[发明专利]基于物联网技术的良田土壤检测系统及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体为一种基于物联网技术的良田土壤检测系统及其实现方法。

背景技术

目前，人工种植的农作物品种都有不同的生长环境，影响农作物生长的环境条件主要包括：温度、湿度、光照、CO浓度、土壤等；其中土壤是农作物种植的立足基础，土壤环境参数的变化直接影响农作物生长发育和产量品质，其对土壤的酸碱度、水分湿度等自然条件都有严格的要求，这对农作物种植的地理范围提出很高的要求；为满足市场对农作物产量的要求，目前跨地区人工种植农作物都是在大棚中进行，人工调控农作物的生长环境，需要控制好土壤的酸碱度、水分湿度。目前大棚的酸碱度、水分湿度基本上是使用人工进行测量，采用这种方式得到的测量值与实际值之间有偏差且工作量较大。

中国专利公告/公开文献分别披露了CN201947451U、CN201607286U、CN102141802A、CN201993891U等多篇关于利用物联网实现末端设备通信的案例。例如，CN201947451U是利用采集模块所带有的传感器采集作物培育的多种数据，实现系统高智能化的无人化管理；CN201607286U是通过可以实现以Zigbee无线模块为核心的温室无线网络化植物生理生态检测系统对温室环境进行管理；CN102141802A强调了利用物联网技术对空气中气体成分和浓度的远程检测及适时调控；CN201993891U则公开了一种克服有线网络传感器布线麻烦的基于物联网的远程检测报警系统。纵观所举之例，各文献的共性均强调了利用物联网实现各自需求之举措。由于是在物联网、局域网、结点通信等现有技术基础上的专业发挥，因而其方案实施的可能性是存在的。然而，针对农业技术，迄今为止基本上没有利用物联网技术对土壤状况信息进行检测的装置及其实施方法，有少部分技术只是简单利用物联网技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的良田土壤检测系统及其实现方法，利用物联网技术对良田土壤信息的状态进行检测和调控，根据实时的状况信息进行有效调控，以达到最优的调控效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网技术的良田土壤检测系统与方法，包括智能检测单元、电力执行单元、高清显示单元、物联网平台和云服务器，所述物联网平台分别设置连接有Zigbee网关、电力线载波网关和高清矩阵，所述智能检测单元通过Zigbee网关与物联网平台通信连接，所述电力执行单元通过电力线载波网关与物联网平台通信连接，所述高清显示单元通过高清矩阵与物联网平台通信连接，所述Zigbee网关还连接有高清摄像头；

物联网平台，用于读取智能检测单元检测到的良田土壤的实时状态信息，根据检测的实时状态信息进行计算，计算处理后的数据与标准数据进行比对，判断土壤状况；

智能检测单元，用于检测良田土壤的状况信息，同时记录每月良田土壤状况信息，且根据检测收集到的数据信息传输至物联网平台；

电力执行单元，用于良田土壤没有达到标准时，对良田土壤进行修缮和改良；

高清显示单元，用于接收物联网发送的良田土壤实时信息数据，并将数据转化成图形数据，同时接收高清摄像头传输的良田土壤实时画面。

进一步地，所述物联网平台为智能服务器或电脑，物联网平台通过WiFi与智能移动设备中的APP应用建立通信连接，物联网平台与云服务器互联网连接。

进一步地，所述云服务器为Linux系统的NAS服务器，所述云服务器通过2G/3G/4G与智能移动设备中的APP应用建立通信连接。

进一步地，所述智能检测单元包括测量土壤温度的温度传感器、测量土壤湿度的湿度传感器、测量土壤酸碱度的PH值传感器以及检测土壤硬度的土壤硬度计，所述智能检测单元均匀分布在田间，每四个智能检测单元构成一个检测组。

进一步地，所述电力执行单元包括用于灌溉的水阀、电力开关、预警装置，电力执行单元通过电力线与电力线载波网关电连接。

进一步地，所述高清显示单元为播放显示屏或触摸显示屏，高清显示单元通过HDMI与高清矩阵建立通信连接。

进一步地，所述智能检测单元通过Zigbee局域网协议与Zigbee网关建立通信连接。

进一步地，所述高清摄像头装设在土壤表面，实时跟踪良田土壤表面的状况画面，所述高清摄像头拍摄画面与物联网平台标准图片进行比对。

一种基于物联网技术的良田土壤检测系统的方法，所述方法包括：

(1)智能检测单元检测收集良田土壤状态信息；