一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制分析系統(tǒng)；農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制分析系統(tǒng)通過4G無線技術(shù)連接；農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)裝置包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、濃度傳感器、風(fēng)向風(fēng)速儀、多相機(jī)實(shí)時拍攝系統(tǒng)以及信息收集裝置；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括信息接收模塊、信息分析模塊以及信息處理模塊。本發(fā)明提供的一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，可以農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)分析控制系統(tǒng)對小區(qū)域農(nóng)業(yè)的天氣情況作出精準(zhǔn)的預(yù)測，并提供了一種可視化的視頻監(jiān)控，及時監(jiān)測到農(nóng)作物長勢或病蟲害、風(fēng)害等情況，方便農(nóng)業(yè)人員一天多時態(tài)查看農(nóng)業(yè)信息，并在數(shù)據(jù)不滿足要求時發(fā)出報警措施，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能控制。
【專利說明】
-種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種可對農(nóng)作物生長區(qū)域小氣 候作出預(yù)測并做好預(yù)警準(zhǔn)備的農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在農(nóng)作物的生長過程中，外部氣候環(huán)境因素尤為重要，運(yùn)些外部因素主要有光照 強(qiáng)度、空氣的濕度和溫度、±壤的溫度和濕度、二氧化碳濃度W及風(fēng)速等。運(yùn)些氣候因素的 數(shù)據(jù)目前多數(shù)通過傳統(tǒng)的天氣預(yù)報獲取，然而由于傳統(tǒng)天氣預(yù)報的局限性，不能針對不同 區(qū)域范圍作出精準(zhǔn)的判斷。W往農(nóng)業(yè)人員需要查看農(nóng)作物長勢或者病蟲害、風(fēng)害等情況時， 需要去現(xiàn)場查看，無形之中會浪費(fèi)人力、物力和財(cái)力。
[0003] 由于運(yùn)些數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和海量性，數(shù)據(jù)的動態(tài)管理十分重要，農(nóng)業(yè)人員應(yīng)該一天 多時態(tài)關(guān)注運(yùn)些農(nóng)業(yè)信息，及時作出調(diào)整和對策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可對農(nóng)作物生長區(qū)域小氣 候作出預(yù)測并做好預(yù)警準(zhǔn)備的農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，該控制系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制分析系 統(tǒng);農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制分析系統(tǒng)通過4G無線網(wǎng)絡(luò)連接;農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系 統(tǒng)裝置包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、濃度傳感器、風(fēng)向風(fēng)速儀和多相機(jī)實(shí)時 拍攝系統(tǒng)W及信息收集裝置，所述信息收集裝置包括圖像采集裝置和數(shù)據(jù)采集裝置;計(jì)算 機(jī)控制系統(tǒng)包括信息接收模塊、信息分析模塊W及信息處理模塊。
[0006] 小氣候監(jiān)測系統(tǒng)通過立桿裝置固定連接到一起，立桿裝置設(shè)有可移動的壁柄、移 動桿、底座，溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、濃度傳感器、風(fēng)向風(fēng)速儀為傳感器群，可 W通過可移動壁柄安裝于不同的高度，可W分別測驗(yàn)農(nóng)作物區(qū)不同高度的溫度、濕度、光照 強(qiáng)度、二氧化碳或者肥料的濃度，風(fēng)力和風(fēng)向，多相機(jī)實(shí)時拍攝系統(tǒng)安裝在移動桿頂端，可 W多角度實(shí)時觀測農(nóng)作物的生長情況、病蟲害情況W及天空中太陽及云層情況，并將監(jiān)測 信息根據(jù)時間節(jié)點(diǎn)傳至信息收集裝置。
[0007] 數(shù)據(jù)和圖像采集裝置收集的信息庫如下：
[000引
[0009] 數(shù)據(jù)采集裝置和圖像采集裝置將信息傳至計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù) 接收模塊將信息傳至數(shù)據(jù)分析模塊;數(shù)據(jù)庫分析模塊分兩方面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，一方面結(jié)合 數(shù)據(jù)和圖像資料對未來天氣作出預(yù)測，另一方面通過當(dāng)前小氣候各因素?cái)?shù)據(jù)情況，結(jié)合農(nóng) 作物環(huán)境因素預(yù)警指標(biāo)庫信息，作出預(yù)警方案。具體方案如下：
[0010] 首先將數(shù)據(jù)和影像信息管理，將每天不同時點(diǎn)的氣候因素統(tǒng)計(jì)分析形成小氣候建 模，一方面結(jié)合環(huán)境因素要點(diǎn)的數(shù)據(jù)和變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，判斷未來幾 天該農(nóng)田的天氣狀況變化，如果數(shù)據(jù)超過農(nóng)作物生長的范圍，根據(jù)超出情況作出警情預(yù)報， 提出防御措施。
[0011] 另一方面，通過小氣候建模的數(shù)據(jù)和圖像，判斷當(dāng)時農(nóng)作物生長環(huán)境是否符合適 宜環(huán)境，根據(jù)信息庫的數(shù)據(jù)和環(huán)境因素指標(biāo)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如果超出適宜范圍，根據(jù)超 出適宜范圍的程度，作出災(zāi)難等級判斷，進(jìn)而提出防御措施。
[0012] 某農(nóng)作物環(huán)境因素指標(biāo)庫形式如下：
[0013]
[0014] 根據(jù)防御措施，數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出命令，對農(nóng)作物進(jìn)行管理控制，將危害和損失降 到最低。與此同時將納入信息管理系統(tǒng)，進(jìn)行防御措施和防御效果的儲存，為日后查詢打下 基礎(chǔ)。
[001引農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制分析系統(tǒng)之間的連接建立在4G技術(shù)基礎(chǔ)上，4G 技術(shù)具備傳輸速率快，傳輸數(shù)量大的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)對該智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)的實(shí)施有著非常重要 的作用。
[0016] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:本發(fā)明提供的一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，可W農(nóng)業(yè)小氣 候監(jiān)測系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)分析控制系統(tǒng)對小區(qū)域農(nóng)業(yè)的天氣情況作出精準(zhǔn)的預(yù)測，并提供了一 種可視化的視頻監(jiān)控，及時監(jiān)測到農(nóng)作物長勢或病蟲害、風(fēng)害等情況，方便農(nóng)業(yè)人員一天多 時態(tài)查看農(nóng)業(yè)信息，并在數(shù)據(jù)不滿足要求時發(fā)出防御措施，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能控制，同時將防 御措施納入管理系統(tǒng)，為日后農(nóng)作物防御措施的查詢打下基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明的工作原理示意圖，圖2為農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)施例的現(xiàn)場安裝示 意圖，圖3為本發(fā)明工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。W下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而不能W此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019] 如圖1所示，該控制系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)1、計(jì)算機(jī)控制分析系統(tǒng)2;農(nóng)業(yè) 小氣候監(jiān)測系統(tǒng)I和計(jì)算機(jī)控制分析系統(tǒng)2通過4G無線網(wǎng)絡(luò)連接;農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)I裝 置包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、濃度傳感器、風(fēng)向風(fēng)速儀和多相機(jī)實(shí)時拍攝 系統(tǒng)W及信息收集裝置，所述信息收集裝置包括圖像采集裝置和數(shù)據(jù)采集裝置;計(jì)算機(jī)控 制系統(tǒng)2包括信息接收模塊、信息分析模塊W及信息處理模塊。
[0020]如圖2所示，小氣候監(jiān)測系統(tǒng)2中溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、濃度傳感 器、風(fēng)向風(fēng)速儀為要素傳感器群，同一農(nóng)田設(shè)多個傳感器群，小氣候監(jiān)測系統(tǒng)通過立桿裝置 11固定連接到一起，立桿裝置設(shè)有可移動的壁柄17、移動桿16、底座12，±壤要素傳感器敷 設(shè)于±壤中，可W監(jiān)測±壤溫度、濕度、肥料濃度等，傳感器群根據(jù)農(nóng)作物不同生長期高度 的不同，可W通過可移動壁柄安裝于不同的高度，分別測驗(yàn)農(nóng)作物區(qū)不同高度的空氣溫度、 濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度，并將其監(jiān)測數(shù)據(jù)傳至數(shù)據(jù)收集裝置13,多相機(jī)實(shí)時拍攝系 統(tǒng)15安裝于移動桿16頂端，可W多角度實(shí)時觀測農(nóng)作物的生長情況、病蟲害情況W及天空 中太陽及云層情況，多相機(jī)實(shí)時拍攝系統(tǒng)15將運(yùn)些圖像信息按時間點(diǎn)收集，傳至圖像采集 裝置14。所有傳感器和信息收集裝置的用電系統(tǒng)均靠風(fēng)能發(fā)電機(jī)19和太陽能電池板18與蓄 電池110連接，可W節(jié)省能源。
[0021 ]數(shù)據(jù)和圖像采集裝置收集的信息庫樣式如下：
[00221
123 數(shù)據(jù)采集裝置13和圖像采集裝置14將信息庫通過4G無線網(wǎng)絡(luò)傳至計(jì)算機(jī)分析系 統(tǒng)2中的信息接收模塊，信息接收模塊將信息傳至信息分析模塊;信息分析模塊分兩方面進(jìn) 行信息分析，一方面結(jié)合數(shù)據(jù)和圖像資料對未來天氣作出預(yù)測，另一方面通過當(dāng)前小氣候 各因素?cái)?shù)據(jù)情況，結(jié)合農(nóng)作物環(huán)境因素預(yù)警指標(biāo)庫信息，作出預(yù)警方案，具體流程如圖3所 /J、- O 2 首先根據(jù)收集到的將數(shù)據(jù)和影像進(jìn)行信息管理，將每天不同時點(diǎn)的氣候因素統(tǒng)計(jì) 分析形成小氣候建模，一方面結(jié)合環(huán)境因素要點(diǎn)的數(shù)據(jù)和變化趨勢進(jìn)行小氣候預(yù)測，通過 信息統(tǒng)計(jì)分析，判斷未來幾天該農(nóng)田的天氣狀況變化，如果數(shù)據(jù)超過農(nóng)作物生長適宜的范 圍，根據(jù)超出情況作出警情預(yù)報，提出防御措施。 3 另一方面，通過小氣候建模的數(shù)據(jù)和圖像，判斷當(dāng)時農(nóng)作物生長環(huán)境是否符合適 宜環(huán)境，根據(jù)信息庫的數(shù)據(jù)和環(huán)境因素指標(biāo)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，如果超出適宜范圍，根據(jù)超 出程度，作出災(zāi)難等級判斷，進(jìn)而提出防御措施。
[0026] 某農(nóng)作物環(huán)境因素指標(biāo)庫形式如下：
[0027]
[0028] 根據(jù)防御措施，數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)出命令，對農(nóng)作物進(jìn)行管理控制，將危害和損失降 到最低。與此同時將納入信息管理系統(tǒng)，進(jìn)行防御措施和防御效果的儲存，為日后查詢打下 基礎(chǔ)。
[0029] W上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可W做出若干改進(jìn)和變形，運(yùn)些改進(jìn)和變形 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，其特征是，該控制系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控 制分析系統(tǒng);農(nóng)業(yè)小氣候監(jiān)測系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制分析系統(tǒng)通過4G無線網(wǎng)絡(luò)連接;農(nóng)業(yè)小氣 候監(jiān)測系統(tǒng)裝置包括溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器、濃度傳感器、風(fēng)向風(fēng)速儀、多相 機(jī)實(shí)時拍攝系統(tǒng)以及信息收集裝置;計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括信息接收模塊、信息分析模塊以 及信息處理模塊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，其特征是，所述小氣候監(jiān)測系統(tǒng)通過 立桿裝置固定連接到一起，立桿裝置設(shè)有可移動的壁柄、移動桿、底座，溫度傳感器、濕度傳 感器、光照傳感器、濃度傳感器、風(fēng)向風(fēng)速儀為傳感器群，可以通過可移動壁柄安裝于不同 的高度，多相機(jī)實(shí)時拍攝系統(tǒng)安裝在移動桿頂端。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)據(jù)收集裝置與傳感 器群連接，圖像收集裝置與多相機(jī)實(shí)時拍攝系統(tǒng)連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，其特征是，所述信息收集裝置將數(shù)據(jù) 發(fā)送至計(jì)算機(jī)控制分析系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)接收模塊，數(shù)據(jù)接收模塊將信息發(fā)送至數(shù)據(jù)分析模 塊，數(shù)據(jù)分析模塊對該區(qū)域內(nèi)溫度、濕度、風(fēng)速等情況分析，及時作出氣候狀況預(yù)測，并與農(nóng) 作物適宜環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)庫對比，提出防御措施。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)據(jù)分析模塊將決策 發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊對農(nóng)作物的管理發(fā)出命令。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種農(nóng)業(yè)智能控制系統(tǒng)，其特征是，所述立桿裝置與供電裝置 連接，供電裝置為太陽能電池板和風(fēng)能發(fā)電機(jī)連接的蓄電池。
【文檔編號】G05B19/048GK105955161SQ201610325456
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】宋陽, 夏鋼, 方芳
【申請人】蘇州銘冠軟件科技有限公司