一种基于物联网的农业智能应用系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种基于物联网的农业智能应用系统，物联网监测单元通过无线和/或有线网络经网络连接单元与信息处理单元信号连接，水肥一体化滴灌单元通过无线网络经网络连接单元与信息处理单元信号连接，远程展示和管理单元通过无线和/或有线网络经网络连接单元与信息处理单元信号连接，溯源管理单元通过无线和/或有线网络经网络连接单元与信息处理单元信号连接，信息处理单元根据接收的物联网监测单元信息经内置的农产品水肥、病虫害及农残分析模块处理形成水肥滴灌策略。本实用新型专利技术通过物联网技术实现农业远程监测、水肥一体化智能滴灌、远程展示和管理以及溯源管理，具有结构简单、组网灵活便捷、智能化控制的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于农业自动化
，涉及一种结构简单、组网灵活便捷、智能化控制的基于物联网的农业智能应用系统。
技术介绍
我国传统的农业灌溉由于技术、管理水平的落后，导致农业灌溉用水浪费十分严重，距世界先进水平还有较大差距，节水潜力很大。另外，由于我国传统采用凭经验翻埋、浇灌等方式施肥，不仅难以有效掌握施肥植物的养分状况，容易造成肥效过量或不足，而且集中式施肥还会形成农业面源污染，不利于农业生态发展。现有的水肥一体化灌溉技术相比传统灌溉和施肥技术节水、施肥均衡，但传统采用简单的定时、定量供水及施肥仅根据人为经验确定灌溉量和施肥量，往往造成过度灌溉和施肥，不仅水利用率较低，而且过多的肥料容易造成烧苗或贪青晚熟影响结实率；也有采用在种植土壤布置水分、养分传感器及灌溉控制阀门，从而实现根据土壤含水量和生长元素含量实现自动灌溉的控制，但由于各传感器采用传统信号连接方式，不仅成本高，而且可靠性和维护性能差，且各传感器和控制阀门分布于田间地头，线缆连接复杂且成本高，后期维护困难、组网灵活性差且影响机械化作业。随着云计算、大数据、物联网、“互联网+农业”等新一代信息技术的快速发展和深化应用，信息技术与农业生产不断融合发展，正表现出“种植规模化雏形正在形成”、“农产品的局部信息化向全生命周期信息化过渡”、“传统销售模式与电商模式暗中博弈”等阶段性特点，同时暴露出缺少龙头企业、生产与消费流通环节漫长、品牌认知度不高、标准体系尚未建立等问题，总体处于胶着和过渡阶段。由于水肥一体化灌溉技术难以实现有效的智能化、远程化控制，农作物病虫害和农产品农残难以得到有效、及时的监测及控制；对农业生产过程的不信任导致绿色食品、有机食品等食品安全信任机制缺失；远程展示和管理又往往与水肥一体化灌溉分离，不仅部分设施、设备重复投入，且管理复杂；农业生产、物流、仓储和销售的溯源管理作为现代农业现代化的标志，也往往独立于农业生产管理系统外，设备的重复投入和数据的重复输入难以避免，而且也一样存在多系统管理的难题，难以适应现代化农业生产与管理的需要。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单、组网灵活便捷、智能化控制的基于物联网的农业智能应用系统。本技术的目的是这样实现的，包括物联网监测单元、水肥一体化滴灌单元、网络连接单元、信息处理单元、远程展示和管理单元、溯源管理单元，所述物联网监测单元通过无线和/或有线网络经网络连接单元与信息处理单元信号连接以监测种植基地的气象、土壤墒情和/或病虫害信息，所述水肥一体化滴灌单元通过无线网络经网络连接单元与信息处理单元信号连接并根据信息处理单元决策信息对种植基地进行补水和/或施肥，所述远程展示和管理单元通过无线和/或有线网络经网络连接单元与信息处理单元信号连接以实现种植基地作物的远程展示和/或远程管理，所述溯源管理单元通过无线和/或有线网络经网络连接单元与信息处理单元信号连接并利用RFID和物联网技术以实现农作物生产、物流仓储和销售过程的溯源管理，所述信息处理单元根据接收的物联网监测单元信息经内置的农产品水肥、病虫害及农残分析模块处理形成水肥滴灌策略。本技术根据现有技术中的农业生产传统监测传感器和水肥一体化控制成本高、维护和扩展困难；另外，根据现行由于食品安全信任机制缺失而建立的远程展示与远程管理系统以及溯源系统分别各自独立运行，造成重复性投入和管理困难。通过采用以无线为主的物联网技术，将农业生产远程监测、水肥一体化智能滴灌、远程展示和管理以及溯源管理有机结合，以信息处理单元作为整合核心，形成智能化的水肥一体灌溉、病虫害防治、农残控制、远程展示与管理、溯源管理的现代化农业应用系统，具有结构简单、组网灵活便捷、智能化控制的特点。附图说明图1为本技术原理示意图；图中：1-物联网监测单元，2-水肥一体化滴灌单元，3-网络连接单元，4-信息处理单元，5-远程展示和管理单元，6-溯源管理单元，7-无线信号，8-有线线缆，9-管道。具体实施方式 下面结合附图对本技术作进一步的说明，但不得以任何方式对本技术加以限制，基于本技术教导所作的任何变更或改进，均属于本技术的保护范围。 如图1所示，本技术包括物联网监测单元1、水肥一体化滴灌单元2、网络连接单元3、信息处理单元4、远程展示和管理单元5、溯源管理单元6，所述物联网监测单元1通过无线和/或有线网络经网络连接单元3与信息处理单元4信号连接以监测种植基地的气象、土壤墒情和/或病虫害信息，所述水肥一体化滴灌单元2通过无线网络经网络连接单元3与信息处理单元4信号连接并根据信息处理单元4决策信息对种植基地进行补水和/或施肥，所述远程展示和管理单元5通过无线和/或有线网络经网络连接单元3与信息处理单元4信号连接以实现种植基地作物的远程展示和/或远程管理，所述溯源管理单元6通过无线和/或有线网络经网络连接单元3与信息处理单元4信号连接并利用RFID和物联网技术以实现农作物生产、物流仓储和销售过程的溯源管理，所述信息处理单元4根据接收的物联网监测单元1信息经内置的农产品水肥、病虫害及农残分析模块处理形成水肥滴灌策略。 所述水肥一体化滴灌单元2包括由水源、肥源、滴灌控制枢纽、输配管道、灌水器，所述滴灌控制枢纽通过内置无线模块与网络连接单元3获取信息处理单元4的水肥滴灌策略后将水源中的水和/或肥源中的肥料通过输配管道送至分布于种植基地的灌水器进行滴灌，所述滴灌控制枢纽包括电机、水泵、过滤器、施肥器、控制和量测设备、电机保护装置，所述输配管道包括主、干、支、毛管道及管道控制阀门。所述物联网监测单元1包括气象站和/或环境传感器单元，所述气象站和/或环境传感器单元设置有GPRS、3G、4G、5G、WiFi、WiMax或zigbee的终端无线通讯模块，所述终端无线通讯模块与网络连接单元3无线连接。 所述气象站包括室外温度、室外湿度、室外光照辐射、风速、风向、雨雪信号和/或雨量信号传感器和气象控制器、气象终端无线通讯模块，所述室外温度、室外湿度、室外光照辐射、风速、风向、雨雪信号和/或雨量信号传感器设置于种植基地户外并与气象控制器信号连接，所述气象控制器通过气象终端无线通讯模块与网络连接单元3无线连接。所述环境传感器单元包括空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤EC值传感器和/或土壤PH值传感器和环境监测控制器、环境监测终端无线通讯模块，所述空气温度传感器、空气湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器、土壤EC值传感器和/或土壤PH值传感器设置于种植基地大棚内并与环境监测控制器信号连接，所述环境监测控制器通过环境监测终端无线通讯模块与网络连接单元3无线连接。所述环境传感器单元还包括病虫害监测传感器组和/或农残监测传感器，所述病虫害监测传感器组和/或农残监测传感器通过环境监测终端无线通讯模块与网络连接单元3无线连接。所述气象站和/或环境传感器单元与就近设置的太阳能和/或风能发电蓄电系统连接以获取供电。所述物联网监测单元1还包括终端视频监视器，所述终端视频监视器通过内置的GPRS、3G、4G、5G、Wi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的农业智能应用系统，其特征在于包括物联网监测单元（1）、水肥一体化滴灌单元（2）、网络连接单元（3）、信息处理单元（4）、远程展示和管理单元（5）、溯源管理单元（6），所述物联网监测单元（1）通过无线和/或有线网络经网络连接单元（3）与信息处理单元（4）信号连接以监测种植基地的气象、土壤墒情和/或病虫害信息，所述水肥一体化滴灌单元（2）通过无线网络经网络连接单元（3）与信息处理单元（4）信号连接并根据信息处理单元（4）决策信息对种植基地进行补水和/或施肥，所述远程展示和管理单元（5）通过无线和/或有线网络经网络连接单元（3）与信息处理单元（4）信号连接以实现种植基地作物的远程展示和/或远程管理，所述溯源管理单元（6）通过无线和/或有线网络经网络连接单元（3）与信息处理单元（4）信号连接并利用RFID和物联网技术以实现农作物生产、物流仓储和销售过程的溯源管理，所述信息处理单元（4）根据接收的物联网监测单元（1）信息经内置的农产品水肥、病虫害及农残分析模块处理形成水肥滴灌策略。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的农业智能应用系统，其特征在于包括物联网监测单元（1）、水肥一体化滴灌单元（2）、网络连接单元（3）、信息处理单元（4）、远程展示和管理单元（5）、溯源管理单元（6），所述物联网监测单元（1）通过无线和/或有线网络经网络连接单元（3）与信息处理单元（4）信号连接以监测种植基地的气象、土壤墒情和/或病虫害信息，所述水肥一体化滴灌单元（2）通过无线网络经网络连接单元（3）与信息处理单元（4）信号连接并根据信息处理单元（4）决策信息对种植基地进行补水和/或施肥，所述远程展示和管理单元（5）通过无线和/或有线网络经网络连接单元（3）与信息处理单元（4）信号连接以实现种植基地作物的远程展示和/或远程管理，所述溯源管理单元（6）通过无线和/或有线网络经网络连接单元（3）与信息处理单元（4）信号连接并利用RFID和物联网技术以实现农作物生产、物流仓储和销售过程的溯源管理，所述信息处理单元（4）根据接收的物联网监测单元（1）信息经内置的农产品水肥、病虫害及农残分析模块处理形成水肥滴灌策略。2.根据权利要求1所述基于物联网的农业智能应用系统，其特征在于所述水肥一体化滴灌单元（2）包括由水源、肥源、滴灌控制枢纽、输配管道、灌水器，所述滴灌控制枢纽通过内置无线模块与网络连接单元（3）获取信息处理单元（4）的水肥滴灌策略后将水源中的水和/或肥源中的肥料通过输配管道送至分布于种植基地的灌水器进行滴灌，所述滴灌控制枢纽包括电机、水泵、过滤器、施肥器、控制和量测设备、电机保护装置，所述输配管道包括主、干、支、毛管道及管道控制阀门。3.根据权利要求1所述基于物联网的农业智能应用系统，其特征在于所述物联网监测单元（1）包括气象站和/或环境传感器单元，所述气象站和/或环境传感器单元设置有GPRS、3G、4G、5G、WiFi、WiMax或zigbee的终端无线通讯模块，所述终端无线通讯模块与网络连接单元（3）无线连接。4.根据权利要求3所述基于物联网的农业智能应用系统，其特征在所述气象站包括室外温度、室外湿度、室外光照辐射、风速、风向、雨雪信号和/或雨量信号传感器和气象控制器、气象终端无线通讯模块，所述室外温度、室外湿度、室外光照辐射、风速、风向、雨雪信号和/或雨量信号传感器设置于种植基地户外并与气象控制器信号连接，所述气象控制器通过气象终端无线通讯模块与网络连接单元（3）无线连接。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：和文勇，李正星，李灼宇，高进，
申请(专利权)人：昆明九天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53