一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多個儲液罐、位于各個地塊的施肥灌溉管道，每個地塊的施肥灌溉管道的入口設(shè)置有進(jìn)水閥，所述儲液罐通過傳輸管道連通至所述施肥灌溉管道，所述傳輸管道上設(shè)置有電力泵，每個地塊還設(shè)有編號標(biāo)簽，所述系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及與所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接的控制箱、手持終端、監(jiān)控終端，所述進(jìn)水閥、電力泵連接至所述控制箱。本發(fā)明在各個地塊設(shè)置標(biāo)簽，工作人員通過手持設(shè)備掃描標(biāo)簽，然后錄入農(nóng)作物的生產(chǎn)管理信息，并上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲，在遠(yuǎn)端的監(jiān)控終端，管理人員可以看到各地塊農(nóng)作物各個階段的生長情況，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物整個生長過程的監(jiān)控和管理。
【專利說明】
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)一般應(yīng)用是將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，通過各種傳感器采集信息，以幫助農(nóng)民及時發(fā)現(xiàn)問題，并且準(zhǔn)確地確定發(fā)生問題的位置，這樣農(nóng)業(yè)將逐漸地從以人力為中心、依賴于孤立機(jī)械的生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)向以信息和軟件為中心的生產(chǎn)模式，從而大量使用各種自動化、智能化、遠(yuǎn)程控制的生產(chǎn)設(shè)備。
[0003]因此，現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案是，通過設(shè)置各類型傳感器來獲取農(nóng)田的環(huán)境數(shù)據(jù)，來監(jiān)控農(nóng)作物的生長環(huán)境，對于農(nóng)作物其他方面的生長、管理都未涉及，無法得到完整的農(nóng)作物生長信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物生長的整個過程進(jìn)行監(jiān)控管理的技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]所述基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)包括多個儲液罐、位于各個地塊的施肥灌溉管道，每個地塊的施肥灌溉管道的入口設(shè)置有進(jìn)水閥，所述儲液罐通過傳輸管道連通至所述施肥灌溉管道，所述傳輸管道上設(shè)置有電力栗，每個地塊還設(shè)有編號標(biāo)簽，所述系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及與所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接的控制箱、手持終端、監(jiān)控終端，所述進(jìn)水閥、電力栗連接至所述控制箱，其中:
[0007]所述手持終端用于掃描地塊的編號標(biāo)簽，獲取識別碼，然后錄入該地塊農(nóng)作物的生產(chǎn)管理信息，將所述識別碼和所述生產(chǎn)管理信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲；
[0008]所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用于接收監(jiān)控終端下發(fā)的控制指令并轉(zhuǎn)發(fā)至控制箱，還用于接收手持終端上傳的識別碼和生長管理信息；
[0009]所述監(jiān)控終端用于顯示地塊農(nóng)作物的生長管理信息，以及根據(jù)管理員的操控下發(fā)控制指令；
[0010]所述控制箱用于根據(jù)所述控制指令，控制所述電力栗和進(jìn)水閥的工作狀態(tài)，以完成農(nóng)作物施肥灌溉。
[0011 ]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在各個地塊設(shè)置標(biāo)簽，工作人員通過手持設(shè)備掃描標(biāo)簽，然后錄入農(nóng)作物的生產(chǎn)管理信息，并上傳至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲，在遠(yuǎn)端的監(jiān)控終端，管理人員可以看到各地塊農(nóng)作物各個階段的生長情況，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物整個生長過程的監(jiān)控和管理;另外通過設(shè)置施肥灌溉管道，可以實(shí)現(xiàn)施肥和灌溉自動控制，無需工作人員親自到地里灌溉施肥，降低人力物力成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2是信息存儲表的示意圖；
[0014]圖3是數(shù)據(jù)幀發(fā)送存儲流程圖；
[0015]圖4是噴管結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來進(jìn)行說明。
[0018]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為了便于說明僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。
[0019]本實(shí)施例提供的基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)包括多個儲液罐1、位于各個地塊的施肥灌溉管道2，每個地塊的施肥灌溉管道2的入口設(shè)置有進(jìn)水閥21，所述儲液罐I通過傳輸管道4連通至所述施肥灌溉管道2，所述傳輸管道4上設(shè)置有電力栗41，每個地塊還設(shè)有編號標(biāo)簽5，所述系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器6以及與所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器6連接的控制箱7、手持終端8和監(jiān)控終端3，所述進(jìn)水閥21、電力栗41連接至所述控制箱7，其中:
[0020]所述手持終端8用于掃描地塊的編號標(biāo)簽，獲取識別碼，然后錄入該地塊農(nóng)作物的生產(chǎn)管理信息，將所述識別碼和所述生產(chǎn)管理信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲；
[0021]所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器6用于接收監(jiān)控終端下發(fā)的控制指令并轉(zhuǎn)發(fā)至控制箱，還用于接收手持終端上傳的識別碼和生長管理信息；
[0022]所述監(jiān)控終端3用于顯示地塊農(nóng)作物的生長管理信息，以及根據(jù)管理員的操控下發(fā)控制指令；
[0023]所述控制箱7用于根據(jù)所述控制指令，控制所述電力栗和進(jìn)水閥的工作狀態(tài)，以完成農(nóng)作物施肥灌溉。
[0024]本實(shí)施例中，每個地塊設(shè)置一個編號標(biāo)簽，比如二維碼、條形碼等，用于標(biāo)示不同的地塊，工作人員在田間工作時，操作手持終端進(jìn)入信息錄入界面，然后掃描編號標(biāo)簽，手持終端界面上顯示出該地塊的相關(guān)信息，比如地塊大小、農(nóng)作物種類、播種時間等等。工作人員在田間工作通過手持終端錄入生產(chǎn)管理信息，比如當(dāng)前工作人員在地塊播種，此時可以錄入種子來源信息、播種時間等，然后工作人員簽名后上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器保存。再如，當(dāng)工作人員在地塊除草時，此時可以錄入除草時間、所用除草劑，然后工作人員簽名后上傳到網(wǎng)路服務(wù)器保存。在遠(yuǎn)端的監(jiān)控終端，管理人員登錄界面后，可以看到各個地塊農(nóng)作物的生長管理信息。
[0025]另外通過監(jiān)控終端，管理人員還可以下方控制指令，網(wǎng)路服務(wù)器接收到控制指令后轉(zhuǎn)發(fā)至控制箱，控制箱接收到控制指令后，控制所述電力栗和進(jìn)水閥的工作狀態(tài)，以完成農(nóng)作物施肥灌溉。
[0026]本發(fā)明中，所述生產(chǎn)管理信息包括播種、施肥、除草、灌溉、開花、結(jié)果等相關(guān)信息，這些信息保存至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，由于每次上傳生產(chǎn)管理信息時需要對應(yīng)的工作人員簽名，當(dāng)農(nóng)作物出產(chǎn)后，若農(nóng)作物在市場上出現(xiàn)問題，比如農(nóng)藥過重，此時可以根據(jù)保存的生長管理信息追蹤到具體負(fù)責(zé)地塊的工作人員，可做到有源可循，對員工的工作態(tài)度也起到了監(jiān)管作用。生長管理信息保存在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，信息非常重要，不能隨意修改，在保存方式中，必須對外部不可見。作為一種實(shí)現(xiàn)方式，本實(shí)施例通過信息存儲表的形式實(shí)現(xiàn)保存信息。具體的，如圖2所示，所述信息存儲表包括識別碼、中間碼以及存儲區(qū)域，所述識別碼與中間碼采用第一映射算法進(jìn)行映射，所述中間碼與所述存儲區(qū)域采用第二映射算法進(jìn)行映射，所述第一隱射算法和第二映射算法為互逆算法，這里不限制第一映射算法的具體內(nèi)容，比如可以采用順序輪詢，識別碼-1映射中間碼-2，識別碼-2映射中間碼-3，依次類推，識別碼-N-1映射中間碼N，識別碼-N映射中間碼I，也可以采用隨機(jī)映射方案，在中間碼中隨機(jī)選擇一個與其中一個識別碼對應(yīng)，選擇好第一映射算法后，第二映射算法選擇其逆向算法即可。由于第一第二映射算法對外部未知，因此外部人員無法找到存儲區(qū)域的內(nèi)容具體對應(yīng)哪個識別碼，防止篡改數(shù)據(jù)。
[0027]作為一種實(shí)現(xiàn)方式，如圖3所示，所述識別碼和所述生產(chǎn)管理信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲的具體實(shí)現(xiàn)過程如下:
[0028]S31、手持終端生成數(shù)據(jù)幀，然后將數(shù)據(jù)幀發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其中所述識別碼為位于幀頭，幀頭后面是生產(chǎn)管理信息；
[0029]S32、接收到一個數(shù)據(jù)幀后，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)幀的識別碼，通過第一映射算法找到中間碼，然后將中間碼通過第二映射算法找到存儲區(qū)域，最后將數(shù)據(jù)幀中的生長管理信息保存至該存儲區(qū)域；
[0030]S33、所述第一映射算法和第二映射算法自更新。
[0031]工作人員在手持終端錄入數(shù)據(jù)后，生成數(shù)據(jù)幀，幀頭為兩個字節(jié)的識別碼，幀頭后面是生產(chǎn)管理信息。每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到一個數(shù)據(jù)幀后，從根據(jù)識別碼，通過第一映射算法找到中間碼，然后通過第二映射算法找到對應(yīng)的存儲區(qū)域，將生長管理信息保存至該存儲區(qū)域即可。每當(dāng)完成一次數(shù)據(jù)存儲后，第一映射算法和第二映射算法自動更新，自動換成另一種算法，這樣由于算法是不斷跳變的，因此最終識別碼和存儲區(qū)域的關(guān)系十分隱蔽。這里算法更新規(guī)則前期預(yù)設(shè)好。本優(yōu)選實(shí)施方式采用算法跳變方案，增加了破解難度，保證了數(shù)據(jù)安全。
[0032]進(jìn)一步的，每個地塊還設(shè)置有攝像頭以及各種傳感器，包括溫度傳感、濕度傳感器、光照傳感器、風(fēng)力傳感器、大氣監(jiān)測傳感器、重金屬監(jiān)測傳感器，所述攝像頭和各種傳感器輸出數(shù)據(jù)至所述控制箱，通過所述控制箱轉(zhuǎn)發(fā)至所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在監(jiān)控終端，管理人員可以實(shí)時看到個各個地塊的視頻情況，可以監(jiān)測是否有意外情況。通過各種傳感器，管理人員在監(jiān)控終端也可以看到各個地塊農(nóng)作物的生長環(huán)境。通過記錄各個地塊農(nóng)作物的生長管理信息以及各種傳感器上傳的生長環(huán)境信息，根據(jù)農(nóng)作物的最終產(chǎn)量，管理者可以看到在何種環(huán)境、何種生長管理方式下，最有益于農(nóng)作物生長，便于后期種植技術(shù)更新。
[0033]另外，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器6還網(wǎng)絡(luò)連接有移動終端9，通過移動終端9，管理人員遠(yuǎn)程隨時隨地可以監(jiān)測到地塊中農(nóng)作物的生長情況，便于管理人員實(shí)時掌控消息。
[0034]本實(shí)施例中，施肥灌溉管道可以用于灌溉噴水和施肥，當(dāng)需要灌溉時，儲液罐中裝水即可。當(dāng)需要施肥時，各個儲液罐中灌入相應(yīng)的肥料溶液即可，每個儲液罐出口位置設(shè)置有出液閥，通過控制合適的出液閥的開關(guān)狀態(tài)，控制進(jìn)行相應(yīng)肥料施肥。對于不同肥料，有的需要需要在根部施肥，有的需要在葉體部分施肥，因此可以設(shè)計(jì)一種自動調(diào)整結(jié)構(gòu)，如圖4所示，所述施肥灌溉管道2上連通的噴管11，所述噴管11的管壁上開通有噴孔12，上半部分的噴孔開口斜朝上，下半部分的噴孔斜朝下，所述噴管11內(nèi)部還設(shè)有圓柱筒13、雙向電磁閥14，所述雙向電磁閥14的入口連通至施肥灌溉管道2，所述雙向電磁閥14具有兩個出口，其中一個出口連接有第一支管15，另一出口連接有第二支管16，所述第一支管15穿過所述圓柱筒13頂部并接近噴管11頂端，噴管頂端設(shè)置有定位環(huán)17，定位環(huán)最低位置不低于第一支管的最高位置，所述第二支管16位于所述噴管11下半部分，所示圓柱筒13長度為噴管11長度的一半，所述圓柱筒13頂部與所述第一支管15的接觸部分設(shè)置有防水橡膠圈18。
[0035]本結(jié)構(gòu)中，圓柱筒外壁與噴管內(nèi)壁緊密接觸，當(dāng)需要向下施肥時，控制雙向電磁閥，使得第一支管關(guān)閉，第二支管開通，肥料液體從第二支管進(jìn)入到圓柱筒底部空間，根據(jù)液體壓力，圓柱筒向上移動至頂部，此時圓柱筒擋住上半部分的噴孔，肥料液體只能從噴管的下半部分噴孔噴出。當(dāng)需要向上施肥時，控制向電磁閥，使得第一支管開通，第二支管關(guān)閉，此時肥料液體從第一支管注入至圓柱筒頂部，根據(jù)液體壓力，圓柱筒向下移動至底部，此時圓柱筒擋住下半部分的噴孔，肥料液體只能從噴管的上半部分噴孔噴出。通過這種簡單結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了肥料上下噴灌。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多個儲液罐、位于各個地塊的施肥灌溉管道，每個地塊的施肥灌溉管道的入口設(shè)置有進(jìn)水閥，所述儲液罐通過傳輸管道連通至所述施肥灌溉管道，所述傳輸管道上設(shè)置有電力栗，每個地塊還設(shè)有編號標(biāo)簽，所述系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及與所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接的控制箱、手持終端、監(jiān)控終端，所述進(jìn)水閥、電力栗連接至所述控制箱，其中: 所述手持終端用于掃描地塊的編號標(biāo)簽，獲取識別碼，然后錄入該地塊農(nóng)作物的生產(chǎn)管理信息，將所述識別碼和所述生產(chǎn)管理信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲； 所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用于接收監(jiān)控終端下發(fā)的控制指令并轉(zhuǎn)發(fā)至控制箱，還用于接收手持終端上傳的識別碼和生長管理信息； 所述監(jiān)控終端用于顯示地塊農(nóng)作物的生長管理信息，以及根據(jù)管理員的操控下發(fā)控制指令； 所述控制箱用于根據(jù)所述控制指令，控制所述電力栗和進(jìn)水閥的工作狀態(tài)，以完成農(nóng)作物施肥灌溉。2.如權(quán)利要求1所述基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中保存有信息存儲表以及各個地塊農(nóng)作物生長過程的生產(chǎn)管理信息，所述生產(chǎn)管理信息包括播種、施肥、除草、灌溉、開花、結(jié)果等相關(guān)信息，所述信息存儲表包括識別碼、中間碼以及存儲區(qū)域，所述識別碼與中間碼采用第一映射算法進(jìn)行映射，所述中間碼與所述存儲區(qū)域采用第二映射算法進(jìn)行映射，所述第一隱射算法和第二映射算法為互逆算法，將所述識別碼和所述生產(chǎn)管理信息通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲的具體實(shí)現(xiàn)過程如下: 手持終端生成數(shù)據(jù)幀，然后將數(shù)據(jù)幀發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，其中所述識別碼為位于幀頭，幀頭后面是生產(chǎn)管理信息； 接收到一個數(shù)據(jù)幀后，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)幀的識別碼，通過第一映射算法找到中間碼，然后將中間碼通過第二映射算法找到存儲區(qū)域，最后將數(shù)據(jù)幀中的生長管理信息保存至該存儲區(qū)域； 所述第一映射算法和第二映射算法自更新。3.如權(quán)利要求2所述基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)，其特征在于，每個地塊還設(shè)置有攝像頭以及各種傳感器，包括溫度傳感、濕度傳感器、光照傳感器、風(fēng)力傳感器、大氣監(jiān)測傳感器、重金屬監(jiān)測傳感器，所述攝像頭和各種傳感器輸出數(shù)據(jù)至所述控制箱，通過所述控制箱轉(zhuǎn)發(fā)至所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。4.如權(quán)利要求3所述基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器還網(wǎng)絡(luò)連接有移動終端。5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)作物生長管理系統(tǒng)，其特征在于，所述施肥灌溉管道上連通的噴管，所述噴管的管壁上開通有噴孔，上半部分的噴孔開口斜朝上，下半部分的噴孔斜朝下，所述噴管內(nèi)部還設(shè)有圓柱筒、雙向電磁閥，所述雙向電磁閥的入口連通至施肥灌溉管道，所述雙向電磁閥具有兩個出口，其中一個出口連接有第一支管，另一出口連接有第二支管，所述第一支管穿過所述圓柱筒頂部并接近噴管頂端，所述第二支管位于所述噴管下半部分，所述圓柱筒頂部與所述第一支管的接觸部分設(shè)置有防水橡膠圈。
【文檔編號】A01C23/00GK105917833SQ201610315535
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】程波, 晏冬
【申請人】湖北鑫興禾科技有限公司