CN107318494A - 一种基于立体农业的智慧农场*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于立体农业的智慧农场***，属于农业技术领域。包括设备端、网络和客户端，整合计算机技术、自动控制技术、互联网技术、云端技术、移动终端、可视化视屏技术、营销模式，实现智慧农场和农业供给侧改革，以农业加移动互联网模式，发展高收益高可靠高体验农业，智慧农场客户端实现以农业生长规律编制控制策略、在线监控、物联网控制、视屏点播和编辑、在线收费、交友平台、竞猜竞拍平台等功能；本发明的有益效果：本发明深度整合多项技术，实现智慧农场，进行农业供给侧改革，以农业加移动互联网模式，发展高收益高可靠高体验农业；以立体农业为终端，实现多项功能，提高用户和管理方的互动性，大大增强了用户的体验感觉。

Description

一种基于立体农业的智慧农场***
技术领域
本发明属于农业技术领域，涉及一种基于立体农业的智慧农场***。
背景技术
随着城市化的发展，越来越多的人进入城市生活，对农业种植领域越来越不关注，而农业种植也进入自动化、专业化和智能化，传统式的农场在管理、种植方法和功能上都比较落后，不能满足现代社会的需求，需要进行升级。
中国专利库中公开了一种智慧农场田园管理***(CN201420828877.5)，包括土壤数据采集***、自动灌溉***、远程视频监控***、无线网络传输***及显示终端，所述土壤数据采集***、所述自动灌溉***及所述远程视频监控***分别通过所述无线网络传输***与所述显示终端连接。本实用新型通过土壤数据采集、自动灌溉及远程视频监控等方式，实现农场田园的集成化管理，充分降低了农场田园管理成本，并提高了农场田园管理效率。
中国专利库中公开了一种移动终端智能浇水、施肥、杀虫控制***及其使用方法(CN201610751870.1)。所述移动终端智能浇水、施肥、杀虫控制***包括APP信息处理***、数据库云端服务器、浇水施肥杀虫控制器及浇水施肥杀虫处理中心，所述数据库云端服务器包括数据匹配器，所述数据匹配器设于所述数据库云端服务器，所述APP信息处理***通过所述数据匹配器与所述数据库云端服务器连接，所述数据库云端服务器与所述浇水施肥杀虫控制器连接，所述浇水施肥杀虫控制器与所述浇水施肥杀虫处理中心连接本发明的移动终端智能浇水、施肥、杀虫控制***采用水肥一体化的自动浇灌，达到用户通过远程客户终端APP自动化实现浇水施肥杀虫的目的。
现在意义上的农场都是在郊区，而且功能上较少，如何在城市范围内构建智能农场，这个课题需要进行研究。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于立体农业的智慧农场***，包括包括设备端、网络和客户端，整合计算机技术、自动控制技术、互联网技术、云端技术、移动终端、可视化视屏技术、营销模式，实现智慧农场和农业供给侧改革，以农业加移动互联网模式，发展高收益高可靠高体验农业，智慧农场客户端实现以农业生长规律编制控制策略、在线监控、物联网控制、视屏点播和编辑、在线收费、交友平台、竞猜竞拍平台等功能。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案
一种基于立体农业的智慧农场***，其包括设备端、网络和客户端，其中：
所述设备端包括种植棚、种植盒、控制模块、光照控制模块、水肥控制模块、温湿度控制模块、视频监控模块、病虫害控制模块、通信模块、环境监测显示模块；
所述种植棚内设置有若个种植盒，所述控制模块、光照控制模块、水肥控制模块、温湿度控制模块、视频监控模块、病虫害控制模块、通信模块和环境监测显示模块设置在所述种植棚内，所述控制模块分别与光照控制模块、水肥控制模块、温湿度控制模块、视频监控模块、病虫害控制模块、通信模块、环境监测显示模块连接，所述通信模块与远端的管理模块连接；
所述网络包括云网络和移动通信模块，所述移动通信模块包括有线网络和无线网络；
所述客户端：为智慧农场开发的的终端软件，包括管理客户端和用户客户端，所述管理客户端为智慧农场管理人员使用，所述用户客户端为一般使用者使用；所述管理客户端包括日常管理模块、视频采集制作模块、实时监控模块、农学讲堂模块、竞猜竞拍模块、销售模块；
所述日常管理模块：根据农作物生长规律编制控制策略，以设备端采集到的各项参数为依据进行日常管理，包括采光管理、水肥管理、温湿度管道、病虫害管理、植株自身管理；
所述视频采集制作模块：采集农作物不同阶段的生成视频和各种管理视频，并添加农学知识讲解制作成短视频，放在云端供使用者观赏；
所述实时监控模块：用于实时展示各个种植棚内的蔬菜的生长情况和环境信息，并将对应的视频发送到对应的客户端；
所述农学讲堂模块，根据种植的农作物进行农业知识讲解，普及食育教育，包括视频课程、语音课程和文字图片介绍；
所述竞猜竞拍模块：定期举行有奖竞猜和蔬菜竞拍活动并将活动信息推送至用户客户端上，提高使用者的体验性和参与感；
所述销售模块：针对将要采摘的蔬菜进行推荐销售，对正在生长的蔬菜进行预约销售；
所述用户客户端包括视频观看模块、农学知识模块、竞猜竞拍模块、采购模块、讨论交流模块、管理体验模块；
所述视频观看模块包括在线视频观看和实时视频观看，使用者通过视频了解设备端的农作物生成情况、管理情况和种植环境；
所述农学知识模块：通过视频、语音和文字图片等形式学习农业相关知识；
所述竞猜竞拍模块：根据推送信息，选择性地参加竞猜竞拍活动；
所述采购模块：根据实时视频观看情况，在线下单、在线支付，完成视频买菜流程；
所述管理体验模块：向管理客户端请求权限，获取临时管理权限，根据提示进行浇水、除虫等管理工作；
所述讨论交流模块：使用者之间可进行农业及其相关方面的话题讨论；
所述设备端通过网络与客户端连接。
优选地，所述种植棚上设置有自发电装置，包括设置在种植棚外侧的太阳能板和蓄电电池组。
优选地，所述控制模块为PLC控制器，所述光照控制模块包括光照检测模块和光照调节装置，检测光照强度并根据指令进行亮度调节；所述水肥控制模块包括水份、肥力检测装置和调节装置，检测种植盒内水肥情况并根据指令进行水肥调节；所述温湿度控制模块包括温湿度检测装置和温湿度调节装置，检测种植棚内温湿度并根据指令进行温湿度调节；所述视频监控模块为网络摄像头；所述病虫害控制模块包括病虫害识别装置和杀虫组件；所述通信模块为移动网络通信模块，负责设备端和控制端的信息传送；所述环境监测显示模块包括水质检测模块和空气质量检测模块。
优选地，所述光照检测模块为光照传感器，所述光照检测模块为设置在种植棚一周的自动卷帘、可调透光率的透明棚顶和LED植物光照***；所述水份、肥力检测装置为设置在设备盒内的湿度传感器或营养液检测装置，所述水肥调节装置为喷淋***、排水***和营养液补充***；所述温湿度检测装置为温湿度传感器，所述温湿度调节装置为加湿器、加热装置和通风装置；所述病虫害识别装置为生物识别***，所述杀虫组件为设置在种植盒两端的风机和高压电网。
优选地，所述种植盒上设置有植物识别模块，可智能识别种植盒中种植的植物种类和植物所处的生长阶段，根据植物种类和所处的生产阶段精确控制光照、水肥供给。
优选地，管理客户端中，所述视频采集制作模块中制得的视频包括蔬菜种植视频、灌溉视频、采摘视频、杀虫视频和植物成长视频。
优选地，管理客户端中，所述竞猜竞拍模块采用线上虚拟房间模式，每场竞猜竞拍都有参与者人数限制，提高参与者参与积极性。
优选地，管理客户端中，所述竞猜竞拍模块采用3D技术和VR技术，将参与者集中于线上虚拟房间内，增加参与者的真实体验感觉。
优选地，管理客户端中，所述销售模式还设置有体验销售、朋友圈发布销售集赞有奖、扩散式营销有奖等客户可体验参与的模式。
优选地，所述管理客户端还包括消息推送模块，向用户客户端推送视频信息、产品销售信息和竞猜竞拍活动信息。
本发明的有益效果：本发明深度整合计算机技术、自动控制技术、互联网技术、云端技术、移动终端、可视化视屏技术、营销模式等技术，实现智慧农场，进行农业供给侧改革，以农业加移动互联网模式，发展高收益高可靠高体验农业；以立体农业为终端，实现以农业生长规律编制控制策略，在线监控，物联网控制，视屏点播和编辑，在线收费，交友平台，竞猜+竞拍等功能，提高用户和管理方的互动性，大大增强了用户的体验感觉。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的***架构图；
图2为本发明中设备端一个实施例的结构示意图；
图3为本发明中设备端一个实施例的***控制图；
图4为本发明中管理客户端的***架构图；
图5为本发明中管理客户端的首页示意图；
图6为本发明中用户客户端的***架构图；
图7为本发明中用户客户端的首页示意图。
图中，1-种植棚、2-种植盒、3-控制模块、4-光照控制模块、5-水肥控制模块、6-温湿度控制模块、7-视频监控模块、8-病虫害控制模块、9-通信模块、10-环境监测显示模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，基于立体农业的智慧农场***包括，设备端、网络和客户端，所述设备端通过网络与客户端连接。
如图2、图3所示，所述设备端包括：种植棚1、种植盒2、控制模块3、光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10；
所述种植棚1内设置有若个种植盒2，所述种植棚1内设置有控制模块3、光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10，所述控制模块3分别与光照控制模块4、水肥控制模块5、温湿度控制模块6、视频监控模块7、病虫害控制模块8、通信模块9、环境监测显示模块10连接，所述通信模块9与远端的管理模块连接。
如图4、图5所示，所述客户端，为智慧农场开发的的终端软件，包括管理客户端和用户客户端，所述管理客户端为智慧农场管理人员使用，所述用户客户端为一般使用者使用；所述管理客户端包括日常管理模块、视频采集制作模块、实时监控模块、农学讲堂模块、竞猜竞拍模块、销售模块；
所述日常管理模块，根据农作物生长规律编制控制策略，以设备端采集到的各项参数为依据进行日常管理，包括采光管理、水肥管理、温湿度管道、病虫害管理、植株自身管理；
所述视频采集制作模块，采集农作物不同阶段的生成视频和各种管理视频，并添加农学知识讲解制作成短视频，放在云端供使用者观赏；
所述实时监控模块，用于实时展示各个种植棚内的蔬菜的生长情况和环境信息，并将对应的视频发送到对应的客户端；
所述农学讲堂模块，根据种植的农作物进行农业知识讲解，普及食育教育，包括视频课程、语音课程和文字图片介绍；
所述竞猜竞拍模块，定期举行有奖竞猜和蔬菜竞拍活动并将活动信息推送至用户客户端上，提高使用者的体验性和参与感；
所述销售模块，针对将要采摘的蔬菜进行推荐销售，对正在生长的蔬菜进行预约销售。
如图6、图7所示，所述用户客户端包括视频观看模块、农学知识模块、竞猜竞拍模块、采购模块、讨论交流模块、管理体验模块；
所述视频观看模块，包括在线视频观看和实时视频观看，使用者通过视频了解设备端的农作物生成情况、管理情况和种植环境；
所述农学知识模块，通过视频、语音和文字图片等形式学习农业相关知识；
所述竞猜竞拍模块，根据推送信息，选择性地参加竞猜竞拍活动；
所述采购模块，根据实时视频观看情况，在线下单、在线支付，完成视频买菜流程；
所述管理体验模块，向管理客户端请求权限，获取临时管理权限，根据提示进行浇水、除虫等管理工作；
所述讨论交流模块，使用者之间可进行农业及其相关方面的话题讨论。
作为一个实施例，所述控制模块3为PLC控制器，所述光照控制模块4包括光照检测模块和光照调节装置，检测光照强度并根据指令进行亮度调节；所述水肥控制模块5包括水份、肥力检测装置和调节装置，检测种植盒内水肥情况并根据指令进行水肥调节；所述温湿度控制模块6包括温湿度检测装置和温湿度调节装置，检测种植棚内温湿度并根据指令进行温湿度调节；所述视频监控模块7为网络摄像头；所述病虫害控制模块8包括病虫害识别装置和杀虫组件；所述通信模块9为移动网络通信模块，负责设备端和控制端的信息传送；所述环境监测显示模块10包括水质检测模块和空气质量检测模块。
作为一个实施例，所述光照检测模块为光照传感器，所述光照检测模块为设置在种植棚一周的自动卷帘、可调透光率的透明棚顶和LED植物光照***；所述水份、肥力检测装置为设置在设备盒内的湿度传感器或营养液检测装置，所述水肥调节装置为喷淋***、排水***和营养液补充***；所述温湿度检测装置为温湿度传感器，所述温湿度调节装置为加湿器、加热装置和通风装置；所述病虫害识别装置为生物识别***，所述杀虫组件为设置在种植盒两端的风机和高压电网。
需要说明的是，管理客户端中，所述视频采集制作模块中制得的视频包括蔬菜种植视频、灌溉视频、采摘视频、杀虫视频和植物成长视频；
管理客户端中，所述竞猜竞拍模块采用线上虚拟房间模式，每场竞猜竞拍都有参与者人数限制，提高参与者参与积极性；
管理客户端中，所述竞猜竞拍模块采用3D技术和VR技术，将参与者集中于线上虚拟房间内，增加参与者的真实体验感觉；
管理客户端中，所述销售模式还设置有体验销售、朋友圈发布销售集赞有奖、扩散式营销有奖等客户可体验参与的模式；
管理客户端中，所述管理客户端还包括消息推送模块，向用户客户端推送视频信息、产品销售信息和竞猜竞拍活动信息。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，其包括设备端、网络和客户端，其中：
所述设备端包括种植棚(1)、种植盒(2)、控制模块(3)、光照控制模块(4)、水肥控制模块(5)、温湿度控制模块(6)、视频监控模块(7)、病虫害控制模块(8)、通信模块(9)、环境监测显示模块(10)；
所述种植棚(1)内设置有若个种植盒(2)，所述控制模块(3)、光照控制模块(4)、水肥控制模块(5)、温湿度控制模块(6)、视频监控模块(7)、病虫害控制模块(8)、通信模块(9)和环境监测显示模块(10)设置在所述种植棚(1)内，所述控制模块(3)分别与光照控制模块(4)、水肥控制模块(5)、温湿度控制模块(6)、视频监控模块(7)、病虫害控制模块(8)、通信模块(9)、环境监测显示模块(10)连接，所述通信模块(9)与远端的管理模块连接；
所述网络包括云网络和移动通信模块，所述移动通信模块包括有线网络和无线网络；
所述客户端：为智慧农场开发的的终端软件，包括管理客户端和用户客户端，所述管理客户端为智慧农场管理人员使用，所述用户客户端为一般使用者使用；所述管理客户端包括日常管理模块、视频采集制作模块、实时监控模块、农学讲堂模块、竞猜竞拍模块、销售模块；
所述日常管理模块：根据农作物生长规律编制控制策略，以设备端采集到的各项参数为依据进行日常管理，包括采光管理、水肥管理、温湿度管道、病虫害管理、植株自身管理；
所述视频采集制作模块：采集农作物不同阶段的生成视频和各种管理视频，并添加农学知识讲解制作成短视频，放在云端供使用者观赏；
所述实时监控模块：用于实时展示各个种植棚内的蔬菜的生长情况和环境信息，并将对应的视频发送到对应的客户端；
所述农学讲堂模块：根据种植的农作物进行农业知识讲解，普及食育教育，包括视频课程、语音课程和文字图片介绍；
所述竞猜竞拍模块：定期举行有奖竞猜和蔬菜竞拍活动并将活动信息推送至用户客户端上，提高使用者的体验性和参与感；
所述销售模块：针对将要采摘的蔬菜进行推荐销售，对正在生长的蔬菜进行预约销售；
所述用户客户端包括视频观看模块、农学知识模块、竞猜竞拍模块、采购模块、讨论交流模块、管理体验模块；
所述视频观看模块：包括在线视频观看和实时视频观看，使用者通过视频了解设备端的农作物生成情况、管理情况和种植环境；
所述农学知识模块：通过视频、语音和文字图片等形式学习农业相关知识；
所述竞猜竞拍模块：根据推送信息，选择性地参加竞猜竞拍活动；
所述采购模块：根据实时视频观看情况，在线下单、在线支付，完成视频买菜流程；
所述管理体验模块：向管理客户端请求权限，获取临时管理权限，根据提示进行浇水、除虫等管理工作；
所述讨论交流模块：使用者之间可进行农业及其相关方面的话题讨论；
所述设备端通过网络与客户端连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述种植棚(1)上设置有自发电装置，包括设置在种植棚(1)外侧的太阳能板和蓄电电池组。
3.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述控制模块(3)为PLC控制器，所述光照控制模块(4)包括光照检测模块和光照调节装置，检测光照强度并根据指令进行亮度调节；所述水肥控制模块(5)包括水份、肥力检测装置和调节装置，检测种植盒内水肥情况并根据指令进行水肥调节；所述温湿度控制模块(6)包括温湿度检测装置和温湿度调节装置，检测种植棚内温湿度并根据指令进行温湿度调节；所述视频监控模块(7)为网络摄像头；所述病虫害控制模块(8)包括病虫害识别装置和杀虫组件；所述通信模块(9)为移动网络通信模块，负责设备端和控制端的信息传送；所述环境监测显示模块(10)包括水质检测模块和空气质量检测模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述光照检测模块为光照传感器，所述光照检测模块为设置在种植棚一周的自动卷帘、可调透光率的透明棚顶和LED植物光照***；所述水份、肥力检测装置为设置在设备盒内的湿度传感器或营养液检测装置，所述水肥调节装置为喷淋***、排水***和营养液补充***；所述温湿度检测装置为温湿度传感器，所述温湿度调节装置为加湿器、加热装置和通风装置；所述病虫害识别装置为生物识别***，所述杀虫组件为设置在种植盒两端的风机和高压电网。
5.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述种植盒(2)上设置有植物识别模块，可智能识别种植盒(2)中种植的植物种类和植物所处的生长阶段，根据植物种类和所处的生产阶段精确控制光照、水肥供给。
6.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述视频采集制作模块中制得的视频包括蔬菜种植视频、灌溉视频、采摘视频、杀虫视频和植物成长视频。
7.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述竞猜竞拍模块采用线上虚拟房间模式，每场竞猜竞拍都有参与者人数限制，提高参与者参与积极性。
8.根据权利要求1或7所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述竞猜竞拍模块采用3D技术和VR技术，将参与者集中于线上虚拟房间内，增加参与者的真实体验感觉。
9.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述销售模式还设置有体验销售、朋友圈发布销售集赞有奖、扩散式营销有奖等客户可体验参与的模式。
10.根据权利要求1所述的一种基于立体农业的智慧农场***，其特征在于，所述管理客户端还包括消息推送模块，向用户客户端推送视频信息、产品销售信息和竞猜竞拍活动信息。
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