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一种盐碱地农作物要素物联网系统

2022-12-10 13:36:03

一种盐碱地农作物要素物联网系统

  技术领域

  本发明属于物联网应用技术领域,尤其涉及一种盐碱地农作物要素物联网系统。

  背景技术

  盐碱地是盐类集积的一个种类,是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长,根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计,全世界盐碱地的面积为9.5438亿公顷,其中我国为9913万公顷。我国碱土和碱化土壤的形成,大部分与土壤中碳酸盐的累计有关,因而碱化度普遍较高,严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存。盐碱地内的水同样含有大量的盐碱,因此在盐碱地种植农作物,成活率低,生产大大受限。

  同时农业生产过程中,温度、湿度、光照强度、浓度、水分以及其他养分等多种自然因素共同影响农作物的生长,传统农业的管理方式远远没有达到精细化管理的标准,只能算是粗放式管理,在这种管理方式下,通过人的感知能力管理上述环境参数,无法达到准确性要求。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种盐碱地农作物要素物联网系统,解决上述难题。

  为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种盐碱地农作物要素物联网系统,该盐碱地农作物要素物联网系统包括控制中心系统、气象监测子系统、土壤盐碱度监测子系统、农作物分类种植子系统,所述气象监测子系统用于监测盐碱地农作物种植环境,包括目标区域降水量模块、目标区域土壤干湿度模块和目标区域日照量、日照强度统计模块;土壤盐碱度监测子系统用于农作物种植土壤的盐碱度测量,包括土壤取样模块、土壤含水量检测模块、土壤盐碱度检测模块和土壤盐碱地改善调控模块;农作物分类种植子系统用于基于种植环境、土壤盐碱度计划合理的进行区域种植,包括区域盐碱度统计模块、区域气象因素统计模块和分配种植方案模块;所述控制中心系统与气象监测子系统、土壤盐碱度监测系统连接,与农作物分类种植子系统数据连接,将气象监测子系统、土壤盐碱度监测系统所得监测数据传输至农作物分类种植子系统。

  作为本发明的优选方案,所述控制中心系统还包括水灌溉子系统,包括分隔区域灌溉模块和水量控制模块,水灌溉子系统连接至农作物分类种植子系统。

  作为本发明的优选方案,所述分隔区域灌溉模块包在所述分配种植方案模块基础上进行分类灌溉,包括每种农作物种植区域内部的灌溉设备,每个灌溉设备上均设有计量阀,计量阀远程连接至控制中心系统。

  作为本发明的优选方案,所述水量控制模块包括固定在土壤内部的湿度传感器,湿度传感器电信号连接至所述计量阀。

  作为本发明的优选方案,所述目标区域降水量模块包括收集槽,收集槽固定于测量区域周边,收集测量时间为15d,连续进行三个月测量,取平均值得到降水量。

  作为本发明的优选方案,所述目标区域土壤干湿度模块包括采集器,采集区域内部土壤样块,进行水份测量。

  作为本发明的优选方案,所述目标区域日照量、日照强度统计模块包括目标区域内部的设置的统计用太阳能板,太阳能板输出端连接水箱,太阳能板设置多块,目标区域日照量、日照强度统计方法包括下列步骤:

  S1、统计各个水箱加热至100℃时时间h1、h2、h3;

  S2、测量水箱体积L1、L2、L3;

  S3、计算每个水箱内部水量加热至100℃所需能量JL1、JL2、JL3,其中J为单位体积水加热所需能量;

  S4、得出日照强度:

  作为本发明的优选方案,所述土壤取样模块包括取样设备,取样设备设置多层取样结构,每层取样结构>20cm。

  作为本发明的优选方案,所述土壤含水量检测模块、土壤盐碱度检测模块包括对所述每层取样结构内部的样品土壤进行含水量检测与土壤盐碱度检测。

  作为本发明的优选方案,所述控制中心系统包括CAN控制节点,CAN控制节点包括控制主机、CPU主板、存储盘、调节模块,存储盘用于储存监测信息。

  本发明的有益效果是:本发明所提供的物联网系统包括气象监测子系统、土壤盐碱度监测子系统、农作物分类种植子系统,针对于盐碱地土壤的农作物种植问题,大大改善种植地的土壤盐碱度,同时结合日照量、日照强度、降水量、土壤干湿度上述参数,对农作物种植给出合理种植方案,提高种植收成率,且日照量、日照强度、降水量、土壤干湿度均采用平均计数,同时获取区域时间段内多段数据进行获取,提高环境监测中的环境参数精确度,可长期进行监测,进一步提高农作物合理种植。

  附图说明

  图1是本发明提供的一种的盐碱地农作物要素物联网系统立体结构示意图。

  具体实施方式

  为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。

  请同时参考图1,下面将结合附图对本发明实施例的盐碱地农作物要素物联网系统作详细说明。

  该盐碱地农作物要素物联网系统包括所述控制中心系统还包括控制中心系统、气象监测子系统、土壤盐碱度监测子系统、农作物分类种植子系统,所述气象监测子系统用于监测盐碱地农作物种植环境,包括目标区域降水量模块、目标区域土壤干湿度模块和目标区域日照量、日照强度统计模块;土壤盐碱度监测子系统用于农作物种植土壤的盐碱度测量,包括土壤取样模块、土壤含水量检测模块、土壤盐碱度检测模块和土壤盐碱地改善调控模块;农作物分类种植子系统用于基于种植环境、土壤盐碱度计划合理的进行区域种植,包括区域盐碱度统计模块、区域气象因素统计模块和分配种植方案模块;所述控制中心系统与气象监测子系统、土壤盐碱度监测系统连接,与农作物分类种植子系统数据连接,将气象监测子系统、土壤盐碱度监测系统所得监测数据传输至农作物分类种植子系统。

  具体的,控制中心系统还包括水灌溉子系统,包括分隔区域灌溉模块和水量控制模块,水灌溉子系统连接至农作物分类种植子系统,由控制中心结合农作物分类种植情况进行发出水灌溉数据,通过计量阀控制灌溉量。

  具体的,分隔区域灌溉模块包在所述分配种植方案模块基础上进行分类灌溉,包括每种农作物种植区域内部的灌溉设备,每个灌溉设备上均设有计量阀,计量阀远程连接至控制中心系统。

  具体的,水量控制模块包括固定在土壤内部的湿度传感器,湿度传感器电信号连接至所述计量阀,湿度感应器探针伸入土壤内部,在土壤内部湿度大于湿度传感器预设值时,湿度传感器激发电信号,关闭计量阀,停止灌溉。

  具体的,目标区域降水量模块包括收集槽,收集槽固定于测量区域周边,收集测量时间为15d,连续进行三个月测量,取平均值得到降水量,其中平均值为每个区域内部所有收集槽内部集水量的平均值。

  具体的,目标区域土壤干湿度模块包括采集器,采集区域内部土壤样块,进行水份测量。

  具体的,目标区域日照量、日照强度统计模块包括目标区域内部的设置的统计用太阳能板,太阳能板输出端连接水箱,太阳能板设置多块,目标区域日照量、日照强度统计方法包括下列步骤:

  S1、统计各个水箱加热至100℃时时间h1、h2、h3;

  S2、测量水箱体积L1、L2、L3;

  S3、计算每个水箱内部水量加热至100℃所需能量JL1、JL2、JL3,其中J为单位体积水加热所需能量;

  S4、得出日照强度:

  具体的,土壤取样模块包括取样设备,取样设备设置多层取样结构,每层取样结构>20cm。

  具体的,土壤含水量检测模块、土壤盐碱度检测模块包括对所述每层取样结构内部的样品土壤进行含水量检测与土壤盐碱度检测。

  具体的,控制中心系统包括CAN控制节点,CAN控制节点包括控制主机、CPU主板、存储盘、调节模块,存储盘用于储存监测信息,通过调节模块对分隔区域灌溉模块进行控制,控制灌溉水量,同时通过CPU主板控制信息数据处理,并通过控制主机进行控制各个子系统。

  尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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