设施农业标准化种植环境因子控制方案形成的方法技术

本发明专利技术涉及一种设施农业标准化种植环境因子控制方案形成的方法，其包括以下步骤：1）选择实验用设施农业；2）利用设施农业标准化种植环境因子控制方案形成的方法，对所选择的设施农业中的植物进行监测种植，利用设施农业标准化种植环境因子控制方案形成的方法，包括设施农田监测设备终端和监测预警平台；设施农田监测设备终端包括主控数据采集设备和若干被控数据采集设备，主控数据采集设备由通讯模块、数据采集器、传感器组、无线收发模块和供电模块构成；每个被控数据采集设备与主控数据采集设备结构相似，还包括无线发送模块；3）采集植物整个生长季的数据，获得该地域设施农业标准化种植的方案。本发明专利技术能实时监控设施农田环境，指导设施大棚农业生产过程中各种农事活动，可以广泛在设施农田应用中使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种农业种植方案的形成方法，特别是关于一种基于物联网技术的。
技术介绍
农业标准化是建设现代农业的基拙，是提高农产品产量、质量和市场竞争力的重要措施，是实现食品安全的根本保证，也是传统农业向现代农业转变的必由之路。它通过对先进的科学技术和成熟的经验组装并推广应用到农业生产和经营活动中，把科技成果转化为现实的生产力，从而取得经济、社会和生态的最佳效益，达到高产、优质、高效的目的。农业标准化融先进的技术、经验、管理于一体，使农业发展科学化、规范化，农业标准化是以农业为对象的标准化活动，即运用“统一、简化、协调、选优”原则，通过制定和实施标准，把农业产前、产中、产后各个环节纳入标准生产和标准管理的轨道。 农业标准化生产内容相当宽泛，主要有如下四个方面一是农产品生产环境的标准化；二是农业生产资料的标准化；三是农业生产过程和生产工艺的标准化；四是农产品及其加工制成品的标准化。这四个方面中生产资料标准化属于农业生产中“产前”标准，农产品及其加工制成品的标准化属于“产后”标准，目前国内外农业标准化生产主要集中于制定“产前”的农业生产资料以及“产后”的农产品最终产品的安全标准，而对于农业生产过程的“产中”标准往往忽略，这主要因为农业生产过程中具有时间上的长期性、影响因素的多样性、不可控性等，因此，如何在农业生产中如何因地制宜制定出区域农业种植标准化方案，对农业生产中的“产中”环境因素制定标准，是保证农业实现高产、优质、高效、生态、安全的有力保障。农业生产过程中的生产环境是农产品产量高低、质量好坏的决定因素，实现生产环境的标准化，是实现农业标准化的前提和基础，生产的各个环节来说，要根据不同品种、不同季节制订技术标准，以实现生产过程的工艺规范。农业生产环境主要包括水、气、热、光照、二氧化碳等，虽然这些因素属于受自然条件限制，但在设施农业中，这些环境因素一定情况下可以得到改善，从而保证农业生产实现高产、优质、高效。农业生产中的环境因子由于变异性、不可控性、不确定性等因素，使得农业标准化生产中没有对环境因子制定相应的标准化方案。传统农业中，农田管理和农事活动主要依据农民或农业技术人员到现场观察及经验判断，并依据判断来相应改变农业环境因子，而随着农业科技、数据采集技术和物联网技术的不断发展，用于测量农田环境中的土壤含水率、土壤温度、大气温度、大气湿度、光照度、大气中二氧化碳浓度的传感器得到广泛应用。但是，如何利用传感器以及物联网技术进行农田环境因子的实时监测，并将这些指标量化成专家系统，制定区域适宜的农业标准化种植方案，指导农业生产过程中的各项农事活动成为亟待解决的技术问题
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能实时监控设施农田环境，能有效指导设施大棚农业生产过程中各种农事活动的。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案一种，其包括以下步骤1)选择实验用设施农业；2)利用，对所选择的设施农业中的植物进行监测种植，所述利用，包括设施农田组网监测控制设备和监测预警平台；所述设施农田组网监测控制设备将网内监测到的设施农田环境参数及相应视频文件经3G网络或以太网传输至所述监测预警平台，对设施农田环境进行实时监测和控制；所述设施农田组网监测控制设备包括一个主控数据采集设备和若干被控数据采集设备，各所述主控数据采集设备和若干被控数据采集分别设置在田间各个待监测大棚内；所述主控数据采集设备由通讯模块、数据采集模块、传感器组、无线收发模块、供电模块和视频模块构成，所述供电模块为所述主控数据采集设备供电；所述传感器组将采集到的各种环境参数传输至所述数据采集模块，经所述数据采集模块处理后传输至所述通讯模块；所述无线收发模块用于接收各所述被控数据采集设备传输至的各大棚环境参数及其设备标 签，并将接收到的所有数据信息均发送至所述通讯模块；所述视频模块用于采集大棚内农作物的生长状态视频信息，并将采集到的视频信息发送至所述通讯模块；所述通讯模块将接收到的数据信息及视频信息经3G网络或以太网传输至所述监测预警平台；每个所述被控数据采集设备包括数据采集模块、传感器组、供电模块、视频模块和无线发送模块，所述传感器组将采集到的各种环境参数经所述数据采集模块传输至所述无线发送模块；所述视频模块将采集到的农作物生长状态视频信息传输至所述无线发送模块；所述无线发送模块将接收到的所有信息及其设备标签发送至所述主控数据采集设备的无线收发模块；3)采集所述植物整个生长季的数据，获得该地域设施农业标准化种植的方案。所述被控数据采集设备采用255台以下。所述供电模块采用外接电源或采用太阳能供电装置。所述太阳能供电装置包括集热板和蓄电池组，所述集热板将热能转换为电能后传输至所述蓄电池组，所述蓄电池组外部还设置有保温箱，由保温箱控制所述蓄电池组温度；所述保温箱内设置有温度传感器、控制器和温度调节器；所述温度传感器将采集到的所述蓄电池组工作温度传输至所述控制器内，由所述控制器控制所述温度调节器工作。所述温度调节器采用升温器或降温瓶，或采用由升温器和降温瓶构成。所述传感器组包括土壤湿度传感器、土壤温度传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器和日光照度传感器；所述土壤湿度传感器设置为两组，每组设置有三路土壤湿度传感器，两组传感器分别用于测定土壤表层和下层土壤湿度；所述土壤温度传感器设置为一路，用于测定变化较大的地表温度；所述空气温度传感器、空气湿度传感器、二氧化碳浓度传感器和日光照度传感器均设置为两路。所述监测预警平台内设置有数据处理模块、设施控制模块和显示屏，所述数据处理模块将所述主控数据采集设备和各被控数据采集设备传输至的设备标签、环境参数及视频信息综合分析处理后，得到各大棚内的环境参数，分别传输至所述设施控制模块和显示屏进行实时显示，所述设施控制模块根据接收到的环境参数，控制后端的自动化农业设备进行农事操作。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术采用由主控数据采集设备和若干被控数据采集设备构成的物联网实体，将采集到的监测数据经3G网络或以太网传输至监测预警平台，实现对设施农田环境进行实时监测。在监测预警平台内，根据实时监测到的设施农田环境的变化参数，结合农业专家的指导意见，经过监测预警平台计算，可以有效指导设施大棚农业生产过程中各种农事活动。2、本专利技术提供的技术方案在于通过安装本专利技术装置，监测农业生产中某农业生产户在某一季节，某一作物获得高产的监测数据，通过数据分析统计，以及生产中的农田环境的经验值，形成专家系统，通过实时监测数据与专家系统数据进行实时对照，有效控制大棚内的设施，改变设施农田环境，有效指导设施大棚农业生产过程中各种农事活动。本专利技术可以广泛应用于设施农田应用中。附图说明图I是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术的主控数据采集设备结构示意图； 图3是本专利技术的被控数据采集设备结构示意图；图4是本专利技术的供电模块采用太能供电装置时的结构示意图；图5是本专利技术的传感器组安装示意图；图6是本专利技术的土壤湿度传感器在2012年2月10日变换趋势曲线图；其中，+为大棚内东侧20m处土壤湿度曲线图，I为大棚内东侧50m处土壤湿度曲线图，+为大棚内中部20m处土壤湿度曲线图，――为大棚内中部50m处土壤湿度曲线图，一^为大棚内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设施农业标准化种植环境因子控制方案形成的方法，其包括以下步骤：1）选择实验用设施农业；2）利用设施农业标准化种植环境因子控制方案形成的方法，对所选择的设施农业中的植物进行监测种植，所述利用设施农业标准化种植环境因子控制方案形成的方法，包括设施农田组网监测控制设备和监测预警平台；所述设施农田组网监测控制设备将网内监测到的设施农田环境参数及相应视频文件经3G网络或以太网传输至所述监测预警平台，对设施农田环境进行实时监测和控制；所述设施农田组网监测控制设备包括一个主控数据采集设备和若干被控数据采集设备，各所述主控数据采集设备和若干被控数据采集分别设置在田间各个待监测大棚内；所述主控数据采集设备由通讯模块、数据采集模块、传感器组、无线收发模块、供电模块和视频模块构成，所述供电模块为所述主控数据采集设备供电；所述传感器组将采集到的各种环境参数传输至所述数据采集模块，经所述数据采集模块处理后传输至所述通讯模块；所述无线收发模块用于接收各所述被控数据采集设备传输至的各大棚环境参数及其设备标签，并将接收到的所有数据信息均发送至所述通讯模块；所述视频模块用于采集大棚内农作物的生长状态视频信息，并将采集到的视频信息发送至所述通讯模块；所述通讯模块将接收到的数据信息及视频信息经3G网络或以太网传输至所述监测预警平台；每个所述被控数据采集设备包括数据采集模块、传感器组、供电模块、视频模块和无线发送模块，所述传感器组将采集到的各种环境参数经所述数据采集模块传输至所述无线发送模块；所述视频模块将采集到的农作物生长状态视频信息传输至所述无线发送模块；所述无线发送模块将接收到的所有信息及其设备标签发送至所述主控数据采集设备的无线收发模块；3）采集所述植物整个生长季的数据，获得该地域设施农业标准化种植的方案。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝存，李毅，廖上强，孙焱鑫，陈一男，陈延华，邹国元，李吉进，衣文平，
申请(专利权)人：北京市农林科学院，北京润禾天地科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：