD）定位两种方式。
[0022]固定式传感装置采集数据实时性高、稳定性好，无需人工干预，但设备成本高；便携式采集设备需要人工采集，一台设备可采集多点，设备成本低，该方式可替换人工汇报采样结果，准确、快捷。
[0023]云服务层对采集到的土壤信息进行管理和分析，结合监测点的地理位置信息、气候信息，对每一片监测的区域生成种植相关的可查询的数据报告供用户查询。
[0024]本系统可以广泛应用于中药材种植中，只需要部署部分固定式土壤传感装置和由
采集人员携带的便携式传感装置，系统接入精准灌溉系统，即可实现闭环土壤湿度和施肥自动控制。
[0025]以上所述仅是本技术的示范性实施方式，而非用于限制本技术的保护范围，本技术的保护范围由所附的权利要求确定。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统，其特征在于，包括传感层、云服务层和应用层，传感层与云服务层之间、云服务层与应用层之间均构建了数据传输通道，所述传感层包括固定式传感装置和便携式传感装置，固定式传感装置安装在种植区域中固定区域的采集点，用于采集土壤湿度和养分数据；便携式传感装置由采集人员手持定期在种植区域内相对固定的位置进行采集土壤墒情数据；所述云服务层包括土壤信息管理模块、地图信息管理模块和气候信息管理模块，所述应用层包括用户数据查询模块；传感层将通过固定式传感装置和便携式传感装置采集到的数据、与便携式传感装置采集点的定位数据通过无线通讯方式发送给云计算层，云计算层对采集到的土壤信息进行管理和分析，供应用层的用户对数据进行查询参考。2.根据权利要求1所述的一种用于中药材种植的土壤湿度和养分监测系统，其特征在于，所述固定式传感装置包括MCU控制器、以及与MCU控制器电连接的电源模块、NB通讯模块、大气压力传感器、风速风向传感器、土壤温湿度传感器、土壤养分传感器，固...

【专利技术属性】
技术研发人员：张啸，郝小静，张峰，汪鑫勇，
申请(专利权)人：杭州岷海掌无疾科技有限公司，
类型：新型
国别省市：