智能農業控制系統在湘西地區應用的設計方案

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摘要：系統設計結合湘西地區的地理環境、季節氣候，進行實踐創新，智能農業控制系統根據土壤濕度、溫度，農作物成長，利用數據的分析技術，系統自動控制技術，報警提示并操作技術等，提供技術幫助。自動調節農田環境數據，控制農作物生長情況。實現湘西地區農作物生長自動化，產量可增長化，質量可保證化。

關鍵詞：智能農業 自動控制 實踐創新湘西地區

前言

在國外，美國建立第一個無線葡萄園，運用農業智能控制，在土壤中分布傳感器，通過傳感器傳回的數據進行實時的監控，根據數據分析再進行對農作物實際控制，實現智能農業。

在我國徐州，由江蘇師范大學等其他單位發起成立智能生態農業產業聯盟。由于徐州蟲草種植數目多，但是運用于蟲草種植的技術不同，所產出的蟲草質量也不同，產品也停留在低水平階段。聯盟帶領種植戶統一種植技術，統一質量標準，不斷的開發高端產品，發展成徐州蟲草種植的大規?；?，依據產品不斷打開市場。這樣的方式更好構建徐州的農業市情，做到組織化，專業化，社會化的體系。對于徐州農業產業發展，改變徐州農業生產經營模式，提高農業生產速率、質量，提高動植物的管理，將會起到很大的促進作用。智能農業控制系統在農業的運用，將繁重的體力勞動，低效益，高成本變換成解放生產力，高效益，低成本的手段。對于種植過程中得不到農作物數據或者農作物種植技術不了解的用戶，系統提供技術支持與數據分析等。

1系統軟硬件構成

現今我國農業生產的特點是把個體生產和規?；a相結合，智能農業控制系統計劃在農作物生產實現智能自動化的基礎上，在農作物的生長過程中進行養料、溫度等控制，對季節、災害預防，土地的規?；a。方便個體農戶的管理控制，又便于企業的大規模管理。如果僅靠個體農戶管理控制，浪費大量人力，獲取的數據等也不夠準確，可能出現差錯。為此，在現代化的農業生產管理中需要有一套完整的自動控制系統，以控制農業生產的過程，適應生產需要。

智能農業控制系統不僅能對農業生產過程中土壤參數進行監測，當土壤參數達到系統設置的數值時，系統將會自動報警提示，并且將土壤參數變化等數據傳回系統，方便觀察與分析。

（1）主控中心采用數碼管和儀表盤顯示形式，顯示直觀、可視性好、界面精美。主控中心可顯示土壤濕度、溫度等參數，農作物生長過程中養料數據，室外溫度、風速、光照等，并且控制自動灌溉，控制報警提示等功能。

（2）土壤傳感器植入土壤中植入之前可選擇需要測量參數的名稱，如對土壤溫度、濕度等的監測。土壤傳感器可擴展性強，連接、安裝簡單，可用無線或者有線連接，可節省人工、材料等，防干擾、輻射設計，保護傳感器受到環境影響或輻射干擾以免傳感器傳回數據不夠準確。

主控中心和土壤控制器的連接采用無線連接，采用農作物種植前，系統對農作物面積模塊的劃分方案，對劃分的土地模塊多點采樣，準確迅速的反映每塊土地規模的土壤數據。

（3）系統軟件由數據管理系統和農業管理系統兩部分組成，數據管理系統主要對傳感器收集的數據進行統計、收集、顯示、存儲等操作，便于用戶的分析。農業管理系統能時刻的觀察農作物的生長情況，并提供技術方案。在報警提示下，系統自動執行簡單操作，同時為用戶提供技術幫助。

可通過現場計算機更改土壤和名稱。為了方便巡視人員觀察，采用條形LED屏顯示土壤號和名稱，同時顯示土壤的溫度、濕度等參數。

2主控界面功能詳細說明

主控中心通過二十四小時自動采集當前環境信息，并采用主動方式發送采集到的數據，數據經無線傳感網絡傳遞至中心控制平臺。特別是土壤，通過這種以數據位中心的網絡，管理人員可以隨時查詢各土壤點當前環境信息，具有高度的實時性和精確度。

（1）用戶管理。用戶在主控中心界面輸入正確的用戶名和密碼，則可以進入主控中心的軟件系統。在業務系統中可以添加客戶，客戶可以調用農作物生長的監測視頻?？蛻舻淖酝ㄟ^手機號獲得注冊，采用最先進的加密，管理員不可查看用戶的密碼。

（2）視頻功能。在農業智能系統中可以實時的對農場中布置的攝像頭進行監控，并實現了遠程監控。

（3）報警功能。通過報警來提示管理人員各項數據的情況，如果與系統中的正常范圍不一致，則會報警。

（4）報警處理功能。用戶如果已經注意到某報警，可以標記報警提示，系統會在數據庫中記錄為已處理。

（5）智能展示功能。土壤中植入的傳感器根據用戶設置傳回數據的時間戳，將數據傳回主控中心，展示功能顯示出傳回數據。包含農作物生長時養料缺少情況，土壤濕度、溫度情況，以及近幾天的歷史數據。

（6）閾值設置功能o可以設置各種傳感器的閾值，即最大值最小值，系統根據數值的大小來判斷傳感器傳回的數據是否合法。

（7）設備管理。在農業智能系統中添加設備后就可以進入視頻監控系統。刪除設備，設備被刪除后，則不能再注冊到視頻監控系統。在線設備，管理員可以查詢出哪些設備在線，統計設備的在線信息，以方便運營和管理。

（8）設備權限?？蛻艉驮O備建立權限，客戶和設備原本沒有權限關系。而客戶要查看某一設備的遠程信息，必須先授權才能獲取?？蛻艉驮O備之間有多種權限，改變客戶與設備權限，需要多重的驗證信息。系統默認對視頻設備只有視頻連接和查看遠程錄像的權限。

3設計方案在生產中的實際應用

在湘西地區，農業生產前，該系統先進行對湘西地區地理環境的檢測和地形的勘查，將農作物種植面積進行規劃，以及為農作物種植分布提供精確數據。在種子種植前，系統對種子進行質量評測和土壤分析，將優質種子進行種植，將土壤數據記錄并且返回系統，對需要改進的土壤環境進行調整和改進。系統設計出可行的農業種植方案，充分利用土壤資源。種子種植后，農作物生長中，系統對湘西地區近幾年的天氣變化，災害發生等做數據統計，再進行自然災害的預防，監測天氣，自然災害等，并且給出相應的應對方案，增加對自然災害信息方面以及預防技術方面的認識。對自然災害的及時預防，可減少對農作物生長的影響。系統的智能管理，在農作物生長中，系統監測土壤情況，農作物成長速度，養料多少，土壤溫度、濕度等情況，并及時顯示在系統上，提醒管理人員，做好應對措施。系統可減少工作人員的工作量，并且及時找到問題，以及解決方案。農作物生產完成后，系統進行農作物的質量監測，提高農作物質量，便于售賣。

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