CN105183053A - 一种果园智能管理*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种果园智能管理***，属于智能化果园管理领域，包括视频采集模块、高压喷药模块、配药模块、控制器模块、太阳能模块、传感器模块、浇灌模块、无线通信模块、用户移动端和PC机端管理模块；使用传感器模块感应果园内的空气温度、土壤湿度等环境参数，可以实现实时采集果园内的环境数据，由PC机端模块远程控制浇灌模块对果园进行浇灌，可以节省大量劳动力；使用配药模块自动配好所需喷的药物，使用远程控制喷药，并由视频采集模块实时采集高压喷药模块喷药的工作过程，使控制更加方便、准确，工作效率更高；解决现有果园种植浪费大量人力资源和最优化生产的问题。

Description

一种果园智能管理***

技术领域

本发明涉及一种果园管理***，特别是涉及一种果园智能管理***。

背景技术

随着科技不断发展，机械化生产得到很好普及。机械化、信息化、智能化成为农业生产和农机装备发展的必然趋势。我国很多地区开始使用机械化、智能化管理，给人们带来很大的经济效益。

我国作为农业生产大国，而果园种植占据了我国水果产业的主导地位，然而我国大部分果园还是使用人工管理生产的方式，一般是靠果农的经验来定性地估计各种环境因子，无法对生产过程中的各种环境信息进行精确测量，实现最优化生产，还浪费大量人力资源。

发明内容

本发明提供一种果园智能管理***，解决现有果园种植浪费大量人力资源和最优化生产的问题。

本发明通过以下技术方案解决上述问题：

一种果园智能管理***，包括视频采集模块、高压喷药模块、配药模块、控制器模块、太阳能模块、传感器模块、浇灌模块、无线通信模块、用户移动端、数据存储模块和PC机端管理模块；

所述视频采集模块、太阳能模块和传感器模块的输出端均与控制器模块的输入端连接；所述高压喷药模块、浇灌模块和配药模块的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述无线通信模块与控制器模块连接；所述PC机端管理模块与控制器模块连接；所述无线通信模块与用户移动端模块无线连接；所述数据存储模块与控制器模块连接。

上述方案中，所述配药模块包括智能开关、配药箱和药量调配器，所述智能开关的输入端与控制器模块的输出端连接；所述智能开关的输出端分别与配药箱和药量调配器的输入端连接；所述药量调配器的输出端与配药箱的进药端连接。

上述方案中，所述配药箱中安装有水深传感器和搅拌杆，其中，所述水深传感器的输出端与控制器模块的输出端连接；所述搅拌杆的输入端与智能开关的输出端连接。

上述方案中，所述视频采集模块包括录像机、电机和驱动电路；驱动电路的输入端与控制器模块的输出端连接，驱动电路的输出端与电机的输入端连接；电机的输出端与录像机连接；录像机的输出端与控制器模块连接。

上述方案中，所述录像机为红外高清摄像机ADT2203-2C-50或DIS海康威DS-2CE55A2P。

上述方案中，所述高压喷药模块包括至少一个高压喷药装置；所述每个高压喷药装置均匀的安装在果园里；其中每个高压喷药装置与配药模块用塑料管连接。

上述方案中，所述传感器模块包括土壤湿度传感器、土壤PH值传感器、温度传感器和CAN总线电路，所述土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和温度传感器的输出端与CAN总线电路的输入端连接；所述CAN总线电路的输出端与控制器模块的输入端连接。

上述方案中，所述温度传感器分为空气温度传感器和土壤温度传感器，其中空气温度传感器安装在水果树上，土壤温度传感器埋在土壤内；所述土壤湿度传感器为CSF11土壤水份传感器。

上述方案中，所述浇灌模块包括继电器开关、驱动电路和浇灌机；所述继电器开关的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述继电器开关的输出端与驱动电路的输入端连接；所述驱动电路的输出端与浇灌机的输入端连接。

本发明的优点与效果是：

本发明提供一种果园智能管理***，使用传感器模块感应果园内的空气温度、土壤湿度等环境参数，由视频采集模块采集果园植物的生长与是否有虫害等视频数据，可以实现实时采集果园内的环境数据，再由PC机端模块远程控制浇灌模块对果园进行浇灌，可以节省大量劳动力；使用配药模块自动配好所需喷的药物，用户通过PC机端管理模块远程控制高压喷药模块进行配药工作，实现远程控制喷药工作；并由视频采集模块实时采集高压喷药模块喷药的工作过程，使控制更加方便、准确，工作效率更高；解决现有果园种植浪费大量人力资源和最优化生产的问题。

附图说明

图1为本发明***原理框图。

图2为本发明传感器模块结构框图。

图3为本发明配药模块结构框图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

一种果园智能管理***，包括视频采集模块、高压喷药模块、配药模块、控制器模块、太阳能模块、传感器模块、浇灌模块、无线通信模块、用户移动端、数据存储模块和PC机端管理模块；

所述视频采集模块、太阳能模块和传感器模块的输出端均与控制器模块的输入端连接；所述高压喷药模块、浇灌模块和配药模块的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述无线通信模块与控制器模块连接；所述PC机端管理模块与控制器模块连接；所述无线通信模块与用户移动端模块无线连接；所述数据存储模块与控制器模块连接。

配药模块，如图3所示包括智能开关、配药箱和药量调配器，所述智能开关的输入端与控制器模块的输出端连接；所述智能开关的输出端分别与配药箱和药量调配器的输入端连接；所述药量调配器的输出端与配药箱的进药端连接；其中，智能开关接收控制器模块传入的控制信号，控制配药箱和药量调配器的工作；配药箱接收智能开关的控制信号打开进水阀门，药量调配器接收智能开关的控制信号量取药量，药量由***设定。

为了使配药模块配置的药水更加准确和均匀，配药箱中安装有水深传感器和搅拌杆，其中，所述水深传感器的输出端与控制器模块的输出端连接；所述搅拌杆的输入端与智能开关的输出端连接；水深传感器用于感应水的量，将感应信号传给控制器模块，形成反馈控制；搅拌杆用于把水和药物搅拌得更加均匀，使药效达到最佳的效果，提高果园产量。

视频采集模块，包括录像机、电机和驱动电路；驱动电路的输入端与控制器模块的输出端连接，驱动电路的输出端与电机的输入端连接；电机的输出端与录像机连接；录像机的输出端与控制器模块连接。用于采集果园内的高压喷药模块工作过程视频，将视频数据传给控制器模块；用户可以通过视频数据更好的控制高压喷药模块工作；使控制更加方便、准确，提高果园的生产率。

为了提高视频采集模块采集视频的清晰度，视频采集模块中的录像机使用红外高清摄像机ADT2203-2C-50或DIS海康威DS-2CE55A2P。

高压喷药模块，包括至少一个高压喷药装置；所述每个高压喷药装置均匀的安装在果园里；其中每个高压喷药装置与配药模块用塑料管连接。用于药物的喷洒，比人工喷洒更加准确、均匀；能很好的提高果园的生产量；用于接收控制器模块传入的控制指令，完成果园喷洒药物工作。

传感器模块，如图2所示包括土壤湿度传感器、土壤PH值传感器、温度传感器和CAN总线电路，所述土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和温度传感器的输出端与CAN总线电路的输入端连接；所述CAN总线电路的输出端与控制器模块的输入端连接。用于采集果园内的空气温度、土壤湿度和土壤PH值等环境参数，将采集的环境数据传给CAN总线电路，由CAN总线电路传给控制器模块。

上述的传感器模块中，所述的温度传感器分为空气温度传感器和土壤温度传感器，其中空气温度传感器安装在水果树上，土壤温度传感器埋在土壤内；所述土壤湿度传感器为CSF11土壤水份传感器。

浇灌模块，包括继电器开关、驱动电路和浇灌机；所述继电器开关的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述继电器开关的输出端与驱动电路的输入端连接；所述驱动电路的输出端与浇灌机的输入端连接。用于接收控制器模块传入的开关信号，根据开关信号控制浇灌机的开关，实现远程浇灌。

为了进一步提高远程控制的准确性，继电器开关使用上升沿触发的的开关；当要开启时，控制器模块发出上升沿1，继电器开关接收到上升沿1信号时触发开关开启，浇灌机开始浇灌，当需要关闭时，控制器模块发出下降沿0；继电器开关接收到下降沿0信号时触发开关关闭。

太阳能模块，用于将太阳能转化为电能，给***供电；节省了用户市电的使用，为用户节约成本。

控制器模块，用于接收视频采集模块传入的视频，将视频传给数据存储模块；接收PC机端管理模块传入的控制指令，将控制指令传给高压喷药模块、配药模块或浇灌模块；用于控制配药模块完成配药过程，采用反馈控制方的方法，接收配药模块反馈回来水的量和药物的量；将每次控制喷药得量和配方传入数据存储模块；用于接收传感器模块传入测量数据，将接收的数据传给数据存储模块。

PC机端管理模块，用于查看果园内的环境参数和视频数据，供用户输入控制指令，将指令传给控制器模块。

数据存储模块，用于接收控制器模块传入的视频数据和控制指令参数，将这些数据存储；本***使用可重写型光盘存储器，存储大量数据，提高数据读写速度和读写次数。

无线通信模块，用于接收用户移动端传入的控制指令，把控制指令传给控制器模块；接收控制器模块传回果园环境数据和视频数据，将环境数据和视频数据传给用户移动端。

用户移动端，用于供用户输入查询指令，将查询指令传给无线通信模块；用于接收无线通信模块传回环境数据和视频数据，使用户能远程查看并管理果园。

用户通过PC机端管理模块输入查询指令，PC机端管理模块将查询指令传给控制器模块，控制器模块将查询指令传给数据存储模块，数据存储模块执行查询指令，将所查询的数据返回给控制器模块；控制器模块将数据返回给PC机端管理模块，用户通过查询视频数据选择合适配药时间和查看果园环境数据，实现远程查看果园外的情况，提高果园的生产量。

用户通过PC机端管理模块输入配药指令，PC机端管理模块将指令传给控制器模块，控制器模块进一步传给配药模块；配药模块根据指令执行配药工作，在配完时会给控制器模块返回一个完成信号，信号进一步传到PC机端管理模块，并提醒用户配药工作已完成。

在配药工作已完成后，用户通过PC机端管理模块输入喷药指令，PC机端管理模块把喷药指令传给控制器模块，控制器模块进一步把喷药指令传给高压喷药模块，高压喷药模块接收指令后执行指令开始喷药，在喷药控制的过程中，用户通过查看视频数据，可以清楚的看到喷药过程的整个过程；有了视频数据，用户能够更方便、准确的控制喷药过程；使所喷药物尽可能均匀的喷洒在每一棵果树上；实现视频的可视化的远程工作过程；解决现有果园种植浪费大量人力资源和提高产量的问题。

传感器模块采集果园内的空气温度、土壤湿度和土壤PH值等环境参数，将采集的环境数据传给CAN总线电路，由CAN总线电路传给控制器模块；接收传感器模块传入测量数据，将接收的数据传给数据存储模块；当用户需要了解果园内的环境参数时，用户通过PC机端模块输入查询指令，PC机端模块将查询指令传给控制器模块；控制器模块进一步将查询指令传给数据存储模块，数据存储模块执行查询指令，将所查询到的数据返回给控制器模块，控制器模块进一步传给PC机端模块；用户通过查看环境数据选择是否控制果园环境数据；当果园土壤湿度不够时，用户通过PC机端模块输入控制指令，PC机端模块将控制指令传给控制器模块；控制器模块进一步将控制指令传给浇灌模块，浇灌模块接收控制指令后，开启浇灌机。当浇灌到一定湿度时，控制器模块接收传感器模块采集果园内的土壤湿度与存储器中原设定值进行比较，当湿度与设定值相当时，控制器模块控制浇灌模块制动关闭开关，达到远程控制浇水的过程，节省了大量的劳动力，给人们提高经济收益。

当用户外地出差时，用户通过用户移动端输入查询指令，可以查询到果园内的环境情况和视频情况；也可以输入控制指令进而调节果园环境。使用户能远程管理果园，提高果园产量。

Claims (9)

1.一种果园智能管理***，其特征在于：包括视频采集模块、高压喷药模块、配药模块、控制器模块、太阳能模块、传感器模块、浇灌模块、无线通信模块、用户移动端、数据存储模块和PC机端管理模块；

所述视频采集模块、太阳能模块和传感器模块的输出端均与控制器模块的输入端连接；所述高压喷药模块、浇灌模块和配药模块的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述无线通信模块与控制器模块连接；所述PC机端管理模块与控制器模块连接；所述无线通信模块与用户移动端模块无线连接；所述数据存储模块与控制器模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种果园智能管理***，其特征在于：所述配药模块包括智能开关、配药箱和药量调配器，所述智能开关的输入端与控制器模块的输出端连接；所述智能开关的输出端分别与配药箱和药量调配器的输入端连接；所述药量调配器的输出端与配药箱的进药端连接。

3.根据权利要求2所述的一种果园智能管理***，其特征在于：所述配药箱中安装有水深传感器和搅拌杆，其中，所述水深传感器的输出端与控制器模块的输出端连接；所述搅拌杆的输入端与智能开关的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种果园智能管理***，其特征在于：所述视频采集模块包括录像机、电机和驱动电路；驱动电路的输入端与控制器模块的输出端连接，驱动电路的输出端与电机的输入端连接；电机的输出端与录像机连接；录像机的输出端与控制器模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种果园智能管理***，其特征在于：所述录像机为红外高清摄像机ADT2203-2C-50或DIS海康威DS-2CE55A2P。

6.根据权利要求1所述的一种果园智能管理***，其特征在于：所述高压喷药模块包括至少一个高压喷药装置；所述每个高压喷药装置均匀的安装在果园里；其中每个高压喷药装置与配药模块用塑料管连接。

7.根据权利要求1所述的一种果园智能管理***，其特征在于：所述传感器模块包括土壤湿度传感器、土壤PH值传感器、温度传感器和CAN总线电路，所述土壤湿度传感器、土壤PH值传感器和温度传感器的输出端与CAN总线电路的输入端连接；所述CAN总线电路的输出端与控制器模块的输入端连接。

8.根据权利要求7所述的一种果园智能管理***，其特征在于：所述温度传感器分为空气温度传感器和土壤温度传感器，其中空气温度传感器安装在水果树上，土壤温度传感器埋在土壤内；所述土壤湿度传感器为CSF11土壤水份传感器。

9.根据权利要求1所述的一种果园智能管理***，其特征在于：所述浇灌模块包括继电器开关、驱动电路和浇灌机；所述继电器开关的输入端均与控制器模块的输出端连接；所述继电器开关的输出端与驱动电路的输入端连接；所述驱动电路的输出端与浇灌机的输入端连接。