CN106708142A - 一种基于物联网的水稻管理*** - Google Patents

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聂天军
李子浩
吕玲
黄德豪
何美辰
韦柳红
苏菁
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • G05D27/02—Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract

本发明公开了基于物联网的水稻管理***，主要由摄像机、空气湿度传感器、空气温度传感器、土壤水分传感器、土壤养分测试仪、土壤PH值传感器、控制器、第一报警器、第二报警器、灌溉装置及显示屏组成。本发明能够智能判断水稻田的是否缺水、病害虫灾情及营养的缺失状况，使得工作人员能够及时的做出对策，为水稻成长提供良好的环境。

Description

一种基于物联网的水稻管理***
技术领域
本发明涉及水稻种植管理领域，特别涉及一种基于物联网的水稻管理***。
背景技术
现有的水稻田，因常年土壤湿度大，观察较为麻烦，因此对于病害虫、肥料施放均依靠经验进行，因此，并不能实时的掌握水稻生长的具体情况，使得水稻的生长得不到良好的生长环境。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的水稻管理***，其能够实时掌握生长的情况，以能够为水稻成长提供良好的环境。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于物联网的水稻管理***，包括：摄像机，其设于水稻田的上方，用于获取水稻田的环境图像和水稻叶图像；空气湿度传感器及空气温度传感器，所述空气湿度传感器及空气温度传感器设于水稻田的上方；土壤水分传感器，其埋设于水稻田的土壤内；土壤养分测试仪，其测试探头埋设与水稻田的土壤内，以用于测试水稻田的土壤养分的浓度；土壤PH值传感器，其埋设于水稻田的土壤内；数据采集器，其分别与所述摄像机、空气湿度传感器、空气温度传感器、土壤水分传感器、土壤养分测试仪及土壤PH值传感器连接；以及控制器，其与所述数据采集器连接；该控制器包括：第一分析单元，其用于根据水稻田的环境图像中的害虫密度和水稻叶图像的缺口密度获取病害虫的危害等级，超过预设危害等级控制通过互联网与所述控制器连接的第一报警器报警；第二分析单元，其用于判断空气温度是否超过第一预设阈值或者判断土壤水分和空气湿度是否低于第二预设阈值，若超过第一预设阈值或者低于第二预设阈值则控制设于水稻田上方、并与所述控制器连接的灌溉装置进行灌溉；以及第三分析单元，其用于判断土壤养分的浓度和土壤PH是否低于预设阈值，若低于预设阈值则控制通过互联网与所述控制器连接的显示屏和第二报警器进行显示及报警。
优选地，上述技术方案中，所述土壤养分的浓度包括：氮、磷及钾的浓度。
优选地，上述技术方案中，所述灌溉装置包括：设于水稻田上方的多个喷头、通过管道与多个所述喷头连接的水箱以及设于管道上的电磁阀，所述电磁阀与所述控制器连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明能够智能判断水稻田的是否缺水、病害虫灾情及营养的缺失状况，使得工作人员能够及时的做出对策，为水稻成长提供良好的环境。
附图说明
图1是根据本发明的基于物联网的水稻管理***的结构图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1显示了根据本发明优选实施方式的基于物联网的水稻管理***的结构图的结构示意图。
如图1所示，基于物联网的水稻管理***的结构图包括：摄像机1、空气湿度传感器2、空气温度传感器3、土壤水分传感器4、土壤养分测试仪5、土壤PH值传感器6、控制器8、第一报警器9、第二报警器10、灌溉装置11及显示屏12。
继续参考图1，摄像机1设于水稻田的上方，用于获取水稻田的环境图像和水稻叶图像；空气湿度传感器2及空气温度传感器3设于水稻田的上方，用于获取空气的湿度和温度以判断是否为干燥天气；土壤水分传感4器埋设于水稻田的土壤内以获取其水分含量；土壤养分测试仪5的测试探头埋设与水稻田的土壤内，以用于测试水稻田的土壤养分的浓度，土壤养分的浓度包括：氮、磷及钾的浓度；土壤PH值传感器6埋设于水稻田的土壤内以获取其PH值；数据采集器7分别与摄像机1、空气湿度传感器2、空气温度传感器3、土壤水分传感器4、土壤养分测试仪5及土壤PH值传感器6连接以获取上述传感器采集的数据；控制器8与数据采集器7连接以对传感器采集的数据进行分析；具体的，控制器8包括：第一分析单元81、第二分析单元82以及第三分析单元83，其分析原理为：
第一分析单元81用于根据水稻田的环境图像中的害虫密度和水稻叶图像的缺口密度获取病害虫的危害等级，具体为：将环境图像中一定大小的颗粒，当成害虫；如图像出现两个害虫和水稻叶的缺口为两个，则为危害较低的等级；图像出现四个害虫和水稻叶的缺口为四个，则为中度危害等级；图像出现六个害虫和水稻叶的缺口为六个或以上，则为严重危害等级；超过中度危害等级控制通过互联网与控制器8连接的第一报警器9报警以使工作人员做出相应的对策；
第二分析单元82用于判断空气温度是否超过第一预设阈值(如温度为40度)或者判断土壤水分和空气湿度是否低于第二预设阈值(土壤10％含水量，空气3％含水量)，若超过第一预设阈值或者低于第二预设阈值则控制设于水稻田上方、并与控制器8连接的灌溉装置11进行灌溉，土壤含水量高于土壤20％含水量则停止灌溉；该实施例中，灌溉装置包括：设于水稻田上方的多个喷头、通过管道与多个喷头连接的水箱以及设于管道上的电磁阀，电磁阀与控制器连接，通过控制电磁阀来进行是否灌溉；
第三分析单元83用于判断土壤养分的浓度和土壤PH是否低于预设阈值(如氮磷钾的比例为1：0.4-0.6：1-1.5，土壤PH<6)，若低于预设阈值则控制通过互联网与控制器8连接的显示屏12和第二报警器10进行显示及报警，通过显示屏12上显示的数据工作人员能够制定最佳施肥计划。
本发明能够智能判断水稻田的是否缺水、病害虫灾情及营养的缺失状况，使得工作人员能够及时的做出对策，为水稻成长提供良好的环境。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (3)

1.一种基于物联网的水稻管理***，其特征在于，包括：
摄像机，其设于水稻田的上方，用于获取水稻田的环境图像和水稻叶图像；
空气湿度传感器及空气温度传感器，所述空气湿度传感器及空气温度传感器设于水稻田的上方；
土壤水分传感器，其埋设于水稻田的土壤内；
土壤养分测试仪，其测试探头埋设与水稻田的土壤内，以用于测试水稻田的土壤养分的浓度；
土壤PH值传感器，其埋设于水稻田的土壤内；
数据采集器，其分别与所述摄像机、空气湿度传感器、空气温度传感器、土壤水分传感器、土壤养分测试仪及土壤PH值传感器连接；以及
控制器，其与所述数据采集器连接；该控制器包括：
第一分析单元，其用于根据水稻田的环境图像中的害虫密度和水稻叶图像的缺口密度获取病害虫的危害等级，超过预设危害等级控制通过互联网与所述控制器连接的第一报警器报警；
第二分析单元，其用于判断空气温度是否超过第一预设阈值或者判断土壤水分和空气湿度是否低于第二预设阈值，若超过第一预设阈值或者低于第二预设阈值则控制设于水稻田上方、并与所述控制器连接的灌溉装置进行灌溉；以及
第三分析单元，其用于判断土壤养分的浓度和土壤PH是否低于预设阈值，若低于预设阈值则控制通过互联网与所述控制器连接的显示屏和第二报警器进行显示及报警。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的水稻管理***，其特征在于，所述土壤养分的浓度包括：氮、磷及钾的浓度。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的水稻管理***，其特征在于，所述灌溉装置包括：设于水稻田上方的多个喷头、通过管道与多个所述喷头连接的水箱以及设于管道上的电磁阀，所述电磁阀与所述控制器连接。
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