分析監(jiān)控系統(tǒng)。下面詳細(xì)說明。
[0017]如圖1所述，本系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理模塊、灌溉模塊、農(nóng)藥噴灑模塊以及施肥模塊，虛線表示無線連接。數(shù)據(jù)采集模塊用來采集農(nóng)作物的空氣溫度、空氣濕度以、農(nóng)作物的圖像及無人機(jī)所在位置等信息;無線傳輸網(wǎng)絡(luò)功能是將數(shù)據(jù)采集模塊的采集的信息通區(qū)域節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò)傳送給數(shù)據(jù)處理模塊，接收數(shù)據(jù)處理模塊傳送過來的控制命令，將控制命令傳給灌溉模塊、農(nóng)藥噴灑模塊以及施肥模塊;灌溉模塊用來調(diào)控不同農(nóng)業(yè)區(qū)域內(nèi)的灌溉設(shè)施;農(nóng)藥噴灑模塊安裝在無人機(jī)上用來調(diào)控不同區(qū)域內(nèi)所需農(nóng)藥劑型和使用濃度;施肥模塊安裝在無人機(jī)上用來調(diào)控不同區(qū)域內(nèi)的施肥的類型和數(shù)量。
[0018]本發(fā)明涉及的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其包括如下步驟:
[0019]I)將規(guī)模較大的農(nóng)場劃分為不同的區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)配一架安裝有傳感器和GPS終端的無人機(jī)；
[0020]2)安裝有傳感器和GPS終端的無人機(jī)按照規(guī)定的飛行區(qū)域?qū)⒖諝鉁囟?、空氣濕度、農(nóng)作物長勢圖像及所在的地理位置等信息通過無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊；
[0021]3)數(shù)據(jù)處理模塊初始化，用戶通過人機(jī)界面設(shè)置種植模式和灌溉、農(nóng)藥噴灑、施肥的調(diào)控方式。種植模式有兩種即種植模式智能識別或自定義種植，種植模式的智能識別是基于圖像模式識別技術(shù)實現(xiàn)的，自定義種植模式下用戶可以根據(jù)自身特有情況定義種植模式，設(shè)定自己的調(diào)控條件;灌溉、農(nóng)藥噴灑、施肥的調(diào)控方式有兩種即自動和授權(quán)，授權(quán)方式下當(dāng)系統(tǒng)滿足調(diào)控條件時，將調(diào)控指令發(fā)送給灌溉模塊和用戶的移動客戶端，需用戶授權(quán)后，這些模塊才能執(zhí)行調(diào)控指令，自動方式下沒有授權(quán)就可直接執(zhí)行。
[0022]4)數(shù)據(jù)處理模塊基于專家系統(tǒng)實現(xiàn)的，如圖2所示，首先對采集到的農(nóng)作物圖像進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換，提取出農(nóng)作物葉片水分飽和程度、病蟲害及缺少氮、磷、鉀等礦物質(zhì)等特征信息，用以判斷其所在土壤中的溫度、濕度、病蟲害和土壤中的溫度礦物質(zhì)含量等情況，然后通過推理機(jī)制得出診斷結(jié)果，如果滿足調(diào)控的條件，則向灌溉、農(nóng)藥噴灑、施肥模塊和用戶的移動客戶端發(fā)出調(diào)控指令。
[0023]5)如果灌溉、農(nóng)藥噴灑、施肥調(diào)控方式是自動，無需用戶授權(quán)，這些模塊可以直接執(zhí)行調(diào)控指令。
[0024]6)如果灌溉、農(nóng)藥噴灑、施肥調(diào)控方式是授權(quán)，則需用戶授權(quán)后，這些模塊才能執(zhí)行調(diào)控指令。
【主權(quán)項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、無線傳輸網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理模塊、灌溉模塊、農(nóng)藥噴灑模塊以及施肥模塊。其特征在于所述數(shù)據(jù)采集模塊是由分布在不同區(qū)域中的無人機(jī)完成，包括各區(qū)域內(nèi)空氣溫度、空氣濕度、農(nóng)作物長勢圖像及無人機(jī)所在的地理位置等信息的采集;所述無線傳輸網(wǎng)絡(luò)將采集到的農(nóng)作物環(huán)境信息和無人機(jī)地理位置信息傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊;所述數(shù)據(jù)處理模塊將采集的信息圖像進(jìn)行特征提取，并分別得出農(nóng)作物水分、蟲害及礦物質(zhì)含量的診斷結(jié)果與相應(yīng)的解決措施，最后將調(diào)控指令發(fā)送給灌溉模塊、農(nóng)藥噴灑模塊以及施肥模塊和用戶的移動客戶端;所述的灌溉模塊即被控制的各個區(qū)域內(nèi)的灌溉裝置;所述的農(nóng)藥噴灑模塊即安裝在無人機(jī)上的農(nóng)藥噴灑系統(tǒng);所述的施肥模塊即安裝在無人機(jī)倉內(nèi)的施肥系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊主要包括空氣溫度傳感器、空氣濕度傳感器、無人機(jī)組等，傳感器裝置安裝在無人機(jī)上，而不是部署在農(nóng)作物生長的現(xiàn)場，無人機(jī)的飛行路線是基于雷達(dá)導(dǎo)航技術(shù)實現(xiàn)的，并且利用衛(wèi)星定位技術(shù)實時獲取無人機(jī)所在的地理位置和狀態(tài)信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸網(wǎng)絡(luò)是基于GPRS無線通信技術(shù)實現(xiàn)的，包括GSM基站和固定在無人機(jī)上的GPS終端，采集到的空氣溫度、空氣濕度、農(nóng)作物圖像及無人機(jī)所在地理位置等信息經(jīng)GSM基站中的GPRS區(qū)域節(jié)點發(fā)送給數(shù)據(jù)處理模塊，這些區(qū)域節(jié)點構(gòu)建成網(wǎng)絡(luò)相互通信，在某個區(qū)域節(jié)點損壞失效等問題出現(xiàn)的情況下，無線通信網(wǎng)絡(luò)能夠自動調(diào)整。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊中有兩種種植模式可供選擇即智能識別或自定義種植模式，種植模式的智能識別是基于模式識別中紋理特征的識別技術(shù)實現(xiàn)的，自定義種植模式下用戶可以根據(jù)自身特有情況定義種植模式，設(shè)定自己的調(diào)控條件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊是基于專家系統(tǒng)實現(xiàn)的，專家系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，主要包括形態(tài)特征參數(shù)、數(shù)據(jù)接口、推理機(jī)制和輸出形態(tài)特征的診斷結(jié)果四部分，實現(xiàn)對灌溉、農(nóng)藥噴灑和施肥三個模塊的調(diào)控。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊中灌溉調(diào)控是基于專家系統(tǒng)實現(xiàn)的，包括各種農(nóng)作物葉片水分飽和程度特征及預(yù)防知識。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊中農(nóng)藥噴灑調(diào)控是基于專家系統(tǒng)實現(xiàn)的，包括各種農(nóng)作物病蟲害的特征及預(yù)防和防治知識。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理模塊中施肥調(diào)控是基于專家系統(tǒng)實現(xiàn)的，包括各種農(nóng)作物缺少氮、磷、鉀等礦物質(zhì)的特征及預(yù)防和防治知識。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的灌溉、農(nóng)藥噴灑、施肥調(diào)控有兩種工作方式即自動和授權(quán)，授權(quán)方式下當(dāng)系統(tǒng)滿足調(diào)控條件時，將調(diào)控指令發(fā)送給灌溉模塊、農(nóng)藥噴灑模塊以及施肥模塊和用戶的移動客戶端，需用戶授權(quán)后，灌溉模塊、農(nóng)藥噴灑模塊以及施肥模塊才能執(zhí)行調(diào)控指令，自動方式下沒有授權(quán) 就可直接執(zhí)行。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)智能分析監(jiān)控系統(tǒng)。首先將規(guī)模較大的農(nóng)場劃分為不同的區(qū)域，每個區(qū)域內(nèi)配一架安裝有傳感器和GPS終端的無人機(jī)，傳感器將采集到的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳到數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊然后通過對農(nóng)作物長勢圖像智能識別選擇最優(yōu)的調(diào)控規(guī)則，當(dāng)滿足調(diào)控條件時，將調(diào)控指令發(fā)送給灌溉、農(nóng)藥噴灑、施肥模塊和用戶的移動客戶端。系統(tǒng)調(diào)控有兩種工作模式即自動模式和授權(quán)模式，授權(quán)模式下當(dāng)系統(tǒng)滿足調(diào)控條件時，這些模塊需用戶授權(quán)才能執(zhí)行調(diào)控指令，自動模式下沒有授權(quán)就可直接執(zhí)行。本發(fā)明能克服傳統(tǒng)采集點安裝維護(hù)性差等問題，適用于大規(guī)模多農(nóng)作物混合種植的情況，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，減少管理勞動強(qiáng)度。
【IPC分類】G05B19/418, G06Q50/02
【公開號】CN105446309
【申請?zhí)枴緾N201511031723
【發(fā)明人】張云鵬, 張貝貝, 李恒, 周天琪, 李可君, 高明淵
【申請人】西北工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月31日