[發明專利]一種基于物聯網的作物生長信息監測系統和方法

在審

• 申請號: 201811218601.4
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109470299A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 王愛臣;沈建煒;魏新華
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于物聯網的作物生長信息監測系統和方法，該系統包括信息感知系統、無線傳輸系統和智能管理系統，信息感知系統包括墑情監測模塊、病蟲害監測模塊、作物營養狀態監測模塊、雜草監測模塊和作物長勢監測模塊；作物種植后通過智能管理系統界面設置作物生長環境相關信息及閾值，通過感知系統實時采集作物生長的墑情、病蟲害、營養狀態、雜草程度和長勢信息，并發送至服務器進行數據存儲、分析和顯示，若超出閾值時提醒人員進行相應處理，幫助種植者準確判斷農作物生長狀況，為精準作業提供實時有效的決策信息，解決了傳統種植過程中需要定期去種植田塊查看作物生長情況、勞動強度大等問題，降低人工成本、提高作業效率和精度。

技術領域

本發明涉及農業信息化技術領域，具體是一種基于物聯網的作物生長信息監測系統和方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，現代農業正在朝著更加規?；姆较虬l展。在傳統的小規模農業種植中，管理者到田間通過肉眼觀察作物信息和經驗即可快速判斷農作物的生長狀況并迅速采取相應的有效措施，如施藥、施肥、灌溉、收獲等。然而，對于現代化的大規模作物種植，采用傳統的方式很難全面實時掌握作物的生長狀況。大規模的作物種植要求管理者具有快速實時獲得作物生長狀況的能力和科學的管理機制。近年來，物聯網在農業實時控制和自動化生產中的作用越來越廣，如病蟲害的檢測和診斷、作物營養狀況需水信息等數據的分布式采集及生長環境的實時監測等。目前，國內種植者大多依據經驗判斷作物需水、養分、病蟲害及長勢情況，并同樣依據經驗確定灌溉量、施肥量和作業時間等，這種方法耗時費力，而且容易出現信息采集不全導致錯過進行田間管理的最佳時機。采用物聯網實時監測農作物全過程生長信息狀態的系統較為罕見，而將該技術引入到作物種植生產中可以帶來巨大的技術變革，不僅能實現對農作物生長情況進行的精準判斷并精準作業，而且能提高農作物產量，降低人工成本。

近年來，有工作人員開始關注物聯網在農作物生長信息監測方面的應用；中國專利 (CN106657401A)公開了一種基于物聯網的農作物生長監測平臺及其監測方法，該專利通過多個數據采集節點遠程發送采集的作物生長環境信息至服務器數據庫中進行存儲，并在終端顯示實時信息，能夠遠程采集實時信息保存至數據庫并繪制曲線，但未實現根據實時采集數據進行決策控制。中國專利(CN103442052A)公開了一種農田作物生長信息遠程監測裝置及方法，是通過建立網關進行組網，數據采集并遠程發送至服務器，能夠遠程采集實時的作物、大氣、土壤信息，保存至數據庫并在網頁顯示及繪制曲線，該專利主要針對農業物聯網系統的搭建和數據傳輸的多路徑并行遠程接入方法，未涉及到農作物生長全過程信息采集及應用。

綜上所述，現有技術中農作物物聯網監測系統，主要針對物聯網系統搭建、數據采集傳輸和信息存儲顯示方面，少有涉及農作物生長全過程信息采集和應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，提供一種基于物聯網的作物生長信息監測系統和方法，實現遠程實時采集作物生長狀態信息、生長環境信息、病蟲害信息、長勢信息并將數據遠程發送至服務器保存、顯示，并提供報警、查詢功能，從而幫助種植者準確判斷農作物生長狀況，為精準作業提供實時有效的決策信息。

為了解決以上技術問題，本發明采用的具體技術方案如下：

一種基于物聯網的作物生長信息監測系統，包括信息感知系統、無線傳輸系統和智能管理系統，所述信息感知系統包括墑情監測模塊、病蟲害監測模塊、作物營養狀態監測模塊、雜草監測模塊、作物長勢監測模塊和田間巡檢車，所述墑情監測模塊實時監測土壤含水率，病蟲害監測模塊和雜草監測模塊通過圖像分析處理實現病蟲害信息的檢測，作物營養狀態監測模塊實時監測作物生長環境的養分情況，作物長勢監測模塊采集作物生長圖像以分析作物的長勢情況；田間巡檢車前部和尾部安裝有近紅外相機和多光譜相機，并安裝有北斗定位系統；

所述無線傳輸系統包括n個采集節點、匯聚節點及無線通信模塊，每個采集節點均與匯聚節點通訊，匯聚節點通過無線通信模塊與智能管理系統通訊；