精准自动化农业施肥灌溉系统技术方案

本发明专利技术涉及智慧农业技术领域，具体公开了精准自动化农业施肥灌溉系统，包括土地墒情传感器、环境监测传感器、水肥一体机、视频监控摄像头、供电系统、远程数据传输系统和智能化控制系统；本发明专利技术可实现田间土壤和环境的自动、远程调节，实现足不出户控制田间施肥、浇水管理；本发明专利技术通过无线LORA传递信号，成本低、故障率低；本发明专利技术在市电的基础上纳入了太阳能供电大幅降低了系统的用电成本，在太阳能供电不足时市电又可保证系统用电的安全性。时市电又可保证系统用电的安全性。时市电又可保证系统用电的安全性。

【技术实现步骤摘要】
精准自动化农业施肥灌溉系统


[0001]本专利技术涉及智慧农业
，具体为精准自动化农业施肥灌溉系统。

技术介绍

[0002]智慧农业(Smart Agriculture)是指应用现代信息技术和先进的农业技术手段，提高农业生产效率、资源利用效率、农产品质量和安全性的农业生产方式。智慧农业主要应用以下技术来实现目标：物联网技术，通过传感器、监控设备等将农田、农作物、设备等连接到互联网，实现对农业生产环境和农作物生长状态的实时监测和远程控制。大数据分析技术：通过采集和分析农业生产中产生的大量数据，提供决策支持和优化农业生产管理。人工智能技术：应用机器学习、深度学习等算法，对农业数据进行分析和预测，提供精准的种植、施肥、用药、灌溉等农业管理方案。无人机技术：利用无人机进行农田巡查、植保、播种等任务，提高农业生产作业效率和精度。区块链技术：实现农产品溯源，确保农产品的安全和可追溯性。通过智慧农业的应用，可以实现农业生产的精细化管理，提高农业生产效率和质量，减少资源的浪费和环境污染，推进农业可持续发展。同时，智慧农业还能提供农业信息服务，为农民决策提供科学依据，促进农民收入增加和农村经济发展。
[0003]随着智慧农业的发展，农业自动施肥灌溉技术也得到了长足的发展。然而，目前现有的农业自动施肥灌溉系统主要存在以下缺陷：首先，用电能耗好，日常使用成本高昂；其次，信号多采用有线传递，线路铺设成本高、故障率高。因此，亟需一种新型的农业自动施肥灌溉系统，针对现有技术缺陷提供良好的解决方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种农业自动施肥灌溉，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]精准自动化农业施肥灌溉系统，包括土地墒情传感器、环境监测传感器、水肥一体机、视频监控摄像头、供电系统、远程数据传输系统和智能化控制系统；
[0007]所述土地墒情传感器用于监测土壤温度、湿度、PH值、EC值、氮磷钾含量；所述环境监测传感器用于监测空气温度、空气湿度、光照强度；所述视屏监控摄像头用于监控田间实况；所述水肥一体机用于对土壤进行灌溉、施肥；所述供电系统为农业自动施肥灌溉系统供电；所述远程数据传输系统用于农业自动施肥灌溉系统内各部分间的信号传递；所述智能化控制系统根据土地墒情传感器和环境监测传感器监测到田间参数，控制水肥一体机对土壤进行灌溉、施肥。
[0008]进一步地，所述智能化控制系统包括控制柜、云平台和手机APP，所述控制柜采用可编程逻辑控制器(PLC)，所述控制柜与云平台通过EG20无线网络模块双向传输信息，所述云平台与手机APP之间通过4G或5G网络双向传输信息。
[0009]进一步地，所述水肥一体机包括供水管，所述供水管连接水井与滴灌管，所述供水
管连接水井的一端安装有水泵，所述供水管上连接有补水管，所述补水管远离供水管的一端连接水肥桶，所述补水管上安装与补水阀，所述水肥桶与滴灌管之间连接有供肥管，所述供肥管上安装有水肥泵和止回阀，所述供水管上补水管与滴灌管之间位置上安装有滴灌电动阀，所述水肥桶内设置有加热装置和搅拌装置。
[0010]进一步地，还包括外挂点阵屏，所述外挂点阵屏用于显示土地墒情传感器获得土壤实时参数和环境监测传感器获得的环境实时参数。
[0011]进一步地，还包括自动感应发声装置，所述自动感应发声装置感应到动物进入感应范围发生驱赶声响。
[0012]进一步地，所述控制柜与土地墒情传感器、环境监测传感器、外挂点阵屏、视屏监控摄像头、自动感应发声装置、水肥一体机之间通过无线LORA传递信号。
[0013]进一步地，还包括太阳能光伏板，所述太阳能光伏板和市电共同为农业自动施肥灌溉系统供电。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0015]1、本专利技术中，智能化控制系统根据土壤墒情数据和环境数据对水肥一体机进行控制，实现田间土壤和环境的自动、远程调节，实现足不出户控制田间施肥、浇水管理。
[0016]2、本专利技术中外挂点阵屏方便工作员直观地观察到土壤实时参数和环境实时参数，自动感应发声装置可对动物进行自动感应并驱赶，保障作物不被动物侵害。
[0017]3、本专利技术中，控制柜与土地墒情传感器、环境监测传感器、外挂点阵屏、视屏监控摄像头、自动感应发声装置、水肥一体机之间通过无线LORA传递信号，成本低、故障率低。
[0018]4、本专利技术中，在市电的基础上纳入了太阳能供电大幅降低了系统的用电成本，在太阳能供电不足时市电又可保证系统用电的安全性。
附图说明
[0019]图1为精准自动化农业施肥灌溉系统的结构示意图；
[0020]图2为精准自动化农业施肥灌溉系统的系统架构图；
[0021]图3为精准自动化农业施肥灌溉系统的通讯架构图。
具体实施方式
[0022]实施例1：请参阅图1～3，精准自动化农业施肥灌溉系统，包括土地墒情传感器、环境监测传感器、水肥一体机、视频监控摄像头、供电系统、远程数据传输系统和智能化控制系统；
[0023]土地墒情传感器用于监测土壤温度、湿度、PH值、EC值、氮磷钾含量；环境监测传感器用于监测空气温度、空气湿度、光照强度；视屏监控摄像头用于监控田间实况；水肥一体机用于对土壤进行灌溉、施肥；供电系统为农业自动施肥灌溉系统供电；远程数据传输系统用于农业自动施肥灌溉系统内各部分间的信号传递；智能化控制系统根据土地墒情传感器和环境监测传感器监测到田间参数，控制水肥一体机对土壤进行灌溉、施肥。
[0024]本实施例中，土地墒情传感器、环境监测传感器按面积(例如10亩一个)分布在田间，实时监测土壤的土壤温度、湿度、PH值、EC值、氮磷钾含量和空气温度、空气湿度、光照强度；视频监控摄像头监控、记录田间状况；远程数据传输系统负责系统内部的信息传递；智
能化控制系统根据土壤墒情数据和环境数据对水肥一体机进行控制，实现田间土壤和环境的自动、远程调节，实现足不出户控制田间施肥、浇水管理。
[0025]实施例2：请参阅图1～3，精准自动化农业施肥灌溉系统，与实施例1的区别在于，智能化控制系统包括控制柜、云平台和手机APP，控制柜采用可编程逻辑控制器(PLC)，控制柜与云平台通过EG20无线网络模块双向传输信息，云平台与手机APP之间通过4G或5G网络双向传输信息。
[0026]本实施例中，控制柜采用可编程逻辑控制器(PLC)，可编程逻辑控制器具有高性能和灵活性的优点。例如西门子S7
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200smart的经济型可编程逻辑控制器：处理器性能优化，支持更复杂的控制算法和任务；具有较大的内存容量，可以存储更多的程序、数据和变量；I/O模块选择多样；通信功能强大；简化编程和调试；可靠性和稳定性高。
[0027]本实施例中，控制柜接受到信息通过EG20无线网络模块上传云平台，用户可通过云平台或手机APP对控制柜进行控制，实现远程、灵活控制。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.精准自动化农业施肥灌溉系统，其特征在于，包括土地墒情传感器、环境监测传感器、水肥一体机、视频监控摄像头、供电系统、远程数据传输系统和智能化控制系统；所述土地墒情传感器用于监测土壤温度、湿度、PH值、EC值、氮磷钾含量；所述环境监测传感器用于监测空气温度、空气湿度、光照强度；所述视屏监控摄像头用于监控田间实况；所述水肥一体机用于对土壤进行灌溉、施肥；所述供电系统为农业自动施肥灌溉系统供电；所述远程数据传输系统用于农业自动施肥灌溉系统内各部分间的信号传递；所述智能化控制系统根据土地墒情传感器和环境监测传感器监测到田间参数，控制水肥一体机对土壤进行灌溉、施肥。2.根据权利要求1所述的精准自动化农业施肥灌溉系统，其特征在于：所述智能化控制系统包括控制柜、云平台和手机APP，所述控制柜采用可编程逻辑控制器(PLC)，所述控制柜与云平台通过EG20无线网络模块双向传输信息，所述云平台与手机APP之间通过4G或5G网络双向传输信息。3.根据权利要求1所述的精准自动化农业施肥灌溉系统，其特征在于：所述水肥一体机包括供水管，所述供水管连接水井与滴灌管，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚伦，刘伟正，刘浩辰，王海军，刘镇丙，胡猛，万雨树，张猛，刘旭，张倩，
申请(专利权)人：刘亚伦，
类型：发明
国别省市：