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19 中华 人民共和国 国家知识产权局 12 实用新型专利 10 授权公告 号 45 授权公告日 21 申请 号 202020394124 3 22 申请日 2020 03 25 73 专利权人 山 东 顺天智慧农业有限公司 地址 276000 山 东省临沂市兰陵县苍 山 街 道东 南 圩村 村南8 8米 72 发明人 管泓深 赵启超 王 琳 周柄旭 韩烁 高广 74 专利代理 机构 山 东诚杰律师事务所 3726 5 代理人 孙廷方 刘成 飞 51 Int Cl G01D 21 02 2006 01 54 实用新型名称 一种智慧农业种植数据监测与处 理装置 57 摘要 本实用新型公开了一种智慧农业种植数据 监测与处理装置 包括 数据处理单元 通信单 元 监控单元 云端计算机和多个检测单元 每个 检测单元包括温度传感器 湿度传感器 光照传 感器 二氧化碳传感器 土壤水分传感器 土壤氮 磷钾浓度传感器 数据处理单元包括A D转换模 块 单片机 存储模块 显示模块 报警模块和 RS485接口等 本实用新型提供了一种新型农业 数字化数据采集监测装置 管 理员可根据采集到 的数据对蔬菜进行精准化管 理 从而实现农业种 植过程的大数据采集与处理 增强种植环境控制 与干预能力 实现科学施肥 浇水 防治病虫害 增产增收 提升农业耕作智慧化管理水平 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 211855422 U 2020 11 03 CN 211855422 U 1 一种智慧农业种植数据监测与处理装置 其特征在于 包括 数据处理单元 通信单 元 监控单元 云端计算机和多个检测单元 每个检测单元包括温度传感器 湿度传感器 光 照传感器 二氧化碳传感器 土壤水分传感器 土壤氮磷钾浓度传感器 数据处理单元包括 A D转换模块 单片机 存储模块 显示模块 报警模块和RS485接口 2 根据权利要求1所述的一种智慧农业种植数据监测与处理装置 其特征在于 包括数 据处理单元 通信单元 监控单元 云端计算机和多个检测单元 所述的多个检测单元分别 设置在种植环境内的不同位置 分别用来检测不同位置的环境变量 3 根据权利要求2所述的一种智慧农业种植数据监测与处理装置 其特征在于 每个检 测单元的输出端 均连接数据处理单元的输入端 数据处理单元设置在大棚中心处 数据处 理单元的输出端通过通信模块远程连接监控单元和云端计算机 数据处理器的输出端通过 RS485接口连接计算机 可通过RS485接口直接对设备进行调试 所述每个检测单元均包括 温度传感器 湿度传感器 光照传感器 二氧化碳传感器 土壤水分传感器 土壤氮磷钾浓度 传感器 温度传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中空气温度 湿度传感器用来检测设施 蔬菜的生长环境中空气湿度 光照传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中光照强度和光照 时长 土壤水分传感器和土壤氮磷钾浓度传感器用来检测土壤中的相应参数 4 根据权利要求3所述的一种智慧农业种植数据监测与处理装置 其特征在于 包括A D转换模块 单片机 存储模块 显示模块 报警模块和RS485接口 温度传感器 湿度传感器 光照传感器 二氧化碳传感器 土壤水分传感器 土壤氮磷钾浓度传感器的输出端 分别经 A D转换模块接入单片机的输入端 单片机的存储信号输出端连接存储模块 单片机的显示 信号的输出端连接显示模块 单片机的报警信号输出端连接报警器 单片机的数据输出端 通过通信模块连接远程监控单元和云端计算机 单片机的输出端通过RS485接口连接计算 机 可通过计算机直接对设备进行调试 5 根据权利要求1所述的一种智慧农业种植数据监测与处理装置 其特征还在于 所述 单片机采用STM32F103微处理器 且内编程有时钟电路 所述通信单元采用GPRS通信模块 4G通信模块或WIFI模块 所述监控单元为计算机或手机 权 利 要 求 书 1 1 页 2 CN 211855422 U 一种智慧农业种植数据监测与处理装置 技术领域 0001 本实用新型属于现代农业领域 具体涉及一种智慧农业种植数据监测与处理装 置 可广泛应用于现代农业种植过程中的大数据采集监测与信息处理 比如现代日光温室 设施蔬菜大棚以及食用菌种植环境内的各种影响因子监测 为当前农业种植提供基础的 种植参数大数据支持 提升农业种植过程中的环境控制和干预能力 实现科学施肥 浇水 防治病虫害 增产增收 提升农业耕作智慧化管理水平 背景技术 0002 我国是种植大国 拥有悠久的农业历史和良好的耕作习惯 即使在工业经济高速 发展的当今 种植业依旧拥有市场规模大 经济价值大 技术储备多等诸多优势 但随着新 一代农民及农耕装备广泛应用 农业技术现代化在丰产丰收 提升劳动效率和种植水平方 面越发显得重要 目前 农业生产的硬件设施还相对落后 种植行业信息化程度普遍较低 传统粗放种植及依赖人工经验管理完成所有农事操作等诸多因素 导致农业作业强度大 作业不精准 环境调控无法达到作物生长的最佳状态 水肥资源的极大浪费等问题 种植业 的灌溉 施肥 温控 光控等技术也难以支撑生产需要 急需通过技术手段改变现状 0003 以日光温室种植技术为例 当前 日光温室技术被广泛运用 越来越多的反季越冬 蔬菜涌入市场 如黄瓜 西红柿 辣椒 茄子及芸豆等经济作物 利用日光温室种植是目前应 用最广泛的冬季蔬菜种植方式 但实施过程缺乏丰富的种植参数与植物习性固定数据的支 撑 每个管理员的水平参差不齐 温度细微变化 光照不均衡 二氧化碳浓度过高过低及肥 料的利用率 将直接影响作物的产量 传统种植完 0004 全依照经验操作 人工管理 缺乏有效的技术手段采集与分析设施蔬菜的生长环 境参数 无法做到精准施肥 浇水 控温 控光 导致蔬菜质量时好时坏 产量忽高忽低 0005 本实用新型提供了一种智慧农业种植数据监测与处理装置 可广泛应用于现代农 业种植过程中的大数据采集监测与信息处理 可为当前农业种植提供基础的种植参数大数 据支持 提升农业种植过程中的环境控制和干预能力 实现科学精准耕作 增产增收 实用新型内容 0006 本实用新型针对传统农业耕作粗放式管理 部分农户无科学种植理念 对精确采 集温湿度 光照 二氧化碳浓度及土壤肥力重要生长环境参数缺失大数据收集与监测等问 题 提供了一种新型农业数字化数据采集监测与处理装置 0007 本实用新型的数据采集与处理的实现主要采用如下技术方案 0008 一种应用于农业种植的数据监测装置 包括数据处理单元 通信单元 监控单元 云端计算机和多个检测单元 所述多个检测单元分别设置在日光温室 设施蔬菜大棚的不 同位置 分别用来检测不同位置的环境变量 温度 湿度 光照 二氧化碳 土壤水分 土壤氮 磷钾浓度 每个检测单元的输出端均连接数据处理器的输入端 数据处理单元设置在大棚 中心处 数据处理单元的输出端通过通信模块远程连接监控单元和云端计算机 数据处理 说 明 书 1 3 页 3 CN 211855422 U 器的输出端通过RS485接口连接计算机 可通过RS485接口直接对设备进行调试 所述每个 检测单元均包括温度传感器 湿度传感器 光照传感器 二氧化碳传感器 土壤水分传感器 土壤氮磷钾浓度传感器 温度传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中空气温度 湿度传感 器用来检测设施蔬菜的生长环境中空气湿度 光照传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中 光照强度和光照时长 土壤水分传感器和土壤氮磷钾浓度传感器用来检测土壤中的重要参 数 所述数据处理器单元包括A D转换模块 单片机 存储模块 显示模块 报警模块和RS485 接口 温度传感器 湿度传感器 光照传感器 二氧化碳传感器 土壤水分传感器 土壤氮磷 钾浓度传感器的输出端 分别经A D转换模块接入单片机的输入端 单片机的存储信号输出 端连接存储模块 单片机的显示信号的输出端连接显示模块 单片机的报警信号输出端连 接报警器 单片机的数据输出端通过通信模块连接远程监控单元和云端计算机 单片机的 输出端通过RS485接口连接计算机 可通过计算机直接对设备进行调试 0009 所述单片机内编程有时钟电路 0010 所述单片机采用STM32F103微处理器 0011 所述通信单元采用GPRS通信模块 4G通信模块或WIFI模块 0012 所述监控单元为计算机或手机 0013 本实用新型结构简单 通过在日光温室 设施大棚内以分布式结构安装温度传感 器 湿度传感器 光照传感器 二氧化碳传感器 土壤水分传感器 土壤氮磷钾浓度传感器 可以及时采集到蔬菜种植的各项数据 并将数据传送给数据处理单元进行存储和显示 同 时 数据处理器单元通过通信模块和手机 计算机 云计算机进行连接 实现了对农作物的 生长环境变量的实时监控 在单片机内有编程时钟电路 可以对不同时期作物的生长需求 做出改变 当各项变量不适宜作物生长时 通过报警模块发出警报 并通过显示模块显示出 来 为菜农对蔬菜的管理 提供精准化服务 附图说明 0014 附图1为本实用新型的基本原理图 具体实施方式 0015 如图1所示 本实用新型包括数据处理单元 通信单元 监控单元 云端计算机和多 个检测单元 所述的多个检测单元分别设置在现代日光温室 设施大棚内的不同位置 分别 用来检测不同位置的环境变量 温度 湿度 光照 二氧化碳 土壤水分 土壤氮磷钾浓度 每个检测单元的输出端 均连接数据处理单元的输入端 数据处理单元设置在大棚中心处 数据处理单元的输出端通过通信模块远程连接监控单元和云端计算机 数据处理器的输出 端通过RS485接口连接计算机 可通过RS485接口直接对设备进行调试 所述每个检测单元 均包括温度传感器 湿度传感器 光照传感器 二氧化碳传感器 土壤水分传感器 土壤氮磷 钾浓度传感器 温度传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中空气温度 湿度传感器用来检 测设施蔬菜的生长环境中空气湿度 光照传感器用来检测设施蔬菜的生长环境中光照强度 和光照时长 土壤水分传感器和土壤氮磷钾浓度传感器用来检测土壤中的重要参数 所述 数据处理器单元包括A D转换模块 单片机 存储模块 显示模块 报警模块和RS485接口 单 片机采用STM32F103微处理器 温度传感器 湿度传感器 光照传感器 二氧化碳传感器 土 说 明 书 2 3 页 4 CN 211855422 U 壤水分传感器 土壤氮磷钾浓度传感器的输出端 分别经A D转换模块接入单片机的输入 端 单片机的存储信号输出端连接存储模块 单片机的显示信号的输出端连接显示模块 单 片机的报警信号输出端连接报警器 单片机的数据输出端通过通信模块连接远程监控单元 和云端计算机 单片机的输出端通过RS485接口连接计算机 可通过计算机直接对设备进行 调试 通信单元采用GPRS通信模块 4G通信模块或WIFI模块 使农业快速进入数字化 网络 化时代 0016 每个检测单元中的温度传感器 湿度传感器 光照传感器 二氧化碳传感器 土壤 水分传感器以及土壤氮磷钾浓度传感器采集到日光温室 设施大棚中的数据后分别经A D 模块转换后输入到单片机中 经过单片机中的程序调配后 显示模块显示 通信单元发送到 远程监控单元 可通过手机 计算机来监控作物的生长环境 并及时调整到适宜生长的参 数 0017 当环境中某一参数超过阈值后 数据处理单元发出信号 将通过报警模块发出警 报 以免对作物造成不可挽回的伤害 说 明 书 3 3 页 5 CN 211855422 U 图1 说 明 书 附 图 1 1 页 6 CN 211855422 U
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