基于物联网的农业大数据植保系统及植保方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用在农业生产中消灭蚊虫及对作物进行喷灌的基于物联网的农业大数据植保系统，该基于物联网的农业大数据植保系统利用太阳能供电，具有频振式杀虫机构及APP智能喷灌系统，该系统同时采用前端信息采集装置、无线信号传输装置、后端控制装置、远程软件控制装置对整个农场进行维护。本发明还涉及一种使用上述植保系统的植保方法。
【背景技术】
[0002]随着现代化农业的不断发展，农业生产标准化是必然之路，进入信息时代后，农业生产显示出基于物联网的农业大数据植保系统械和农药使用技术严重落后的现状尤为突出，带来了诸如农药效率利用率低、农产品中农药残留超标、环境污染、作物药害、操作者中毒等负面影响。
[0003]目前人们获取农田信息的方式非常有限，主要手段是人工测量，获取过程需要消耗大量的人力物力，同时传统农业中，大量农田设施的操作也多凭借经验、依靠人工完成，这样的方式不但操作不便，而且无法实现大规模地、准确地标准化操作。传统农业的模式已经远不能适应农业可持续发展的需要，从而产生出如产品质量问题，资源严重不足及普遍浪费、环境污染、产品种类需要多样化等诸多问题使得农业的发展进入恶性循环。
[0004]目前对农田的维护大都是小范围简单维护，采用的植保机也是单独作业，各个植保机无法联动使用，这样无法适应大面积农田维护。目前随着科技的发展，对农田的维护也必须适应现代化的要求，将来的农田维护必定是大面积，智能化管理，因此必须建立一套系统，收集作物生产的土壤数据信息、调节对作物的投入，达到以最少的或者节省的投入达到同等收入或者更高的收入同时改善环境及高效的利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种基于物联网的农业大数据植保系统，解决如何对作物的培植养育过程实现实时监测、实时操作及规避潜在风险的技术问题。
[0005]本发明的另一个目的是提供一种基于物联网的农业大数据植保方法，同样解决如何对作物的培植养育过程实现实时监测、实时操作及规避潜在风险的技术问题。
[0006]基于物联网的农业大数据植保系统，包括前端信号采集及作业装置、信号传输装置、多个对应的分部在各个区域的前端控制装置、一个后期监控控制装置、远程操作装置；前端信号采集及作业装置装置包括前端信号采集机构、前端作业机构，其中信号采集机构为对土壤和/或作物外界环境的信息进行采集的传感器，前端作业机构为对作物进行喷灌和/或通风和/或加热处理的装置；信号传输装置为采用wifi或zighee无线局域网实现远程无线传输的装置；上述前端信号采集及作业装置、信号传输装置均与前端控制装置连接；前端控制装置采集前端信号采集机构的信号并通过信号传输装置发送给后期监控控制装置；后期监控控制装置包括网络路由器、数据库服务器、数据分析服务器以及客户端；其中网络路由器和数据分析服务器实现云计算，数据库服务器实现形成大数据，客户端实现操作人员的操作；该后期监控控制装置通过信号传输装置实现对前端信号采集机构的数据接收以及对前端作业机构的指令下达；远程操作装置为手机或者手持终端。
[0007]所述前端信号采集机构包括空气湿度传感器和/或气压传感器和/或光照强度传感器和/或二氧化碳传感器和/或土壤湿度传感器和/或土壤水分传感器和/或水位传感器和/或视频采集器。
[0008]所述前端作业机构包括喷灌设备和/或通风设备和/或加热设备。
[0009]所述喷灌设备为植保机，该植保机包括能源提供机构、杀虫机构、喷灌机构、控制机构、支架；杀虫机构包括雌性激性棒、杀虫灯，上述雌性激性棒、杀虫灯均固定在支架上；喷灌机构包括电磁泵、与电磁泵连接的电磁阀、处于电磁泵的出水末端的喷管；控制机构包括控制电路板和壳体，控制电路板处于壳体内部；上述能源提供机构、杀虫灯、电磁阀均与控制电路板连接。
[0010]所述能源提供机构为太阳能电池板和蓄电池，该太阳能电池板通过电路控制板与蓄电池连接。
[0011]所述能源提供机构为蓄电池，该蓄电池分别与电路控制板及电磁泵连接。
[0012]所述雌性激性棒的数量为I个以上，其固定在支架的各个位置。
[0013]所述杀虫灯为频振式杀虫灯。
[0014]所述电路控制板上具有蓝牙端口和/或红外线端口。
[0015]所述电磁泵和电磁阀的数量为一个以上，喷灌为一个或者多个；其中一个电磁泵及一个电磁阀对应形成一组。
[0016]所述支架整体成“Y”形，充电机构固定在其一端，杀虫灯固定在其另外一端。
[0017]基于物联网的农业大数据植保方法，具体步骤如下:
a、多个区域的前端信号采集机构均对在其区域的土壤和/或作物外界环境的信息进行采集并传递给在该区域的前端控制装置；
b、各个区域的前端控制装置将本区域的上述信息通过信号传输装置传递给后期监控控制装置；
C、后期监控对上述信息进行汇总存储形成大数据并通过云计算通过远程操作装置对各个区域的前端执行机构发出对应的指令，形成大数据后可对作物的生长起到预警作用。
[0018]本发明的有益效果是:
本发明主要表现为重复利用高效清洁的太阳能能源，应用农作物生长不同阶段的昆虫习性特点进行物理扑杀，并通过喷灌技术的嫁接，对农作物生产的时间、空间、环境的设定通过APP终端控制技术转动喷洒，大量的节约了劳动力成本，本产品使用过程中，利用不同的传感器对农业环境的信息采集；编入数据库，建立数据中心，应用物联网和云计算技术对区域农业信息进行大数据的挖掘和分析，从而对土壤环境变化、区域气象变化、环境温湿度变化、农作物病虫害信息以及有机农作物信息认证等进行信息数据化；另外，以高新技术和科学管理换取对资源的最大节约，它是由信息技术支持的根据空间变异、定位、定时、定量地实施一整套现代化智能农业物联网系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田地内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最小的或最节省的投入达到同等收入或者更高的收入并改善环境，高效的利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。
【附图说明】
[0019]图1是基于物联网的农业大数据植保系统的示意图；
图2是显示植保机的示意图；
图中1.太阳能电池板、2.雌性激性棒、3.杀虫灯、4.喷管、5.控制机构、6.支架。
【具体实施方式】
[0020]请参考图1，图中的基于物联网的农业大数据植保系统，包括前端信号采集及作业装置、信号传输装置、后期监控控制装置、远程操作装置。
[0021]前端信号采集及作业装置装置包括前端信号采集机构、前端作业机构。其中信号采集机构用于土壤和/或作物外界环境的信息进行采集，如土壤水分自动检测仪、温湿度传感器、光照度传感器、C02浓度传感器、土壤养分分析仪等多种传感器以及音视频设备组成，主要对作物生长所需的综合环境的数据信息进行采集。前端作业机构用于对作物进行喷灌和/或通风和/或加热处理，其可以包括喷灌设备如植保机等、通风设备、加热设备等控制设备，实现对作物生长所需环境以及资源的控制。
[0022]上述植保机包括一个能源提供机构、一个杀虫机构、一个喷灌机构、一个控制机构、一个支架。能源提供机构主要是给其它机构的运行提供动力来源，该机构可为太阳能电池板I及蓄电池的组合也可为单个可置换的蓄电池；优选是选用太阳能电池板I及蓄电池的组合，这样无需经常更换蓄电池。在此特别强调可使用单个可置换的蓄电池主要是增大本专利申请的保护范