本發(fā)明涉及技術領域智能農機，特別是涉及一種基于物聯(lián)網的智能農機的管理方法。

背景技術：

農業(yè)作為一個特殊的產業(yè)，其生產存在季節(jié)性、地域性強，生產者分散且生產周期長，生產出來的產品標準化程度低等，是長期困擾發(fā)展的主要問題。農業(yè)要走出困境，擺脫其固有問題，建立強有力的信息服務，高效生產管理以及發(fā)展農產品流通新模式刻不容緩。

農機產業(yè)的發(fā)展在一定程度上促進了農業(yè)的發(fā)展。農機裝備的作業(yè)效率和質量是影響農業(yè)生產水平的重要因素之一。近年來人們也逐漸認識到了農機裝備的重要性，同時對高性能、高質量的農機裝備的需求也逐年加大，對農機作業(yè)質量的要求也逐漸提高。從而也促進了農機合作社行業(yè)的發(fā)展壯大和農機跨區(qū)作業(yè)需求的不斷擴大。在農機行業(yè)新興業(yè)務迅猛發(fā)展的同時，也為我們提出了農機作業(yè)監(jiān)控技術的新需求。

如何通過技術手段有效地進行農機作業(yè)遠程監(jiān)控與調度，提高作業(yè)質量尤其是保障農機夜間作業(yè)質量和農機裝備的智能化水平，實現(xiàn)區(qū)域農機監(jiān)控上網可查數據、實時上報農機故障、經銷商實時監(jiān)控售賣農機作業(yè)狀態(tài)、上報故障之后通過客戶端聯(lián)系最近的維修公司根據農機故障定位趕赴現(xiàn)場維修，是目前現(xiàn)代化大農業(yè)發(fā)展的迫切需求之一。另外，在傳統(tǒng)農業(yè)中人們獲取農田信息和農機作業(yè)信息的方式都很有限，主要是通過人工測量和統(tǒng)計，獲取過程需要消耗大量的人力，而物聯(lián)網通過使用無線傳感器網絡可以有效降低人力消耗和對農田環(huán)境的影響。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于物聯(lián)網的智能農機的管理方法，農產品生產不同的階段來看，第一，增設了田間監(jiān)測系統(tǒng)和田間固設作業(yè)系統(tǒng)，通過田間監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器數據采集，可以全時間段監(jiān)測農作物的種植信息、生長信息并上傳管理平臺，通過田間固設作業(yè)系統(tǒng)可以接收管理平臺的指令，實現(xiàn)智能化的田間灌溉，通過田間監(jiān)測系統(tǒng)、田間固設作業(yè)系統(tǒng)和管理平臺中農作物管理模塊的信息交互，可以提高農作物的種植階段和收獲階段的的工作的效率和精細管理程度。第二，管理平臺接收到田間監(jiān)測系統(tǒng)全時間段監(jiān)測農作物的種植信息、生長信息之后可以根據不同作物不同生長條件，更有針對性的設置不同監(jiān)測指標，并通過田間監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測農作物的殘損情況，管理平臺通過統(tǒng)計同一區(qū)域內所有田間監(jiān)測系統(tǒng)的反饋信息判定該區(qū)域內農作物生蟲的嚴重程度，當該嚴重程度高于閾值時，管理平臺通過Web端呈現(xiàn)、短信推送、Email和移動終端APP推送的方式將報警信息推送給該區(qū)域所屬的農民以及相關農業(yè)合作社。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

基于物聯(lián)網的智能農機的管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01：管理平臺定時根據某一范圍區(qū)域內天氣預報的預報值設定各個田間監(jiān)控裝置的溫度、濕度、雨量和光強額定值整合成環(huán)境參數參照值數據包發(fā)送給對應的田間監(jiān)控裝置，田間監(jiān)控裝置根據環(huán)境參數采集額定間隔時間定時啟動溫度傳感器、濕度傳感器、雨量傳感器和光敏傳感器收集田間環(huán)境實際參數值，判斷田間環(huán)境實際參數值的真實性后將該實際參數值與環(huán)境參數參照值進行比對；當其中一個參數的誤差范圍大于額定誤差時，由監(jiān)控控制器控制記錄該參數的實際參數值，并高頻采集該參數的實際參數值直至誤差范圍小于額定誤差并儲存在存儲器中，監(jiān)測控制器將存儲器中的實際參數值整合成實際參數數據包并定時由GPRS模塊發(fā)送至管理平臺；

S02：管理平臺接收到各個田間監(jiān)控裝置的溫度、濕度、雨量、光強、氮氣濃度的值整合成環(huán)境參數參照值數據包之后與該區(qū)域內的種植作物的需求參數進行比對，并將比對結果顯示在管理平臺上，管理平臺將對比結果通過短信推送、Email和移動終端APP推送的方式將信息推送給農民或相關農業(yè)合作社，由農民選擇是否需要管理平臺的田間固設作業(yè)控制模塊根據該區(qū)域內的種植作物的需求參數計算出該區(qū)域所需內的灌溉量、施肥量、排水量、升溫度數和/或加濕濕度，并將該控制指令數據包傳送給田間固設作業(yè)裝置的GPRS模塊；

S03：各個田間固設作業(yè)裝置的作業(yè)控制器接收到該控制指令數據包之后，當接收到的指令中有升溫指令時，作業(yè)控制器先判定保溫裝置是否處于保溫狀態(tài)，若處于保溫狀態(tài)，作業(yè)控制器選擇空氣加溫器啟動個數、空氣加溫器運作時間并控制空氣加溫器啟動；若不處于保溫狀態(tài)，則先啟動保溫狀態(tài)，再由作業(yè)控制器選擇空氣加溫器啟動個數、空氣加溫器運作時間并控制空氣加溫器啟動；當接收到的指令中為降溫指令時，作業(yè)控制器控制壁圍帶盤和/或頂面帶盤的旋轉電機啟動收回保溫膜；當接收到的指令為加濕指令時，作業(yè)控制器先判定保溫裝置是否處于保溫狀態(tài)，若處于保溫狀態(tài)，作業(yè)控制器選擇空氣加濕器啟動個數、空氣加溫濕器運作時間并控制空氣加濕器啟動；若不處于保溫狀態(tài)，則先啟動保溫狀態(tài)，再由作業(yè)控制器選擇空氣加濕器啟動個數、空氣加濕器運作時間并控制空氣加濕器啟動；若接收到灌溉/施肥/排水指令，則作業(yè)控制器根據灌溉量判斷灌溉/施肥/排水時間，并根據灌溉/施肥/排水時間計算出相應開關閥的開關角度，并啟動灌溉裝置/施肥裝置/排水裝置；

S04：當接收到的指令是降低光強指令時，作業(yè)控制器根據需要降低的光強信號計算需要傾斜卷簾片的角度，進而控制旋轉撥盤旋轉，通過改變卷簾片的傾斜角度來改變光線入射量；

S05：當田間固設作業(yè)裝置按照其從管理平臺接收到的指令正常運行完成之后，由作業(yè)控制器通過GPRS模塊發(fā)送執(zhí)行數據給管理平臺，由管理平臺對比田間監(jiān)控裝置最近一次發(fā)送的檢測數據和作物實際所需環(huán)境參數值，并記錄該二數值，通過Web端顯示、短信推送、Email和移動終端APP推送的方式將信息推送給農民或相關農業(yè)合作社。

所述田間監(jiān)測系統(tǒng)包括至少一個田間監(jiān)控裝置，所述田間監(jiān)控裝置包括溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氮氣濃度傳感器、紅外高度傳感器、光敏傳感器、雨量傳感器、監(jiān)控攝像裝置、GPRS模塊、存儲器和監(jiān)測控制器；所述田間監(jiān)控裝置成矩陣結構均勻分布在田間，相鄰的田間監(jiān)控裝置之間間隔為5～500米；所述溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氮氣濃度傳感器、紅外高度傳感器、光敏傳感器和雨量傳感器分別與控制器連接，所述監(jiān)控攝像裝置包括垂直升降裝置、水平旋轉座、攝像鏡頭和傳感器安裝座，所述垂直升降裝置固定安裝在田地中，所述水平旋轉座安裝在垂直升降裝置的升降頭頂部，所述水平旋轉座上方安裝有傳感器安裝座，所述傳感器安裝座上分別設有溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、紅外高度傳感器、光敏傳感器和雨量傳感器和攝像鏡頭。

所述田間固設作業(yè)系統(tǒng)包括至少一個田間固設作業(yè)裝置，所述田間固設作業(yè)裝置包括至少一個灌溉裝置、至少一個施肥裝置、至少一個農藥噴灑裝置、至少一個排水裝置、至少一個可自動控制伸縮的保溫裝置、至少一個空氣加熱裝置、至少一個空氣加濕器、至少一個設置在保溫裝置上的遮光器、照明裝置、GPRS模塊、存儲器和作業(yè)控制器，所述灌溉裝置、施肥裝置、農藥噴灑裝置和排水裝置均設有開關閥，所述開關閥均連接至作業(yè)控制器，所述作業(yè)控制器連接至存儲器和GPRS模塊。

所述可自動控制伸縮的保溫裝置包括架設在田間的保溫支架，所述保溫支架的頂面設置有保溫支架頂面保溫膜，所述保溫支架頂面保溫膜的兩側均通過線性滑塊安裝在保溫支架兩側的頂面導軌上，所述保溫支架的壁圍設置有壁圍保溫膜，所述壁圍保溫膜的頂部和底部均通過線性滑塊安裝在壁圍導軌上，所述頂面保溫膜和壁圍保溫膜分別纏繞在頂面帶盤和壁圍帶盤上，所述線性滑塊均連接至作業(yè)控制器，所述頂面帶盤和壁圍帶盤的旋轉軸一端分別連接有旋轉電機。

所述設置在保溫裝置上的遮光器包括設置在保溫支架內部的卷簾片、連接各個卷簾片兩端的兩條牽引線以及控制牽引線傾斜角度的旋轉撥盤，所述兩條牽引線固定安裝在保溫支架的底部。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：

第一，增設了田間監(jiān)測系統(tǒng)和田間固設作業(yè)系統(tǒng)，通過田間監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器數據采集，可以全時間段監(jiān)測農作物的種植信息、生長信息并上傳管理平臺，通過田間固設作業(yè)系統(tǒng)可以接收管理平臺的指令，實現(xiàn)智能化的田間灌溉，通過田間監(jiān)測系統(tǒng)、田間固設作業(yè)系統(tǒng)和管理平臺中農作物管理模塊的信息交互，可以提高農作物的種植階段和收獲階段的的工作的效率和精細管理程度。第二，管理平臺接收到田間監(jiān)測系統(tǒng)全時間段監(jiān)測農作物的種植信息、生長信息之后可以根據不同作物不同生長條件，更有針對性的設置不同監(jiān)測指標，并通過田間監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測農作物的殘損情況，管理平臺通過統(tǒng)計同一區(qū)域內所有田間監(jiān)測系統(tǒng)的反饋信息判定該區(qū)域內農作物生蟲的嚴重程度，當該嚴重程度高于閾值時，管理平臺通過Web端呈現(xiàn)、短信推送、Email和移動終端APP推送的方式將報警信息推送給該區(qū)域所屬的農民以及相關農業(yè)合作社。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的流程框圖。

圖2是本發(fā)明的步驟S03的流程框圖。

圖3是本發(fā)明的步驟S03和步驟S04的流程框圖。

圖4是本發(fā)明的系統(tǒng)結構框圖。

圖5是田間監(jiān)測系統(tǒng)的連接示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的實施方式：

參見圖1～圖5，基于物聯(lián)網的智能農機的管理方法，包括以下步驟：

S01：管理平臺定時根據某一范圍區(qū)域內天氣預報的預報值設定各個田間監(jiān)控裝置的溫度、濕度、雨量和光強額定值整合成環(huán)境參數參照值數據包發(fā)送給對應的田間監(jiān)控裝置，田間監(jiān)控裝置根據環(huán)境參數采集額定間隔時間定時啟動溫度傳感器、濕度傳感器、雨量傳感器和光敏傳感器收集田間環(huán)境實際參數值，判斷田間環(huán)境實際參數值的真實性后將該實際參數值與環(huán)境參數參照值進行比對；當其中一個參數的誤差范圍大于額定誤差時，由監(jiān)控控制器控制記錄該參數的實際參數值，并高頻采集該參數的實際參數值直至誤差范圍小于額定誤差并儲存在存儲器中，當所有參數的誤差范圍都處于額定誤差之內時，監(jiān)控控制器停止高頻采集狀態(tài)，且監(jiān)測控制器將存儲器中的實際參數值整合成實際參數數據包并定時由GPRS模塊發(fā)送至管理平臺；

S02：管理平臺接收到各個田間監(jiān)控裝置的溫度、濕度、雨量、光強、氮氣濃度的值整合成環(huán)境參數參照值數據包之后與該區(qū)域內的種植作物的需求參數進行比對，并將比對結果顯示在管理平臺上，管理平臺將對比結果通過短信推送、Email和移動終端APP推送的方式將信息推送給農民或相關農業(yè)合作社，由農民選擇是否需要管理平臺的田間固設作業(yè)控制模塊根據該區(qū)域內的種植作物的需求參數計算出該區(qū)域所需內的灌溉量、施肥量、排水量、升溫度數和/或加濕濕度，并將該控制指令數據包傳送給田間固設作業(yè)裝置的GPRS模塊；

S03：各個田間固設作業(yè)裝置的作業(yè)控制器接收到該控制指令數據包之后，當接收到的指令中有升溫指令時，作業(yè)控制器先判定保溫裝置是否處于保溫狀態(tài)，若處于保溫狀態(tài)，作業(yè)控制器選擇空氣加溫器啟動個數、空氣加溫器運作時間并控制空氣加溫器啟動；若不處于保溫狀態(tài)，則先啟動保溫狀態(tài)，再由作業(yè)控制器選擇空氣加溫器啟動個數、空氣加溫器運作時間并控制空氣加溫器啟動；當接收到的指令中為降溫指令時，作業(yè)控制器控制壁圍帶盤和/或頂面帶盤的旋轉電機啟動收回保溫膜；當接收到的指令為加濕指令時，作業(yè)控制器先判定保溫裝置是否處于保溫狀態(tài)，若處于保溫狀態(tài)，作業(yè)控制器選擇空氣加濕器啟動個數、空氣加溫濕器運作時間并控制空氣加濕器啟動；若不處于保溫狀態(tài)，則先啟動保溫狀態(tài)，再由作業(yè)控制器選擇空氣加濕器啟動個數、空氣加濕器運作時間并控制空氣加濕器啟動；若接收到灌溉/施肥/排水指令，則作業(yè)控制器根據灌溉量判斷灌溉/施肥/排水時間，并根據灌溉/施肥/排水時間計算出相應開關閥的開關角度，并啟動灌溉裝置/施肥裝置/排水裝置；

S04：當接收到的指令是降低光強指令時，作業(yè)控制器根據需要降低的光強信號計算需要傾斜卷簾片的角度，進而控制旋轉撥盤旋轉，通過改變卷簾片的傾斜角度來改變光線入射量；

S05：當田間固設作業(yè)裝置按照其從管理平臺接收到的指令正常運行完成之后，由作業(yè)控制器通過GPRS模塊發(fā)送執(zhí)行數據給管理平臺，由管理平臺對比田間監(jiān)控裝置最近一次發(fā)送的檢測數據和作物實際所需環(huán)境參數值，并記錄該二數值，通過Web端顯示、短信推送、Email和移動終端APP推送的方式將信息推送給農民或相關農業(yè)合作社。

所述田間監(jiān)測系統(tǒng)包括至少一個田間監(jiān)控裝置，所述田間監(jiān)控裝置包括溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氮氣濃度傳感器、紅外高度傳感器、光敏傳感器、雨量傳感器、監(jiān)控攝像裝置、GPRS模塊、存儲器和監(jiān)測控制器；所述田間監(jiān)控裝置成矩陣結構均勻分布在田間，相鄰的田間監(jiān)控裝置之間間隔為5～500米；所述溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、氮氣濃度傳感器、紅外高度傳感器、光敏傳感器和雨量傳感器分別與控制器連接，所述監(jiān)控攝像裝置包括垂直升降裝置、水平旋轉座、攝像鏡頭和傳感器安裝座，所述垂直升降裝置固定安裝在田地中，所述水平旋轉座安裝在垂直升降裝置的升降頭頂部，所述水平旋轉座上方安裝有傳感器安裝座，所述傳感器安裝座上分別設有溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、紅外高度傳感器、光敏傳感器和雨量傳感器和攝像鏡頭。

所述田間固設作業(yè)系統(tǒng)包括至少一個田間固設作業(yè)裝置，所述田間固設作業(yè)裝置包括至少一個灌溉裝置、至少一個施肥裝置、至少一個農藥噴灑裝置、至少一個排水裝置、至少一個可自動控制伸縮的保溫裝置、至少一個空氣加熱裝置、至少一個空氣加濕器、至少一個設置在保溫裝置上的遮光器、照明裝置、GPRS模塊、存儲器和作業(yè)控制器，所述灌溉裝置、施肥裝置、農藥噴灑裝置和排水裝置均設有開關閥，所述開關閥均連接至作業(yè)控制器，所述作業(yè)控制器連接至存儲器和GPRS模塊。

所述可自動控制伸縮的保溫裝置包括架設在田間的保溫支架，所述保溫支架的頂面設置有保溫支架頂面保溫膜，所述保溫支架頂面保溫膜的兩側均通過線性滑塊安裝在保溫支架兩側的頂面導軌上，所述保溫支架的壁圍設置有壁圍保溫膜，所述壁圍保溫膜的頂部和底部均通過線性滑塊安裝在壁圍導軌上，所述頂面保溫膜和壁圍保溫膜分別纏繞在頂面帶盤和壁圍帶盤上，所述線性滑塊均連接至作業(yè)控制器，所述頂面帶盤和壁圍帶盤的旋轉軸一端分別連接有旋轉電機。

所述設置在保溫裝置上的遮光器包括設置在保溫支架內部的卷簾片、連接各個卷簾片兩端的兩條牽引線以及控制牽引線傾斜角度的旋轉撥盤，所述兩條牽引線固定安裝在保溫支架的底部。