一种基于农业大数据的农业灌溉系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于农业大数据的农业灌溉系统，有有效的解决了现有的农业灌溉供电方式单一，无法保证不间断供电，数据采集困难和不具有远程监控装置的问题，其所述系统包括数据采集模块、中央控制中心、控制模块、农业灌溉模块、供电模块、工控机、无线网络模块、远程监控模块和农业云平台；所述数据采集模块的输出端与中央控制中心的第一输入端连接，所述中央控制中心的第一输出端通过无线网络模块与远程监控模块和农业云平台连接，所述中央控制中心的第二输出端与控制模块的输入端连接，且控制模块的输出端与农业灌溉模块连接，所述供电模块、工控机的输出端与中央控制中心的第二输入端连接。

An agricultural irrigation system based on agricultural big data

The invention discloses an agricultural irrigation system based on large agricultural data, which effectively solves the problems of single existing agricultural irrigation power supply mode, no uninterrupted power supply, difficult data acquisition and no remote monitoring device. The system comprises a data acquisition module, a central control center and a control module. The output end of the data acquisition module is connected with the first input end of the central control center, and the first output end of the central control center is connected with the remote monitoring module and the agricultural Yunping through the wireless network module. The second output terminal of the central control center is connected with the input terminal of the control module, and the output terminal of the control module is connected with the agricultural irrigation module.

【技术实现步骤摘要】
一种基于农业大数据的农业灌溉系统
本专利技术涉及农业管理领
，具体为一种基于农业大数据的农业灌溉系统。
技术介绍
农业是关系到国民经济基础的产业，世界上不论是发展中国家还是发达国家都非常重视农业的发展。对于我国，农业还有较多地区生产方式落后，生产效率相对低下；西部干旱少雨，地下水含量极度匮乏，对作物灌溉和农业现代化发展产生严重制约。智能化控制灌溉系统的建立可以进一步提高现有节水灌溉农业的管理水平。节水灌溉系统虽然在降低作物灌溉制度，提高作物产量上有明显的作用，但由于人工操作的可变性过大，致使灌溉的合理性无法得到进一步的提高。而自动化控制灌溉是通过对土壤、作物、气象等各类因素的采集、分析后由大数据智能平台发送相关信息指令对现地单元设备进行合理化、科学化控制，以此来实现降低人工分析决策的不合理性因素对农业灌溉的影响。作为现代化农业发展的趋势，在现状农业灌溉已大面积实施节水工程的前提下，进一步推广智能化控制灌溉在节水工程中的使用对促进农业经济发展具有深远影响和重要的意义。其中CN107787659A一种基于大数据的农业灌溉系统，提出一种技术方案：所述系统包括数据检测组、中央控制器、云计算平台、控制单元、灌溉泵、肥料泵和农药泵；所述数据检测组的输出作为中央控制器的输入，所述中央控制器与云计算平台相互连接，且与控制单元的输入端相连接，所述控制单元控制灌溉泵、肥料泵、农药泵；所述数据检测组包括PM2.5检测装置、土壤湿度检测装置、土壤温度检测装置、水压检测装置、植物生长状况检测和雨水检测装置和CN105918074A一种基于物联网的农业灌溉系统，提出一种技术方案：包括：基于WEB控制的SCADA系统，其特征是：所述基于WEB控制的SCADA系统连接有水泵变频控制系统、压力传感和土壤墒情检测系统、过滤及反冲洗系统、配水和水肥耦合控制系统、雨水收集检测系统，均有供电方式单一，无法保证不间断供电，数据采集困难和不具有远程监控装置的问题。所以，如何设计一种基于农业大数据的农业灌溉系统，成为我们当前要解决的问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种基于农业大数据的农业灌溉系统，有效的解决了现有的农业灌溉供电方式单一，无法保证不间断供电，数据采集困难和不具有远程监控装置的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于农业大数据的农业灌溉系统，所述系统包括数据采集模块、中央控制中心、控制模块、农业灌溉模块、供电模块、工控机、无线网络模块、远程监控模块和农业云平台；所述数据采集模块的输出端与中央控制中心的第一输入端连接，所述中央控制中心的第一输出端通过无线网络模块与远程监控模块和农业云平台连接，所述中央控制中心的第二输出端与控制模块的输入端连接，且控制模块的输出端与农业灌溉模块连接，所述供电模块、工控机的输出端与中央控制中心的第二输入端连接。所述供电模块包括供电控制模块、交流供电模块、光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块，所述供电控制模块的输出端电性连接交流供电模块、光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块。所述交流供电模块用于为负载提供电源电压的第一电源输出端和用于产生高电平信号的第二电源输出端，所述第二电源输出端与光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块连接，所述交流供电模块工作时，所述供电控制模块控制光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块停止供电，所述光伏供电模块包括太阳能板，所述太阳能板通过太阳能转换控制模块和电池供电模块连接，所述风能供电模块包括风力收集设备和风能转化设备，所述风力收集设备的输出端与风能转化设备的输入端连接，所述风能转化设备通过风能转换控制模块和电池供电模块连接。所述第一电源输出端和第二电源输出端均通过额定电压直流电生成电路与供电电路连接，所述第一电源输出端和第二电源输出端上均安装有电流监控模块，所述额定电压直流电生成电路上安装有双电源切换开关，且双电源切换开关的两个输入端分别于第一电源输出端和第二电源输出端连接，所述电流监控模块电性连接供电控制模块的输入端，所述供电控制模块的输出端电性连接双电源切换开关，所述额定电压直流电生成电路，用于将所接收的交流电或直流电先转换为母线电压直流电，再转换为额定电压直流后输出到供电电路上。根据上述技术方案，所述数据采集模块包括PM2.5传感器、土壤温湿度传感器、水压测量传感器、大气温湿度传感器、无线植物传感器、雨水传感器、土壤pH传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、数据处理中心和无线网络模块，所述PM2.5传感器、土壤温湿度传感器、水压测量传感器、大气温湿度传感器、无线植物传感器、雨水传感器、土壤pH传感器、光照强度传感器和二氧化碳传感器的输出端均与数据处理中心的输入端连接，所述数据处理中心的输出端通过无线网络模块与中央控制中心连接。所述PM2.5传感器用于检测空气中PM2.5含量；所述土壤温湿度传感器用于检测土壤的温湿度；所述水压测量传感器用于检测管道的压力值；所述大气温湿度传感器用于检测大气的温湿度；所述无线植物传感器用于检测植物的生长状态；所述雨水传感器用于检测降雨量的大小；所述土壤pH传感器用于检测土壤的酸碱度；所述光照强度传感器用于检测太阳的光照强度；所述二氧化碳传感器用于检测大气的二氧化碳浓度。根据上述技术方案，所述数据处理中心包括预处理单元、进程调度芯片和CPU处理单元，所述预处理单元包括多个FPGA芯片，所述CPU处理单元包括多个嵌入设置的CPU，所述数据处理中心还包括多个内存单元，所述进程调度芯片用于调节多个所述内存单元的运行状态，对处理数据的快慢进行调节。根据上述技术方案，所述农业灌溉模块包括水源灌溉模块、农药灌溉模块和化肥灌溉模块；所述水源灌溉模块用于对农作物进行水源灌溉；所述农药灌溉模块用于对农作物进行药物喷洒；所述化肥灌溉模块用于对农作物进行施肥。根据上述技术方案，所述农业云平台包括云端服务器、控制器和Zigbee协调点，所述控制器的输出端电性连接云端服务器和Zigbee协调点，所述云端服务器通过智能网关与Zigbee协调点相连，所述Zigbee协调点通过各Zigbee终端节点与中央控制中心连接；所述Zigbee协调点与Zigbee终端节点通过无线网络模块进行交互。根据上述技术方案，所述远程监控模块包括依次相连的网卡、微型处理器和显示屏，所述微型处理器的输入端通过网卡与中央控制中心的Zigbee终端节点进行交互，所述微型处理器的输出端与显示屏的输入端连接。根据上述技术方案，所述中央控制中心包括输入输出模块、中央处理器和控制子系统，所述输入输出模块与中央处理器进行双向通信，所述中央处理器与控制子系统进行双向通信。根据上述技术方案，所述无线网络模块包括用于接收并发送无线网络信号的网络收发模块和用于处理无线网络信号的网络处理模块，所述网络收发模块与网络处理模块双向连接，所述网络收发模块是即插即用式无线网卡，所述无线网卡是连接广域网络接入点的无线广域网卡，或者是连接局域网络接入点的无线局域网卡。根据上述技术方案，所述网络处理模块包括内嵌存储管理软件的控制器、网络适配模块和网络存储模块，所述网络适配模块基于IP网络且借助标准的TCP/IP协议传输数据，从所述网络存储模块读取数据或向所述网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于农业大数据的农业灌溉系统，其特征在于：所述系统包括数据采集模块、中央控制中心、控制模块、农业灌溉模块、供电模块、工控机、无线网络模块、远程监控模块和农业云平台；所述数据采集模块的输出端与中央控制中心的第一输入端连接，所述中央控制中心的第一输出端通过无线网络模块与远程监控模块和农业云平台连接，所述中央控制中心的第二输出端与控制模块的输入端连接，且控制模块的输出端与农业灌溉模块连接，所述供电模块、工控机的输出端与中央控制中心的第二输入端连接；所述供电模块包括供电控制模块、交流供电模块、光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块，所述供电控制模块的输出端电性连接交流供电模块、光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块；所述交流供电模块用于为负载提供电源电压的第一电源输出端和用于产生高电平信号的第二电源输出端，所述第二电源输出端与光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块连接，所述交流供电模块工作时，所述供电控制模块控制光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块停止供电，所述光伏供电模块包括太阳能板，所述太阳能板通过太阳能转换控制模块和电池供电模块连接，所述风能供电模块包括风力收集设备和风能转化设备，所述风力收集设备的输出端与风能转化设备的输入端连接，所述风能转化设备通过风能转换控制模块和电池供电模块连接；所述第一电源输出端和第二电源输出端均通过额定电压直流电生成电路与供电电路连接，所述第一电源输出端和第二电源输出端上均安装有电流监控模块，所述额定电压直流电生成电路上安装有双电源切换开关，且双电源切换开关的两个输入端分别于第一电源输出端和第二电源输出端连接，所述电流监控模块电性连接供电控制模块的输入端，所述供电控制模块的输出端电性连接双电源切换开关，所述额定电压直流电生成电路，用于将所接收的交流电或直流电先转换为母线电压直流电，再转换为额定电压直流后输出到供电电路上。...

【技术特征摘要】
1.一种基于农业大数据的农业灌溉系统，其特征在于：所述系统包括数据采集模块、中央控制中心、控制模块、农业灌溉模块、供电模块、工控机、无线网络模块、远程监控模块和农业云平台；所述数据采集模块的输出端与中央控制中心的第一输入端连接，所述中央控制中心的第一输出端通过无线网络模块与远程监控模块和农业云平台连接，所述中央控制中心的第二输出端与控制模块的输入端连接，且控制模块的输出端与农业灌溉模块连接，所述供电模块、工控机的输出端与中央控制中心的第二输入端连接；所述供电模块包括供电控制模块、交流供电模块、光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块，所述供电控制模块的输出端电性连接交流供电模块、光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块；所述交流供电模块用于为负载提供电源电压的第一电源输出端和用于产生高电平信号的第二电源输出端，所述第二电源输出端与光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块连接，所述交流供电模块工作时，所述供电控制模块控制光伏供电模块、电池供电模块和风能供电模块停止供电，所述光伏供电模块包括太阳能板，所述太阳能板通过太阳能转换控制模块和电池供电模块连接，所述风能供电模块包括风力收集设备和风能转化设备，所述风力收集设备的输出端与风能转化设备的输入端连接，所述风能转化设备通过风能转换控制模块和电池供电模块连接；所述第一电源输出端和第二电源输出端均通过额定电压直流电生成电路与供电电路连接，所述第一电源输出端和第二电源输出端上均安装有电流监控模块，所述额定电压直流电生成电路上安装有双电源切换开关，且双电源切换开关的两个输入端分别于第一电源输出端和第二电源输出端连接，所述电流监控模块电性连接供电控制模块的输入端，所述供电控制模块的输出端电性连接双电源切换开关，所述额定电压直流电生成电路，用于将所接收的交流电或直流电先转换为母线电压直流电，再转换为额定电压直流后输出到供电电路上。2.根据权利要求1所述的一种基于农业大数据的农业灌溉系统，其特征在于：所述数据采集模块包括PM2.5传感器、土壤温湿度传感器、水压测量传感器、大气温湿度传感器、无线植物传感器、雨水传感器、土壤pH传感器、光照强度传感器、二氧化碳传感器、数据处理中心和无线网络模块，所述PM2.5传感器、土壤温湿度传感器、水压测量传感器、大气温湿度传感器、无线植物传感器、雨水传感器、土壤pH传感器、光照强度传感器和二氧化碳传感器的输出端均与数据处理中心的输入端连接，所述数据处理中心的输出端通过无线网络模块与中央控制中心连接。3.根据权利要求2所述的一种基于农业大数据的农业灌溉系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋晓贺，彭刚，
申请(专利权)人：台州创投环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33