基于物联网的智能农业的管理装置的制作方法

本发明涉及技术领域智能农业装置，特别是涉及一种基于物联网的智能农机业的管理装置。

背景技术：

农业作为一个特殊的产业，其生产存在季节性、地域性强，生产者分散且生产周期长，生产出来的产品标准化程度低等，是长期困扰发展的主要问题。农业要走出困境，摆脱其固有问题，建立强有力的信息服务，高效生产管理以及发展农产品流通新模式刻不容缓。

农业设产业的发展在一定程度上促进了农业的发展。农机装备的作业效率和质量是影响农业生产水平的重要因素之一。近年来人们也逐渐认识到了农机装备的重要性，同时对高性能、高质量的农机装备的需求也逐年加大，对农机作业质量的要求也逐渐提高。从而也促进了农机合作社行业的发展壮大和农机跨区作业需求的不断扩大。在农业设施新兴业务迅猛发展的同时，也为我们提出了农业生产作业监控技术的新需求。

目前，新兴的智能农业技术会利用农业生产作业监控技术对农作物的生长过程进行监控，例如专利文献中专利号：“201520014158.4”的一种基于农业物联网技术的智能化农业管理系统，其创新点主要是通过在田间设置各类农业参数传感器和包括换气设备、补光设备和加湿设备在内的农业作业设备，通过服务器端的远程控制实现农业智能化。

此文献非常理想，但其实对于实地作业情况，农作物一般被大棚盖住，如果增设换气设备和补光设备会大幅提升农业装置的生产成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于物联网的智能农业的管理装置，农产品生产不同的阶段来看，第一，增设了田间监测系统和田间固设作业系统，通过田间监测系统的传感器数据采集，可以全时间段监测农作物的种植信息、生长信息，并在低温、高温、湿度大、雨量集中时，采用较小的投入成本实现智能控制环境参数的目的。第二，田间监测系统上传数据至管理平台，通过田间固设作业系统可以接收管理平台的指令，实现智能化的田间灌溉。第三，通过田间监测系统、田间固设作业系统和管理平台中农作物管理模块的信息交互，可以提高农作物的种植阶段和收获阶段的的工作的效率和精细管理程度，实现农业专家和农业生产的挂钩，能够真正实现农业技术与农业生产的对接。第四，本申请设计了可以自动控制开启或者关闭的保温装置和排水装置，不仅可以达到代替换气设备和补光设备的作用，在冬季时由空气温度控制器感应温度信息较低时，可以自动控制关闭实现保温；在大范围降雨时由雨量传感器感应雨量，当雨量较大时，可以自动控制关闭保温装置，防止农作物被淹；当环境温度、湿度和日照均正常时，开启保温装置通风；当雨水量过多时，开启排水装置排水，防止农作物被淹没。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于物联网的智能农业的管理装置，包括田间监测系统、田间固设作业系统、管理服务器和至少一个移动终端，所述田间监测系统包括至少一个田间监控装置，所述田间固设作业系统包括至少一个田间固设作业装置，所述田间监控装置和田间固设作业装置均设有GPRS模块和射频收发器，且田间监控装置和田间固设作业装置通过GPRS模块和射频收发器与管理服务器通讯连接，所述管理服务器通过基站与移动终端通讯连接，所述田间固设作业装置包括灌溉装置、施肥装置、农药喷洒装置、空气加热装置、照明装置中的一种或几种，其特征在于，所述田间固设作业装置还包括可自动控制伸缩的保温装置，所述可自动控制伸缩的保温装置包括架设在田间的保温支架，所述保温支架的顶面设置有顶面保温膜，所述顶面保温膜的两侧均通过线性滑块安装在保温支架两侧的顶面导轨上，所述保温支架的壁围设置有壁围保温膜，所述壁围保温膜的两侧均通过线性滑块安装在壁围导轨上，所述顶面保温膜和壁围保温膜分别缠绕在顶面带盘和壁围带盘上，所述线性滑块底部设置有保温膜丝杠，所述保温膜丝杠均连接至步进电机，所述步进电机的信号输入线连接至作业控制器，所述顶面带盘和壁围带盘的旋转轴一端分别连接有旋转电机，所述旋转电机的信号输入线连接至作业控制器。

还包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤PH值传感器，所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤PH值传感器设置在土壤内。

还包括排水装置，所述排水装置包括至少一个田间集水管道、至少一个集水槽和抽水泵，所述田间集水管道均连接至集水槽，所述集水槽连接至外部的排水管，排水管与集水槽之间设有抽水泵。

还包括传感器承载装置，所述传感器承载装置包括垂直升降装置、水平旋转座、摄像镜头和传感器安装座，所述垂直升降装置固定安装在田地中，所述水平旋转座安装在垂直升降装置的升降头顶部，所述水平旋转座上方安装有传感器安装座，所述传感器安装座上分别设有空气温度传感器、空气湿度传感器、红外高度传感器、光敏传感器，所述传感器承载装置的底部埋入土内的部分设有土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤PH值传感器。

进一步地，所述传感器承载装置底部还设置有土壤埋入接盘，所述土壤埋入接盘中心处设置有接盘旋转轴，接盘旋转轴一端与土壤埋入接盘固定连接，接盘旋转轴的另一端与接盘旋转电机的输出轴连接，所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤PH值传感器均设置在土壤埋入接盘的外沿处，可以随土壤埋入接盘一起旋转检测沿土壤埋入接盘圆周方向各个位置的土壤温度值、土壤湿度值、土壤PH值。

还包括遮光器，所述遮光器包括设置在保温支架内部的卷帘片、连接各个卷帘片两端的两条牵引线以及控制牵引线倾斜角度的旋转拨盘，所述两条牵引线固定安装在保温支架的底部。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

第一，增设了田间监测系统和田间固设作业系统，通过田间监测系统的传感器数据采集，可以全时间段监测农作物的种植信息、生长信息。第二，田间监测系统上传数据至管理平台，通过田间固设作业系统可以接收管理平台的指令，实现智能化的田间灌溉。第三，通过田间监测系统、田间固设作业系统和管理平台中农作物管理模块的信息交互，可以提高农作物的种植阶段和收获阶段的的工作的效率和精细管理程度，实现农业专家和农业生产的挂钩，能够真正实现农业技术与农业生产的对接。第四，本申请设计了可以自动控制开启或者关闭的保温装置和排水装置，不仅可以达到代替换气设备和补光设备的作用，在冬季时由空气温度控制器感应温度信息较低时，可以自动控制关闭实现保温；在大范围降雨时由雨量传感器感应雨量，当雨量较大时，可以自动控制关闭保温装置，防止农作物被淹；当环境温度、湿度和日照均正常时，开启保温装置通风；当雨水量过多时，开启排水装置排水，防止农作物被淹没。

附图说明

图1是本发明的整体布局的结构框图。

图2是本发明田间固设作业系统的布局示意图。

图3是本发明田间固设作业系统的单个结构图。

图4是本发明田间固设作业系统的结构剖视图。

图5是本发明顶面导轨的局部放大图。

图6是本发明的顶面保温膜的卡接布局放大图。

图7是本发明遮光器的结构示意图。

图8是图7中A-A剖面的剖视图。

在图中：1-保温支架；2-顶面保温膜；21-线性滑块；22-顶面导轨；23-保温膜丝杠；24-步进电机；25-保温膜卡接结构；3-壁围保温膜；31-壁围导轨；4-顶面带盘；5-壁围带盘；6-旋转电机；7-遮光器；71-卷帘片；72-牵引线；73-旋转拨盘；81-土壤温度传感器、82-土壤湿度传感器、83-土壤PH值传感器；84-垂直升降装置、85-水平旋转座、86-摄像镜头、87-传感器安装座、88-土壤埋入接盘；89-接盘旋转轴；90-接盘旋转电机。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式：

参见图1～图8，基于物联网的智能农业的管理装置，包括田间监测系统、田间固设作业系统、管理服务器和至少一个移动终端，所述田间监测系统包括至少一个田间监控装置，所述田间固设作业系统包括至少一个田间固设作业装置，所述田间监控装置和田间固设作业装置均设有GPRS模块和射频收发器，且田间监控装置和田间固设作业装置通过GPRS模块和射频收发器与管理服务器通讯连接，所述管理服务器通过基站与移动终端通讯连接，所述田间固设作业装置包括灌溉装置、施肥装置、农药喷洒装置、空气加热装置、照明装置中的一种或几种，其特征在于，所述田间固设作业装置还包括可自动控制伸缩的保温装置，所述可自动控制伸缩的保温装置包括架设在田间的保温支架，所述保温支架的顶面设置有顶面保温膜，所述顶面保温膜的两侧均通过线性滑块安装在保温支架两侧的顶面导轨上，所述保温支架的壁围设置有壁围保温膜，所述壁围保温膜的两侧均通过线性滑块安装在壁围导轨上，所述顶面保温膜和壁围保温膜分别缠绕在顶面带盘和壁围带盘上，所述线性滑块底部设置有保温膜丝杠，所述保温膜丝杠均连接至步进电机，所述步进电机的信号输入线连接至作业控制器，所述顶面带盘和壁围带盘的旋转轴一端分别连接有旋转电机，所述旋转电机的信号输入线连接至作业控制器。

还包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤PH值传感器，所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤PH值传感器设置在土壤内。

还包括排水装置，所述排水装置包括至少一个田间集水管道、至少一个集水槽和抽水泵，所述田间集水管道均连接至集水槽，所述集水槽连接至外部的排水管，排水管与集水槽之间设有抽水泵。

还包括传感器承载装置，所述传感器承载装置包括垂直升降装置、水平旋转座、摄像镜头和传感器安装座，所述垂直升降装置固定安装在田地中，所述水平旋转座安装在垂直升降装置的升降头顶部，所述水平旋转座上方安装有传感器安装座，所述传感器安装座上分别设有空气温度传感器、空气湿度传感器、红外高度传感器、光敏传感器，所述传感器承载装置的底部埋入土内的部分设有土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤PH值传感器。

进一步地，所述传感器承载装置底部还设置有土壤埋入接盘，所述土壤埋入接盘中心处设置有接盘旋转轴，接盘旋转轴一端与土壤埋入接盘固定连接，接盘旋转轴的另一端与接盘旋转电机的输出轴连接，所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤PH值传感器均设置在土壤埋入接盘的外沿处，可以随土壤埋入接盘一起旋转检测沿土壤埋入接盘圆周方向各个位置的土壤温度值、土壤湿度值、土壤PH值。

还包括遮光器，所述遮光器包括设置在保温支架内部的卷帘片、连接各个卷帘片两端的两条牵引线以及控制牵引线倾斜角度的旋转拨盘，所述两条牵引线固定安装在保温支架的底部。