基於物聯網的無人機農田管理系統的製作方法

2023-12-06 03:20:16 1

本實用新型涉及一種管理系統，具體涉及一種基於物聯網的無人機農田管理系統。

背景技術：

在過去的農業信息監控和實時管理方面,一般是靠人工經驗來定性地估計各種環境因素,無法對生產過程中的各種環境信息進行精確測量,實現農業的信息化和自動化，目前有些高校已經開發了農業信息智能監控系統,其在農業智能管理起到了一定功效,但系統在操作的方便性及精準性方面還有待進一步改進,系統的可靠性及通用性也有待進一步提高，系統的去人工化也做的也並不充分，未實現真正意義上的農業自動化。

技術實現要素：

針對現有技術中的上述不足，本實用新型提供了一種全自動化控制的基於物聯網的無人機農田管理系統。

為了達到上述發明目的，本實用新型採用的技術方案為：

提供一種基於物聯網的無人機農田管理系統，其包括用於採集農田環境信息的數據採集終端、通過無線網絡與所述數據採集終端進行通信的數據管理伺服器和通過無線網絡與數據管理伺服器進行通信的無人機智能控制系統。

數據採集終端包括微處理器及若干設置在農田所在區域、與微處理器進行通信的CO2濃度傳感器、光照傳感器、電磁閥、GPS模塊、風速風向傳感器、土壤溫溼度傳感器、空氣溫溼度傳感器和圖像採集模塊；電磁閥安裝在農田所在範圍內設置的灑水管上。

無人機智能控制系統包括無人機控制器和分別與無人機控制器進行通信的無人機和無人機網絡接收器；微處理器和無人機網絡接收器均通過無線網絡與數據管理伺服器進行通信。

本實用新型的有益效果為：CO2濃度傳感器、光照傳感器、風速風向傳感器、土壤溫溼度傳感器和空氣溫溼度傳感器將採集的實時數據傳遞給數據管理伺服器，數據管理伺服器將接收的數據與其內部存儲的參考值進行簡單比較後，將存在異常的農田環境信息發送給微處理器，微處理器通過啟閉電磁閥，達到對農田內土壤和空氣的溫度、溼度的調節。

圖像採集模塊將採集的實時數據傳遞給數據管理伺服器，數據管理伺服器將接收的農作物圖像與其內部存儲的多種農作物蟲害情況進行比對，若農作物存在蟲害，數據管理伺服器則將農田所在位置發送給無人機智能控制系統，無人機通過農田所在位置找到需要噴灑農藥的農田，達到去除蟲害的目的。

採用本方案的無人機農田管理系統後，其能夠根據農田的實時環境信息對農田內的農作物進行補給操作，整個過程可以不需要人工參與，從而大幅度地降低了人工成本，實現了農田的全自動化管理；根據採集的農田實時環境信息對農作物進行補給操作，確保了農田的精確管理，從而實現了農田的科學管理，針對農田農作物的管理具有顯著的社會效益和較大的經濟效益。

附圖說明

圖1為基於物聯網的無人機農田管理系統的原理框圖。

具體實施方式

下面對本實用新型的具體實施方式進行描述，以便於本技術領域的技術人員理解本實用新型，但應該清楚，本實用新型不限於具體實施方式的範圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本實用新型的精神和範圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本實用新型構思的發明創造均在保護之列。

參考圖1，圖1示出了基於物聯網的無人機農田管理系統的原理框圖。如圖1所示，該基於物聯網的無人機農田管理系統包括用於採集農田環境信息的數據採集終端、通過無線網絡與數據採集終端進行通信的數據管理伺服器和通過無線網絡與數據管理伺服器進行通信的無人機智能控制系統。

如圖1所示，數據採集終端包括微處理器及若干設置在農田所在區域、與微處理器進行通信的CO2濃度傳感器、光照傳感器、電磁閥、GPS模塊、風速風向傳感器、土壤溫溼度傳感器、空氣溫溼度傳感器和圖像採集模塊。其中的電磁閥安裝在農田所在範圍內設置的灑水管上，在農田的溫度較高、溼度較低時，用於開啟灑水管以對農田中的農作物進行澆灌。

無人機智能控制系統包括無人機控制器和分別與無人機控制器進行通信的無人機和無人機網絡接收器；微處理器和無人機網絡接收器均通過無線網絡與數據管理伺服器進行通信。

數據採集終端的各個傳感器時刻採集農田中的農田環境信息，並將這些農田環境信息通過微處理器和無線網絡發送給數據管理伺服器（數據管理伺服器可以為電腦），在數據管理伺服器內部存儲有一個關於農田環境信息參考值的對照表。

數據管理伺服器將接收的實時農田環境信息與對照表中的參考值進行對比（這個可以通過數據管理伺服器內部設置的比較器來實現），當存在與對照表中的數據不一致的農田環境信息時，數據管理伺服器就將這一信息發送給微處理器，微處理器通過啟閉電磁閥，達到對農田內土壤和空氣的溫度、溼度的調節。

圖像採集模塊將採集的實時數據傳遞給數據管理伺服器，數據管理伺服器將接收的農作物圖像與其內部存儲的多種農作物蟲害情況進行比對，若農作物存在蟲害，數據管理伺服器則將農田所在位置發送給無人機智能控制系統，無人機通過農田所在位置找到需要噴灑農藥的農田，達到去除蟲害的目的。

在本實用新型的一個實施例中，微處理器通過局部網絡數據傳輸通道與數據管理伺服器進行通信；局部網絡數據傳輸通道由依次通過無線網絡連接在一起的zigbee終端、zigbee協調器和zigbee路由器構成。

數據採集終端的各個傳感器採集到實時農田環境信息後，微處理器將實時農田環境信息封裝好後通過IO口IIC通訊接口上傳給zigbee終端，zigbee終端將數據通過zigbee協調器和路由器發送給系統數據處理伺服器。

再次參考圖1，實施時，本方案的無人機農田管理系統還可以包括用於將數據管理伺服器發送的信息通過無線路由器和無線網絡發送給無人機網絡接收器的web控制伺服器。

web控制伺服器設置後，其可以將從數據管理伺服器中請求的實時農田環境信息進行存儲，以提供具有高級管理權限的電腦端或者智慧型手機端的系統用戶通過的Web請求來獲取所需的實時農田環境信息。

為了方便農田管理人員實時掌控農田內的農田環境信息，本方案還可以包括通過無線網絡與無線路由器進行通信的移動終端。

綜上所述，採用本方案的無人機農田管理系統後，其能夠根據農田的實時環境信息對農田內的農作物進行補給操作，整個過程可以不需要人工參與，從而大幅度地降低了人工成本，實現了農田的全自動化管理。