本发明涉及枇杷种植领域，更为具体地，涉及一种基于物联网的枇杷种植防冻方法及监测预警系统。
背景技术
近年来，随着国家乡村振兴战略的实施，大量技术和资金来到乡村，助力果农创新发展。枇杷是蔷薇科植物，秋冬开花，春夏结实，果实深受消费者喜爱。我国枇杷主要产地为四川、陕西和浙江，果农们大多采用露地栽培，在种植初期存在花器官和幼果容易受到冻害，影响果实发育，降低果实品质，甚至减产。如果不能解决花期防冻的问题，大规模种植枇杷风险很高，果农们的种植收益和投资人利益得不到保障。
一般而言，枇杷花期会在头年的十月份到次年的一月份左右陆续开放，花期较长，在这个时期内冬寒和倒春寒对花期影响作用十分明显。相关研究表明，如果枇杷花期当地气温在-3℃以下会影响枇杷不能正常开花坐果，如果当地气温在-6℃以下时枇杷果实会被冻死，寒潮冻害对枇杷种植一直是困扰果农们的问题。
现有的枇杷种植方法，大都较为原始，依赖于果农的经验和天气，较为粗矿。随着乡村战略的提出和进一步实施，当地农业部门会对种植事业进行规划实施，因地制宜，选择适宜区域种植，需要将现代高新技术作为辅助种植手段以提高种植效率，降低自然天气对果树开花坐果的影响，加大种植安全保障。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的枇杷种植防冻方法及监测预警系统，能够有效防止枇杷种植中受到的冻害问题，提高种植效率，降低自然天气对果树开花坐果的影响，保障种植收成，加大种植收益安全保障。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于物联网的枇杷种植防冻方法，包括施用基肥步骤s1、灌溉和培土覆膜步骤s2、根部护理步骤s3、监测步骤s4、提醒步骤s5和树冠喷涂步骤s6；
s1，施用基肥，在枇杷采收后疏松土壤，并在枇杷树周围施加化学肥和有机肥，所述有机肥与化学肥配合施用；
s2，灌溉并培土覆膜，在9～10月份，将枇杷树根的表层土壤扒开，晾晒枇杷树主根5～6天，晾晒后施用有机肥，然后覆土，掩埋树主根，在枇杷树主根部周围50～60cm环绕挖灌水沟，在灌水沟内充分灌溉水源，将枇杷树主根部至灌溉沟的土壤用薄膜覆盖住；
s3，根部护理，使用生石灰、食盐和硫磺粉，并按照7:1:3的比例配置浆液，将枇杷树主干距地面0.5m范围内的位置刷白；
s4，利用传感器对枇杷树的生长环境变量进行监测和记录，所述环境变量包括土壤层的土壤温度、土壤湿度、树冠位置的气候温度以及光强；
s5，提醒，预设被监测区域种植面积、枇杷树的数量和历史花期数据，采集当前枇杷花期图像，记录花期时间节点，将花期图像、花期时间节点数据和传感器采集数据均传输至监测服务器，在监测服务器上将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，同时，将采集的当前花期图像数据传至监测终端设备；
s6，树冠喷涂，根据步骤s5中的比较结果进行判断，如果当前花期时间节点低于历史高产花期时间节点，则调用当前花期下传感器采集的数据，并判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂cacl2溶液，否则不做处理。
进一步地，在步骤s1中，施用高氮复合肥、硅钙钾镁肥中的一种或两种，以及有机菌肥。
进一步地，步骤s4中的传感器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器模块、空气湿度传感器模块和光敏传感器中的一种或多种。
进一步地，步骤s4中所述监测终端设备包括手机。
进一步地，在步骤s6中，所述cacl2溶液浓度在4～5g/l。
一种基于物联网的枇杷种植防冻监测预警系统，所述监测预警系统，被配置执行步骤s4、s5和s6，并且，所述监测预警系统包括现场采集器、设置在种植区域的多个控制器、集控器和监测服务器，所述现场采集器与控制器连接，所述多个控制器分别与集控器连接，所述集控器与监测服务器连接，所述现场采集器包括微控制单元模块、传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块和电源单元模块，所述传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块分别与微控制单元模块连接，所述监测服务器设置有比较程序模块、第一判断程序模块、第二判断程序模块、调用程序模块、传输装置和存储模块，在所述存储模块中预设有被监测区域的种植面积数据、枇杷树的数量数据和历史花期时间节点数据；所述比较程序模块，用于比较当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据；所述第一判断程序模块，用于判断当前花期时间节点是否低于历史高产花期时间节点；所述第二判断程序模块，用于判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值；所述调用程序模块，用于调用当前花期下传感器采集的数据；所述传输装置，用于将所述调用程序模块调用的数据传输至监测终端设备。
进一步地，所述传感器单元模块采集当前枇杷花期图像，记录花期时间节点，并将花期图像、花期时间节点数据和传感器数据均传输至监测服务器，在监测服务器上通过所述比较程序模块将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，并通过所述第一判断程序模块，判断当前花期时间节点是否低于历史高产花期时间节点，如果是，则通过所述调用程序模块调用传感器采集的监测数据，并通过第二判断程序模块判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂cacl2溶液，否则不做处理。
进一步地，传输单元模块包括多个zigbee节点单元和zigbee协调器，所述多个zigbee节点单元分别与zigbee协调器连接，所述zigbee协调器与微控制单元模块连接；
或者，
传输单元模块包括gprs模块，所述gprs模块与基站信号通信连接。
进一步地，包括继电控制单元，所述继电控制单元与微控制单元模块连接。
进一步地，监测终端设备包括监控计算机，和/或手机，和/或平板。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过现场采集器、设置在种植区域的多个控制器、集控器和监测服务器，以及现场采集器中设置的微控制单元模块、传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块和电源单元模块等，能够及时监测花期图像、花期时间节点数据和生长环境数据，并进行自动化处理，能够将采集的土壤温湿度、空气温湿度情况进行反馈，便于种植人员及时获悉，相比天气预报提高了精准性，直接帮助种植人员提高种植效益，具有智能种植的效果，利用监测系统有效防止了枇杷种植中受到的冻害问题，提高了种植效率，增强枇杷防冻安全保障，降低自然天气对果树开花坐果的影响，加大种植收益的安全保障。
(2)本发明传感器单元模块能够采集当前枇杷花期图像，例如是摄像机等，记录花期时间节点，并将花期图像、花期时间节点数据和传感器数据均传输至监测服务器，在监测服务器上通过比较程序模块将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，并通过第一判断程序模块，判断当前花期时间节点是否低于历史高产花期时间节点，如果是，则通过调用程序模块调用传感器采集的监测数据，并通过第二判断程序模块判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂cacl2溶液，否则不做处理；通过监测花期时间数据，并与历史数据比照，智能管理种植、喷涂等过程，相比传统的种植方法增强了对种植管理过程的智能性和效率性，提高了经济效益。
(2)本发明中利用水结冰时放出大量热能的原理，对枇杷树进行灌水，使低温保持相对稳定，从而减轻冻害。
(3)本发明施用基肥，能够迅速供树体储存养分，恢复树势，并且保证足够的养分，提供给枇杷花芽分化、生长等。
(4)本发明中采用有机肥与化学肥配合施用，结合了有机肥和化肥的优点，有助在枇杷采收后增强树势。
(5)本发明解决了枇杷抗冻害难的问题，保障果农种植收益和投资人的投资收益，能够促进国家乡村振兴战略深入实施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的方法步骤流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。本说明书中公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路，软件或方法。
实施例1
如图1所示，一种基于物联网的枇杷种植防冻方法，包括施用基肥步骤s1、灌溉和培土覆膜步骤s2、根部护理步骤s3、监测步骤s4、提醒步骤s5和树冠喷涂步骤s6；
s1，施用基肥，在枇杷采收后疏松土壤，并在枇杷树周围施加化学肥和有机肥，所述有机肥与化学肥配合施用；
s2，灌溉并培土覆膜，在9～10月份，将枇杷树根的表层土壤扒开，晾晒枇杷树主根5～6天，晾晒后施用有机肥，然后覆土，掩埋树主根，在枇杷树主根部周围50～60cm环绕挖灌水沟，在灌水沟内充分灌溉水源，将枇杷树主根部至灌溉沟的土壤用薄膜覆盖住；
s3，根部护理，使用生石灰、食盐和硫磺粉，并按照7:1:3的比例配置浆液，将枇杷树主干距地面0.5m范围内的位置刷白；
s4，利用传感器对枇杷树的生长环境变量进行监测和记录，所述环境变量包括土壤层的土壤温度、土壤湿度、树冠位置的气候温度以及光强；
s5，提醒，预设被监测区域种植面积、枇杷树的数量和历史花期数据，采集当前枇杷花期图像，记录花期时间节点，将花期图像、花期时间节点数据和传感器采集数据均传输至监测服务器，在监测服务器上将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，同时，将采集的当前花期图像数据传至监测终端设备；
s6，树冠喷涂，根据步骤s5中的比较结果进行判断，如果当前花期时间节点低于历史高产花期时间节点，则调用当前花期下传感器采集的数据，并判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂cacl2溶液，否则不做处理。
可选地，在步骤s1中，施用高氮复合肥、硅钙钾镁肥中的一种或两种，以及有机菌肥。
可选地，步骤s4中的传感器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器模块、空气湿度传感器模块和光敏传感器中的一种或多种。
可选地，步骤s4中所述监测终端设备包括手机。
可选地，在步骤s6中，所述cacl2溶液浓度在4～5g/l。
实施例2
一种基于物联网的枇杷种植防冻监测预警系统，所述监测预警系统，被配置执行步骤s4、s5和s6，并且，所述监测预警系统包括现场采集器、设置在种植区域的多个控制器、集控器和监测服务器，所述现场采集器与控制器连接，所述多个控制器分别与集控器连接，所述集控器与监测服务器连接，所述现场采集器包括微控制单元模块、传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块和电源单元模块，所述传感器单元模块、传输单元模块、显示单元模块分别与微控制单元模块连接，所述监测服务器设置有比较程序模块、第一判断程序模块、第二判断程序模块、调用程序模块、传输装置和存储模块，在所述存储模块中预设有被监测区域的种植面积数据、枇杷树的数量数据和历史花期时间节点数据；所述比较程序模块，用于比较当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据；所述第一判断程序模块，用于判断当前花期时间节点是否低于历史高产花期时间节点；所述第二判断程序模块，用于判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值；所述调用程序模块，用于调用当前花期下传感器采集的数据；所述传输装置，用于将所述调用程序模块调用的数据传输至监测终端设备。
可选地，所述传感器单元模块采集当前枇杷花期图像，记录花期时间节点，并将花期图像、花期时间节点数据和传感器数据均传输至监测服务器，在监测服务器上通过所述比较程序模块将当前花期时间节点数据与历史花期时间节点数据进行比较，并通过所述第一判断程序模块，判断当前花期时间节点是否低于历史高产花期时间节点，如果是，则通过所述调用程序模块调用传感器采集的监测数据，并通过第二判断程序模块判断当前花期下传感器采集的数据是否低于设定参考值，如果低于设定参考值，则提醒种植人员提前向树冠喷涂cacl2溶液，否则不做处理。
可选地，传输单元模块包括多个zigbee节点单元和zigbee协调器，所述多个zigbee节点单元分别与zigbee协调器连接，所述zigbee协调器与微控制单元模块连接；
或者，
传输单元模块包括gprs模块，所述gprs模块与基站信号通信连接。
可选地，包括继电控制单元，所述继电控制单元与微控制单元模块连接。
可选地，监测终端设备包括监控计算机，和/或手机，和/或平板。
在本实施例中的其余技术特征，本领域技术人员均可以根据实际情况进行灵活选用和以满足不同的具体实际需求。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的算法，方法或系统等，均在本发明的权利要求书请求保护的技术方案限定技术保护范围之内。
对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
本领域技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法实现所描述的功能，但是这种实现不应超出本发明的范围。
所揭露的系统、模块和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例，仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，可以仅仅是一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以说通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述分立部件说明的单元可以是或者也可以不收物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者可以不收物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例的方案的目的。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、rom、ram等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。