水稻远程控制监测系统、方法及电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及农作物监控技术领域，具体涉及一种水稻远程控制监测系统、方法及电子设备和存储介质。

背景技术

消费者对高品质农产品的需求不断增加，尤其对大米等主食品的安全和质量要求更严格。目前，水稻的种植环境对大米等主食品的安全和质量有较大的影响，因此需要对水稻的种植环境中的进行监控。目前缺少对水稻种植环境进行自动化监控的系统。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种水稻远程控制监测系统、方法及电子设备和存储介质，用以实现对水稻种植环境的自动化监控。

为了实现上述目的，本发明提供了一种水稻远程控制监测系统，包括：

气象监测站，用于采集目标水稻区域的气象数据；

土壤墒情监测站，用于采集所述目标水稻区域的土壤墒情数据；

病虫害监测装置，用于采集所述目标水稻区域的病虫害数据；

水体监测站，用于采集所述目标水稻区域的水体数据；

数据处理装置，与所述气象监测站、所述土壤墒情监测站、所述病虫害监测装置及所述水体监测站通信连接，用于基于可视化图表的方式将所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行显示，以及基于预设的预警机制对所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行处理，得到目标水稻区域的诊断结果。

进一步地，所述气象监测站，包括：气象传感器、采集器、太阳能供电单元和立杆支架；

其中，所述气象传感器、所述采集器和所述太阳能供电单元均固定于所述立杆支架上；所述太阳能供电单元与所述气象传感器和所述采集器电性连接，用于给所述气象传感器和所述采集器供电；所述采集器与所述气象传感器通信连接，用于将所述气象传感器采集的气象数据发送至所述数据处理装置。

进一步地，所述土壤墒情数据包括：土壤电导率、土壤PH、空气温度、空气湿度、太阳辐射及雨量中的至少一种。

进一步地，所述病虫害监测装置，包括：腔体以及设置于所述腔体中的诱虫灯、杀虫仓、烘干仓、清扫装置、震动装置和相机；

所述诱虫灯固定在所述腔体的上侧，所述腔体的上侧表面有第一开口，所述第一开口上固定有与所述诱虫灯相对应的引虫风扇；

所述杀虫仓与所述诱虫灯的下方相对设置，且所述杀虫仓的底部与所述烘干仓连通，所述相机设置于所述烘干仓底部且正对所述杀虫仓；

所述烘干仓的底部镂空，且所述清扫装置与所述烘干仓的底部正对设置，所述震动装置设置于所述清扫装置的底部；

所述相机与所述数据处理装置通信连接，用于采集所述杀虫仓中的病虫害数据，并将所述病虫害数据发送至所述数据处理装置。

进一步地，所述病虫害监测装置，还包括：加热装置、旋转盘和补光灯；

所述加热装置设置于所述烘干仓内，所述旋转盘固定于所述腔体的底部且与所述清扫装置相对设置，所述补光灯设置于所述烘干仓的下挡板处且与所述相机相对设置。

进一步地，所述腔体的下侧还设置有第二开口，所述第二开口上安装有散热风扇。

进一步地，所述数据处理装置，还用于在所述病虫害数据大于预设阈值的情况下，发出告警。

本发明还提供一种水稻远程控制监测方法，所述方法应用于上述任一项所述的系统中，所述方法，包括：

采集目标水稻区域的气象数据；

采集所述目标水稻区域的土壤墒情数据；

采集所述目标水稻区域的病虫害数据；

采集所述目标水稻区域的水体数据；

基于可视化图表的方式将所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行显示，以及基于预设的预警机制对所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行处理，得到目标水稻区域的诊断结果。

本发明还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，其中，

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现如上所述的水稻远程控制监测方法中的步骤。

本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的水稻远程控制监测方法。

采用上述实现方式的有益效果是：本发明提供的，通过气象监测站采集目标水稻区域的气象数据，通过土壤墒情监测站采集所述目标水稻区域的土壤墒情数据，通过病虫害监测装置采集所述目标水稻区域的病虫害数据，通过水体监测站采集所述目标水稻区域的水体数据，通过数据处理装置基于可视化图表的方式将所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行显示，以及基于预设的预警机制对所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行处理，得到目标水稻区域的诊断结果。本发明通过气象监测站、土壤墒情监测站、病虫害监测装置及水体监测站进行数据采集，并通过数据处理装置基于可视化图表的方式进行可视化展示及进行数据处理，得到目标水稻区域的诊断结果，实现对水稻种植环境的自动化监控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的水稻远程控制监测系统一个实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的电子设备的一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明实施例中术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

在本发明实施例中出现的对步骤进行的命名或者编号，并不意味着必须按照命名或者编号所指示的时间/逻辑先后顺序执行方法流程中的步骤，已经命名或者编号的流程步骤可以根据要实现的技术目的变更执行次序，只要能达到相同或者相似的技术效果即可。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

本发明提供了一种水稻远程控制监测系统、方法及电子设备和存储介质，以下分别进行说明。

如图1所示，本发明提供一种水稻远程控制监测系统，包括：

气象监测站110，用于采集目标水稻区域的气象数据；

土壤墒情监测站120，用于采集所述目标水稻区域的土壤墒情数据；

病虫害监测装置130，用于采集所述目标水稻区域的病虫害数据；

水体监测站140，用于采集所述目标水稻区域的水体数据；

数据处理装置150，与所述气象监测站110、所述土壤墒情监测站120、所述病虫害监测装置130及所述水体监测站140通信连接，用于基于可视化图表的方式将所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行显示，以及基于预设的预警机制对所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行处理，得到目标水稻区域的诊断结果。

可以理解的是，水稻远程控制监测系统中的气象监测站110、土壤墒情监测站120、病虫害监测装置130及水体监测站140设置于目标水稻区域，即需要监测的水稻区域。本发明可以选用TH-QC8小型自动气象站主机小型自动气象站是一种多要素自动观测站，可监测空气温度、空气湿度、风向、风速、气压、雨量、日照时数、土壤温湿度等常规气象要素，可在无人值守的恶劣环境下全天候全自动正常运行，是一款高度集成、低功耗、可快速安装、便于野外监测使用的高精度气象观测设备。该设备由气象传感器、采集器、太阳能供电系统、立杆支架、云平台五部分组成，具有自动记录、超限和数据通讯等功能，广泛应用于气象、农业、林业、环保、海洋、机场、港口、科学考察、校园教育等领域。

土壤墒情监测站120是一款高度集成、低功耗、可快速安装、便于野外监测使用的高精度自动气象观测设备。该设备支持有线、GPRS、蓝牙等传输方式，免调试，可快速布置，广泛应用于农业、林业、地质、高校、科研等方面。主要针对土壤水分含量和土壤温度进行监测，通过水分传感器和温度传感器测量土壤的体积含水量(VWC)和温度值。同时，根据用户需求，可以扩展配置土壤电导率、土壤PH、空气温度、空气湿度、太阳辐射、雨量等传感器。

病虫害监测装置130，采用了现代光、电、数控等技术，实现了害虫诱捕、虫体远红外自动处理、传送带配合运输、整灯自动运行等多项功能，可在无人监管的情况下自动完成诱虫、杀虫、虫体分散、拍照、运输、收集、排水等系统作业。

水体监测站140也即是浮标水质监测站，它可对湖泊或流域内的水文、水质和气象参数进行实时测量。系统集数据采集、显示、存储、传输于一体，并具有超标短信报警功能、自动光感功能。具有测量参数多，测量精度高，存储容量大，方便组网，运行稳定等特点。

数据处理装置150用于数据可视化与分析：监控系统引入了数据可视化与分析技术，使用了现代化的可视化工具和技术，将数据呈现为图表、地图和其他交互式元素，这样决策者可以快速准确地了解数据情况，方便决策者制定决策。此外，我们的系统还能够实时监测数据，并通过预警机制及时发现问题，从而保证决策的及时性和准确性。解决了传统的方法中将这些数据存储在数据库中，然后通过编写程序进行数据分析和报告生成。然而，这种方法存在许多问题，例如需要专业的编程技能和时间，无法及时响应决策者的需求，以及数据的可视化不够直观等等。

本发明提供的水稻远程控制监测系统还包括全程可溯源系统，全程可溯源系统采用了基于区块链技术的数据存储和管理方式。区块链是一种去中心化的分布式账本技术，可以确保数据不被篡改、丢失或冒充。解决了在传统的溯源系统中，数据往往存在于一些中心化的服务器上，容易被攻击或篡改，从而导致数据的失真。

本发明采用了多种监测手段，例如气象站、水质监测仪、土壤监测仪、虫情监测器等，可以全面监测环境状况。系统还可以根据历史数据和实时数据进行预测，帮助农民做出更好的生产决策。

此外，本发明还可以在水稻远程控制监测系统上接入微信公众号，从而可以实现与用户互动，并提高用户体验和参与度。可以通过微信公众号的接入实现数据查询的功能。

水稻远程控制监测系统还可以实现智能化的害虫管理预警，其采用了多种创新技术，以最小化对环境和食品安全的影响，减少了传统的害虫管理采用化学农药来杀灭害虫，这不仅会对环境造成污染，而且还有潜在的食品安全问题。

在一些实施例中，所述气象监测站110，包括：气象传感器、采集器、太阳能供电单元和立杆支架；

其中，所述气象传感器、所述采集器和所述太阳能供电单元均固定于所述立杆支架上；所述太阳能供电单元与所述气象传感器和所述采集器电性连接，用于给所述气象传感器和所述采集器供电；所述采集器与所述气象传感器通信连接，用于将所述气象传感器采集的气象数据发送至所述数据处理装置150。

可以理解的是，采集器具备无线通信功能，实现气象传感器与数据处理装置150之间的数据传输。

在一些实施例中，所述土壤墒情数据包括：土壤电导率、土壤PH、空气温度、空气湿度、太阳辐射及雨量中的至少一种。

在一些实施例中，所述病虫害监测装置130，包括：腔体以及设置于所述腔体中的诱虫灯、杀虫仓、烘干仓、清扫装置、震动装置和相机；

所述诱虫灯固定在所述腔体的上侧，所述腔体的上侧表面有第一开口，所述第一开口上固定有与所述诱虫灯相对应的引虫风扇；

所述杀虫仓与所述诱虫灯的下方相对设置，且所述杀虫仓的底部与所述烘干仓连通，所述相机设置于所述烘干仓底部且正对所述杀虫仓；

所述烘干仓的底部镂空，且所述清扫装置与所述烘干仓的底部正对设置，所述震动装置设置于所述清扫装置的底部；

所述相机与所述数据处理装置150通信连接，用于采集所述杀虫仓中的病虫害数据，并将所述病虫害数据发送至所述数据处理装置150。

可以理解的是，相机可以是高清摄像头，采用海康威视200万像素的星光级云台球机摄像头；四个不同区域安装360度高清摄像头。

在一些实施例中，所述病虫害监测装置130，还包括：加热装置、旋转盘和补光灯；

所述加热装置设置于所述烘干仓内，所述旋转盘固定于所述腔体的底部且与所述清扫装置相对设置，所述补光灯设置于所述烘干仓的下挡板处且与所述相机相对设置。

可以理解的是，通过设置旋转盘可以承接清扫装置清扫下来的病虫，所述补光灯为相机拍照提供光源。

在一些实施例中，所述腔体的下侧还设置有第二开口，所述第二开口上安装有散热风扇。

可以理解的是，通过散热风扇可以将腔体内的热量排出，保证腔体内容各部件的使用寿命。

在一些实施例中，所述数据处理装置150，还用于在所述病虫害数据大于预设阈值的情况下，发出告警。

可以理解的是，在病虫害数据大于预设阈值的情况下，发出告警，可以方便人员即时进行驱动操作，提高水稻产量。

综上所述，本发明提供的水稻远程控制监测系统，通过气象监测站110采集目标水稻区域的气象数据，通过土壤墒情监测站120采集所述目标水稻区域的土壤墒情数据，通过病虫害监测装置130采集所述目标水稻区域的病虫害数据，通过水体监测站140采集所述目标水稻区域的水体数据，通过数据处理装置150基于可视化图表的方式将所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行显示，以及基于预设的预警机制对所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行处理，得到目标水稻区域的诊断结果。本发明通过气象监测站110、土壤墒情监测站120、病虫害监测装置130及水体监测站140进行数据采集，并通过数据处理装置150基于可视化图表的方式进行可视化展示及进行数据处理，得到目标水稻区域的诊断结果，实现对水稻种植环境的自动化监控。

本发明提供的水稻远程控制监测系统，可以保障大米生产质量和安全，具体地，通过远安瓦仓大米监测系统实时监测农田环境参数，帮助农田管理人员更好地了解大米生产过程中的土壤湿度、温度、光照等因素，从而优化农田管理策略，提高大米生产的质量和安全性。采用无农药杀虫的方式，不仅对环境无害，而且对土壤有益。

本发明提供的水稻远程控制监测系统，覆盖面广，支持变焦和旋转，监控范围广泛。通过精准监测和控制技术，实现对农产品生长全周期的管理，可以保证农产品的品质和安全性，提高其附加值和市场竞争力。

本发明提供的水稻远程控制监测系统可以提高大米生产效率，通过远安瓦仓大米监测系统，农田管理人员可以实时掌握农田的状态，并根据数据生成的报告和决策支持信息进行精细化管理，从而优化种植方案、施肥、灌溉等农事活动，提高大米生产的效率和产量。

本发明提供的水稻远程控制监测系统实现了农田信息溯源管理，远安瓦仓大米监测系统可以对农田环境数据进行实时存储和管理，从而实现对大米生产过程的溯源管理，有助于提升大米生产的可追溯性，提高消费者对大米质量和安全的信任，同时也有助于应对食品安全监管的要求。

本发明提供的水稻远程控制监测系统可以保护环境，智慧农业可以降低农业生产对环境的污染和破坏，通过精准管理减少农业化学物质的使用和土地的耕地率，促进生态环境的保护和修复。

本发明还提供一种水稻远程控制监测方法，所述方法应用于上述的系统中，所述方法，包括：

采集目标水稻区域的气象数据；

采集所述目标水稻区域的土壤墒情数据；

采集所述目标水稻区域的病虫害数据；

采集所述目标水稻区域的水体数据；

基于可视化图表的方式将所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行显示，以及基于预设的预警机制对所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行处理，得到目标水稻区域的诊断结果。

如图2所示，本发明还相应提供了一种电子设备200。该电子设备200包括处理器201、存储器202及显示器203。图2仅示出了电子设备200的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代地实施更多或者更少的组件。

存储器202在一些实施例中可以是电子设备200的内部存储单元，例如电子设备200的硬盘或内存。存储器202在另一些实施例中也可以是电子设备200的外部存储设备，例如电子设备200上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。

进一步地，存储器202还可既包括电子设备200的内部储存单元也包括外部存储设备。存储器202用于存储安装电子设备200的应用软件及各类数据。

处理器201在一些实施例中可以是一个中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器202中存储的程序代码或处理数据，例如本发明中的水稻远程控制监测方法。

显示器203在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器203用于显示在电子设备200的信息以及用于显示可视化的用户界面。电子设备200的部件201-203通过系统总线相互通信。

在本发明的一些实施例中，当处理器201执行存储器202中的水稻远程控制监测程序时，可实现以下步骤：

采集目标水稻区域的气象数据；

采集所述目标水稻区域的土壤墒情数据；

采集所述目标水稻区域的病虫害数据；

采集所述目标水稻区域的水体数据；

基于可视化图表的方式将所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行显示，以及基于预设的预警机制对所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行处理，得到目标水稻区域的诊断结果。

应当理解的是：处理器201在执行存储器202中的水稻远程控制监测程序时，除了上面的功能之外，还可实现其他功能，具体可参见前面相应方法实施例的描述。

进一步地，本发明实施例对提及的电子设备200的类型不作具体限定，电子设备200可以为手机、平板电脑、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、可穿戴设备、膝上型计算机(laptop)等便携式电子设备。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载IOS、android、microsoft或者其他操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其他便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本发明其他一些实施例中，电子设备200也可以不是便携式电子设备，而是具有触敏表面(例如触控面板)的台式计算机。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的水稻远程控制监测方法，该方法包括：

采集目标水稻区域的气象数据；

采集所述目标水稻区域的土壤墒情数据；

采集所述目标水稻区域的病虫害数据；

采集所述目标水稻区域的水体数据；

基于可视化图表的方式将所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行显示，以及基于预设的预警机制对所述气象数据、所述土壤墒情数据、所述病虫害数据和所述水体数据进行处理，得到目标水稻区域的诊断结果。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上对本发明所提供的水稻远程控制监测系统、方法及电子设备和存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。