一种基于物联网的农业信息化管理系统

技术领域

本发明涉及农业信息化管理相关的领域，具体来讲涉及的是一种基于物联网的农业信息化管理系统。

背景技术

传统的农业作业靠大量使用化肥、农药，过量消耗水资源来提高农业产量，已经造成了水土流失、生态环境的恶化，生物多样性损失等等。传统农业生产技术手段落后，存在生产科技含量低，装备水平相对滞后，污染浪费严重，实时性差，资源利用率低，效率低下等诸多问题。农业生产率低下得不到很好的发展，而这些问题也成为制约农业可持续发展的关键因素。随着农业产业化结构的调整，信息科技的发展，信息化已经渗透到传统的各个行业，而发展智能信息化农业也成了一种必然趋势，精准农业作为一种重要的现代农业生产形式和管理模式已经成为当今世界农业发展的一种趋势。随着我国经济的高速发展，人民的物质生活水平也在不断的提高，与此同时，资源的短缺，环境恶化与人民日益增加的物质需求之间的矛盾也越来越突出。

农业科技信息服务是推动农业技术进步、推进农业现代化发展的重要任务之一。可见，加强农业科技信息服务，才能更好地推动农业技术进步、推进农业现代化进程。

随着农业信息化的日益发展，信息共享和知识挖掘与成为大数据时代下的重要研究内容，基于大数据、知识图谱、深度学习等技术的农业知识服务发展会更加完善和高级，满足用户精细化需求，助推农业信息化发展。

经过检索发现，申请号CN201611241777.2的发明公开了一种基于物联网的农业信息化管理系统，包括中央处理器、供电装置、ZigBee协调器、多个ZigBee节点、传感器采集模块、视频监控单元、GPRS通信装置、智能终端、智能控制装置、数据交换系统、智能分析模块，中央处理器与视频监控单元、GPRS通信装置、ZigBee协调器、智能控制装置、数据交换系统、智能分析模块电连接，智能终端通过GPRS通信装置与所述中央处理器电连接，所述ZigBee协调器与所述多个ZigBee节点组成ZigBee网络，所述的传感器采集模块构成所述多个ZigBee节点。

申请号CN201911092404.7的发明提出了一种种植计划的制定方法，农业信息化管理系统和计算机可读存储介质，其中，制定方法包括：确定待种植植物和待种植区域；获取待种植植物的种植影响因素，以及待种植区域的历史环境参数；根据种植影响因素，确定待种植植物的种植适宜值；根据历史环境参数，确定待种植区域在预设时期内的环境参数；根据种植适宜值与环境参数，确定待种植区域在预设时期内的种植植物；根据预设时期、待种植区域和相对应的种植植物，制定种植计划。

然而，在进行大棚植物种植时，需要考虑种植区域的各种条件对于植物生长的影响；比如所需的空气、温度、湿度、光照、水分、药物等要素都不同，现有的大棚种植缺乏控制操作。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种基于物联网的农业信息化管理系统；便于在农业大棚中远程管控，便于交替喷药和喷水。

本发明是这样实现的，构造一种基于物联网的农业信息化管理系统，其特征在于；该农业信息化管理系统包括安装在农业大棚一侧的操控执行终端设备；

还包括与操控执行终端设备实现通信的信息化管理客户端；

以及与信息化管理客户端通过互联网通信的云服务器；

所述农业大棚的内部为多道农业种植区域，农业种植区域的两侧为行走轨道；

还包括位于行走轨道上实现对农业种植区域进行来回喷药和喷水的装置。

根据本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统，其特征在于；所述装置具有喷药单元体、喷水单元体和两者的连通管；其中，喷药单元体具有喷药箱体、喷药单元体遥控控制端、喷药水泵、喷药单元体行走轮；

其中，喷水单元体具有喷水箱体、喷水单元体遥控控制端、喷水水泵、喷水单元体行走轮；喷药箱体内盛装药液，喷水箱体内盛装水份；喷药水泵位于喷药箱体内，喷水水泵位于喷水箱体内；

连通管的两端分别与喷药箱体和喷水箱体连通；连通管的下侧分布有药物喷头和水喷头，药物喷头和水喷头分别间隔排列；药物喷头通过软管与喷药水泵连通，水喷头通过软管与喷水水泵连通；

所述喷药单元体遥控控制端和喷水单元体遥控控制端分别通过遥控与操控执行终端设备连通；喷药单元体遥控控制端分别控制喷药水泵和喷药单元体行走轮工作；喷水单元体遥控控制端分别控制喷水水泵和喷水单元体行走轮工作。

根据本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统，其特征在于；所述农业大棚由多根立柱组成，每根立柱的底部分别安装有棚体行走电机和行走轮；农业大棚对应的台阶内分布有大棚行走的轨道；立柱的顶部为遮阳棚布；棚体行走电机与操控执行终端设备连接，由操控执行终端设备控制棚体行走电机工作，实现农业大棚沿着台阶完全伸开和收拢工作。

根据本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统，其特征在于；所述农业大棚的立柱内侧设置有喷淋设备；喷淋设备与操控执行终端设备连通并由与操控执行终端设备控制其进行喷淋喷雾。

根据本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统，其特征在于；所述农业大棚的立柱内外侧分别设置有摄像监控设备；分别与操控执行终端设备连接。

根据本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统，其特征在于；所述农业大棚内部设置有温湿度监测装置，温湿度监测装置与操控执行终端设备连接。

根据本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统，其特征在于；运行方式如下：

A，管控人员通过信息化管理客户端对操控执行终端设备进行远程操控，经操控执行终端设备实现农业大棚的远程打开和收拢；同时经操控执行终端设备对喷药和喷水的装置实现的远程控制，实现对对农业大棚的内部的农业种植区域来回同时交替喷药和喷水；其方式时由操控执行终端设备同时对喷药单元体遥控控制端和喷水单元体遥控控制端发送指令，由喷药单元体遥控控制端分别对喷药水泵、喷药单元体行走轮进行控制，由喷水单元体遥控控制端分别对喷水水泵、喷水单元体行走轮进行控制；使得喷药单元体、喷水单元体同时同向匀速前进和后退，同时喷药水泵和喷水水泵分别同速向外抽出液体，经药物喷头和水喷头喷出，由于药物喷头和水喷头分别间隔排列，所以能够实现对同一农业种植区域处交替喷药和喷水；

B，能够经操控执行终端设备定时对喷淋设备进行控制，予以保持大棚内部空间的湿度；

C,大棚内外侧设置的摄像监控设备实时进行监控，经操控执行终端设备上传至信息化管理客户端和云服务器；

D，并由温湿度监测装置对收拢后的大棚内温湿度进行监测。

本发明具有如下优点：本发明在此提供一种基于物联网的农业信息化管理系统；便于在农业大棚中远程管控，便于交替喷药和喷水；相对于现有技术来讲，具有如下改进及优点：

其1，该农业信息化管理系统包括安装在农业大棚一侧的操控执行终端设备；还包括与操控执行终端设备实现通信的信息化管理客户端；以及与信息化管理客户端通过互联网通信的云服务器；所述农业大棚的内部为多道农业种植区域，农业种植区域的两侧为行走轨道；还包括位于行走轨道上实现对农业种植区域进行来回喷药和喷水的装置。

所述装置具有喷药单元体、喷水单元体和两者的连通管；其中，喷药单元体具有喷药箱体、喷药单元体遥控控制端、喷药水泵、喷药单元体行走轮；

其中，喷水单元体具有喷水箱体、喷水单元体遥控控制端、喷水水泵、喷水单元体行走轮；喷药箱体内盛装药液，喷水箱体内盛装水份；喷药水泵位于喷药箱体内，喷水水泵位于喷水箱体内；

连通管的两端分别与喷药箱体和喷水箱体连通；连通管的下侧分布有药物喷头和水喷头，药物喷头和水喷头分别间隔排列；药物喷头通过软管与喷药水泵连通，水喷头通过软管与喷水水泵连通；

所述喷药单元体遥控控制端和喷水单元体遥控控制端分别通过遥控与操控执行终端设备连通；喷药单元体遥控控制端分别控制喷药水泵和喷药单元体行走轮工作；喷水单元体遥控控制端分别控制喷水水泵和喷水单元体行走轮工作。

同时经操控执行终端设备对喷药和喷水的装置实现的远程控制，实现对对农业大棚的内部的农业种植区域来回同时交替喷药和喷水；其方式时由操控执行终端设备同时对喷药单元体遥控控制端和喷水单元体遥控控制端发送指令，由喷药单元体遥控控制端分别对喷药水泵、喷药单元体行走轮进行控制，由喷水单元体遥控控制端分别对喷水水泵、喷水单元体行走轮进行控制；使得喷药单元体、喷水单元体同时同向匀速前进和后退，同时喷药水泵和喷水水泵分别同速向外抽出液体，经药物喷头和水喷头喷出，由于药物喷头和水喷头分别间隔排列，所以能够实现对同一农业种植区域处交替喷药和喷水。

其2，本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚由多根立柱组成，每根立柱的底部分别安装有棚体行走电机和行走轮；农业大棚对应的台阶内分布有大棚行走的轨道；立柱的顶部为遮阳棚布；棚体行走电机与操控执行终端设备连接，由操控执行终端设备控制棚体行走电机工作，实现农业大棚沿着台阶完全伸开和收拢工作。所以管控人员通过信息化管理客户端对操控执行终端设备进行远程操控，经操控执行终端设备实现农业大棚的远程打开和收拢。

其3，本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚的立柱内侧设置有喷淋设备；喷淋设备与操控执行终端设备连通并由与操控执行终端设备控制其进行喷淋喷雾。能够经操控执行终端设备定时对喷淋设备进行控制，予以保持大棚内部空间的湿度。

其4，本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚的立柱内外侧分别设置有摄像监控设备；分别与操控执行终端设备连接。大棚内外侧设置的摄像监控设备实时进行监控，经操控执行终端设备上传至信息化管理客户端和云服务器。

其5，本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚内部设置有温湿度监测装置，温湿度监测装置与操控执行终端设备连接。并由温湿度监测装置对收拢后的大棚内温湿度进行监测。

附图说明

图1-图2是本发明所述系统实施的农业大棚示意图；

图3是本发明中农业种植区域与喷药和喷水的装置示意图；

图4是本发明中喷药和喷水的装置示意图；

图5是本发明所述基于物联网的农业信息化管理系统模块框图。

具体实施方式

下面将结合附图1-图5对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种基于物联网的农业信息化管理系统，如图1-图5所示，可以按照如下方式予以实施；该农业信息化管理系统包括安装在农业大棚1一侧的操控执行终端设备2；

还包括与操控执行终端设备2实现通信的信息化管理客户端3；

以及与信息化管理客户端3通过互联网通信的云服务器4；

所述农业大棚1的内部为多道农业种植区域5，农业种植区域5的两侧为行走轨道6；

还包括位于行走轨道6上实现对农业种植区域5进行来回喷药和喷水的装置7。

本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述装置7具有喷药单元体11、喷水单元体12和两者的连通管13；其中，喷药单元体11具有喷药箱体11A、喷药单元体遥控控制端11B、喷药水泵11C、喷药单元体行走轮11D；

其中，喷水单元体12具有喷水箱体12A、喷水单元体遥控控制端12B、喷水水泵12C、喷水单元体行走轮12D；喷药箱体11A内盛装药液，喷水箱体12A内盛装水份；喷药水泵11C位于喷药箱体11A内，喷水水泵12C位于喷水箱体12A内；

连通管13的两端分别与喷药箱体11A和喷水箱体12A连通；连通管13的下侧分布有药物喷头14和水喷头15，药物喷头14和水喷头分别间隔排列；药物喷头14通过软管与喷药水泵11C连通，水喷头15通过软管与喷水水泵12C连通；

所述喷药单元体遥控控制端11B和喷水单元体遥控控制端12B分别通过遥控与操控执行终端设备2连通；喷药单元体遥控控制端11B分别控制喷药水泵11C和喷药单元体行走轮11D工作；喷水单元体遥控控制端12B分别控制喷水水泵12C和喷水单元体行走轮12D工作。

本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚1由多根立柱8组成，每根立柱8的底部分别安装有棚体行走电机9和行走轮；农业大棚1对应的台阶10内分布有大棚行走的轨道；立柱8的顶部为遮阳棚布；棚体行走电机9与操控执行终端设备2连接，由操控执行终端设备2控制棚体行走电机9工作，实现农业大棚1沿着台阶10完全伸开和收拢工作。

本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚1的立柱8内侧设置有喷淋设备16；喷淋设备16与操控执行终端设备2连通并由与操控执行终端设备2控制其进行喷淋喷雾。

本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚1的立柱8内外侧分别设置有摄像监控设备；分别与操控执行终端设备2连接。

本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚1内部设置有温湿度监测装置17，温湿度监测装置17与操控执行终端设备2连接。

本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；运行方式如下：A，管控人员通过信息化管理客户端3对操控执行终端设备2进行远程操控，经操控执行终端设备2实现农业大棚1的远程打开和收拢；同时经操控执行终端设备2对喷药和喷水的装置7实现的远程控制，实现对对农业大棚1的内部的农业种植区域5来回同时交替喷药和喷水；其方式时由操控执行终端设备2同时对喷药单元体遥控控制端11B和喷水单元体遥控控制端12B发送指令，由喷药单元体遥控控制端11B分别对喷药水泵11C、喷药单元体行走轮11D进行控制，由喷水单元体遥控控制端12B分别对喷水水泵12C、喷水单元体行走轮12D进行控制；使得喷药单元体11、喷水单元体12同时同向匀速前进和后退，同时喷药水泵11C和喷水水泵12C分别同速向外抽出液体，经药物喷头14和水喷头15喷出，由于药物喷头14和水喷头分别间隔排列，所以能够实现对同一农业种植区域5处交替喷药和喷水；

B，能够经操控执行终端设备2定时对喷淋设备16进行控制，予以保持大棚内部空间的湿度；

C,大棚内外侧设置的摄像监控设备实时进行监控，经操控执行终端设备2上传至信息化管理客户端3和云服务器4；

D，并由温湿度监测装置17对收拢后的大棚内温湿度进行监测。

本发明相对于现有技术来讲，具有如下改进及优点：

其1，该农业信息化管理系统包括安装在农业大棚1一侧的操控执行终端设备2；还包括与操控执行终端设备2实现通信的信息化管理客户端3；以及与信息化管理客户端3通过互联网通信的云服务器4；所述农业大棚1的内部为多道农业种植区域5，农业种植区域5的两侧为行走轨道6；还包括位于行走轨道6上实现对农业种植区域5进行来回喷药和喷水的装置7。

所述装置7具有喷药单元体11、喷水单元体12和两者的连通管13；其中，喷药单元体11具有喷药箱体11A、喷药单元体遥控控制端11B、喷药水泵11C、喷药单元体行走轮11D；

其中，喷水单元体12具有喷水箱体12A、喷水单元体遥控控制端12B、喷水水泵12C、喷水单元体行走轮12D；喷药箱体11A内盛装药液，喷水箱体12A内盛装水份；喷药水泵11C位于喷药箱体11A内，喷水水泵12C位于喷水箱体12A内；

连通管13的两端分别与喷药箱体11A和喷水箱体12A连通；连通管13的下侧分布有药物喷头14和水喷头15，药物喷头14和水喷头分别间隔排列；药物喷头14通过软管与喷药水泵11C连通，水喷头15通过软管与喷水水泵12C连通；

所述喷药单元体遥控控制端11B和喷水单元体遥控控制端12B分别通过遥控与操控执行终端设备2连通；喷药单元体遥控控制端11B分别控制喷药水泵11C和喷药单元体行走轮11D工作；喷水单元体遥控控制端12B分别控制喷水水泵12C和喷水单元体行走轮12D工作。

同时经操控执行终端设备2对喷药和喷水的装置7实现的远程控制，实现对对农业大棚1的内部的农业种植区域5来回同时交替喷药和喷水；其方式时由操控执行终端设备2同时对喷药单元体遥控控制端11B和喷水单元体遥控控制端12B发送指令，由喷药单元体遥控控制端11B分别对喷药水泵11C、喷药单元体行走轮11D进行控制，由喷水单元体遥控控制端12B分别对喷水水泵12C、喷水单元体行走轮12D进行控制；使得喷药单元体11、喷水单元体12同时同向匀速前进和后退，同时喷药水泵11C和喷水水泵12C分别同速向外抽出液体，经药物喷头14和水喷头15喷出，由于药物喷头14和水喷头分别间隔排列，所以能够实现对同一农业种植区域5处交替喷药和喷水。

其2，本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚1由多根立柱8组成，每根立柱8的底部分别安装有棚体行走电机9和行走轮；农业大棚1对应的台阶10内分布有大棚行走的轨道；立柱8的顶部为遮阳棚布；棚体行走电机9与操控执行终端设备2连接，由操控执行终端设备2控制棚体行走电机9工作，实现农业大棚1沿着台阶10完全伸开和收拢工作。所以管控人员通过信息化管理客户端3对操控执行终端设备2进行远程操控，经操控执行终端设备2实现农业大棚1的远程打开和收拢。

其3，本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚1的立柱8内侧设置有喷淋设备16；喷淋设备16与操控执行终端设备2连通并由与操控执行终端设备2控制其进行喷淋喷雾。能够经操控执行终端设备2定时对喷淋设备16进行控制，予以保持大棚内部空间的湿度。

其4，本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚1的立柱8内外侧分别设置有摄像监控设备；分别与操控执行终端设备2连接。大棚内外侧设置的摄像监控设备实时进行监控，经操控执行终端设备2上传至信息化管理客户端3和云服务器4。

其5，本发明所述一种基于物联网的农业信息化管理系统实施时；所述农业大棚1内部设置有温湿度监测装置17，温湿度监测装置17与操控执行终端设备2连接。并由温湿度监测装置17对收拢后的大棚内温湿度进行监测。

本发明具有以下意义；

1、依托已独立开发完成的四川农作物及畜禽大数据平台、四川农畜育种攻关云服务平台、国家现代农业产业体系四川创新团队大数据应用平台、自建的四川农作物及畜禽育种四大数据库：育种创新数据库、种业产业数据库、成果推广与转化数据库、育种专家智库，通过后台调用农作物及畜禽育种成果、品种、专利、专家数据库等资源；利用scrapy爬虫框架，结合正则表达式对四川省农畜育种优势科研单位、高等院校的开放农作物及畜禽育种信息资源进行抽取。

2、四川农作物及畜禽育种信息分布式存储，构建标准农作物及畜禽育种知识仓储基于统一的元数据描述标准规范，通过元数据获取、转换、装载以及数据互操作访问接口等方式，实现对农作物及畜禽育种领域科技文献、科学数据、事实型数据、规范库等多源异构资源的统一元数据存储完成资源初级汇聚整合与分布式存储,构建农作物及畜禽育种信息标准知识仓储。

3、知识关联与深度挖掘，四川农作物及畜禽育种知识图谱构建综合应用分类主题词表和本体关联模型，进行各类资源的规范描述、主题概念与学科分类的标引，以及对成果、专利、专家学者等实体对象的抽取和归一，并显性建立资源间多维度语义关联，在此基础上构建四川农作物及畜禽育种知识图谱，其中农作物及畜禽育种知识图谱本体层构建主要针对农作物及畜禽类别概念，挖掘类别概念间的关系，结合农业专业知识，知识类别概念进行建模；实体层是知识图谱构建重点，考虑采集的信息为半结构化、非结构化及结构化数据，结合本体层模型，建立实体关系数据库之后，采用实体转化工具 D2R 将关系数据库转化为 RDF，实现农作物及畜禽育种知识图谱实体层建模。

应用前景：本项目旨在于突破关键共性技术，解决海量育种信息资源与精准育种信息需求之间的难题，实现更具深度和宽度、更高效准确的育种知识服务，满足育种人员对信息服务和知识服务的多层次、精准化需求，提高四川农作物及畜禽育种信息服务水平、服务的质量和效率。有效、精准传播育种知识，在提高农民素质、农业生产率，推动农业科技进步，推进农业信息化建设等方面起发挥积极重要作用。研究农作物及畜禽育种多源异构数据资源融合、知识关联与发现的基本思路，以及涉及到的多源异构信息资源存储关键技术、基于深度学习的知识关联关键技术、基于全文检索的目标知识服务关键技术，亦可用于农业信息知识服务系统构建的参考，具有一定的应用价值，对建设新一代开放农业知识服务系统具有重要的指导意义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。