【技术领域】
[0001] 本
发明涉及农业信息，特别地，涉及一种基于光伏技术的农业现场环境参数信息的远程智能监测系统及智能调控方法。【背景技术】
[0002]
现有技术中，对于
农作物种植等农业生产环境中监控有以下三种办法，一种办法是环境参数监控几乎全部采用人工测量及监控，一旦发现有任何问题，全部采用人工调整温湿度的办法，无法实现远程作业；
[0003] 另一种办法是环境情况凭借经验来判断，通过以往的经验来调整环境参数，且误差较大；
[0004] 第三种办法是安装现有的有线环境
监控系统，安装、布线不方便，供电部分不安全或者不充足；
[0005] 上述三种办法都不能很好的保证农产品生长在一个稳定的温湿度的环境，并且目前没有对农作物的
土壤环境进行监控的很好手段。
[0006] 有鉴于此，有必要提供一种农业现场环境参数信息的远程智能监测系统及智能调控方法，以解决现有技术存在的上述问题。【发明内容】
[0007] 鉴于现有技术对农作物环境参数信息检测困难及不精确的技术问题,本发明提供一种基于光伏技术的实时远程监测农业环境参数信息的监测系统。
[0008] 同时本发明还提供一种采用上述基于光伏技术的实时远程监测农业环境参数信息的监测系统的监控方法。
[0009] 一种基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统，其包括电源、第一级信息存储处理模组、多个信息监测模组、信息传输模组、第二级信息存储处理模组及显示控制终端，所述电源采用基于光伏技术的分布式电源管理方式提供
电能，并通过第一级信息存储处理模组控制所述信息监测模组的工作状态，所述信息监测模组实时采集现场环境农业信息，并经对应的第一级信息存储处理模组处理判断是否需要暂时存储数据及何时由信息传输模组传输至所述第二级信息存储处理模组，所述第二级信息存储处理模组对接收到的多个实时农业信息进行加工处理后，反馈经处理的现场农业信息至所述显示控制终端，所述显示控制终端将控制指令通过所述信息传输模组依次反馈给所述第二级信息存储处理模组及所述第一级信息存储处理模组。
[0010] 作为在本发明提供的基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的一种改进，所述电源包括
太阳能电池组、
蓄电池组或储能电容组中的任意一种、及相对应的充放电控制保护
电路，所述
太阳能电池组利用太阳能产生电能，通过所述充放电控制保护电路对应电连接所述蓄电池组或储能电容组并提供电能，所述蓄电池组或储能电容组通过所述充放电控制保护电路分别向多个所述信息监测模组提供电能。
[0011] 作为在本发明提供的基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的一种改进，所述信息监测模组包括空气温湿度
传感器、环境光照度传感器、土壤温
湿度传感器、气压传感器、降雨量侦测设备、
露点传感器、
风力传感器、土壤养分传感器及二
氧化
碳浓度传感器中的任意一种或者多种。
[0012] 作为在本发明提供的基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的一种改进，所述信息传输模组是无线信息传输模组，其通过WIFI通信网络、GSM通信网络、CDMA通信网络、红外通信、蓝牙通信、LORA通信、GPRS通信网络、ZigBee收发器中的任意一种实现将来自信息监测模组的实时农业信息传输至所述信息存储处理模组。
[0013] 作为在本发明提供的基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的一种改进，所述第一级信息存储处理模组包括
存储器及处理器，所述存储器预设存储有标准农业信息，所述农业信息包括空气温湿度参数范围、标准环境光照度参数范围、标准土壤温湿度参数范围、标准气压参数范围、标准降雨量参数范围、标准露点参数范围、标准
风力参数范围、标准土壤养分参数范围及标准二氧化碳参数范围，所述信息存储处理模组接收来自所述信息监测模组的实时农业信息值，并与所述存储器内预设的农业信息标准值比较，所述处理器根据预设标准值与实时监测的农业信息值的比较结果通过信息传输模组按预先设定的时间间隔要求，即时或者周期性地传输至所述第二级信息存储处理模组，经过所述第二级信息存储处理模组处理后，最终达到显示控制终端。
[0014] 作为在本发明提供的基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的一种改进，所述系统还包括报警装置，所述报警装置根据所述处理器根据预设标准值与实时监测的农业信息值的比较结果选择性产生报警
信号，反馈至显示控制终端，当所述信息监测模组监测到的实时农业信息值超出存储器预设存储有标准农业信息参数范围时，则所述报警装置产生报警
信号传输至所述显示控制终端；当所述信息监测模组监测到的实时农业信息值落入存储器预设存储有标准农业信息参数范围时，则所述报警装置不产生报警信号。
[0015] 作为在本发明提供的基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的一种改进，所述信息传输模组还包括加密装置，所述加密装置对自所述信息监测模组传输至所述信息存储处理模组的实时农业信息进行加密传输。
[0016] 作为在本发明提供的基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的一种改进，所述第二级信息存储处理模组与多个所述第一级信息存储处理模组通过所述信息传输模组交换数据并记录在
数据库；所述显示控制终端与所述第二级信息存储处理模组保持双向数据链接，所述显示控制终端选择性下达
修改指令，依次通过所述第二级信息存储处理模组并留下记录、信息传输模组、最终达到所述第一级信息存储处理模组，改变第一级信息存储处理模组的内部标准值及工作行为。
[0017] 一种基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的监控方法，包括如下步骤：提供基于光伏技术的分布式电源管理系统；提供信息监测模组，所述分布式电源管理系统提供电能控制所述信息监测模组的工作状态，所述信息监测模组实时监测农业现场，并采集农业实时信息；提供第一信息存储处理模组，所述第一级信息存储处理模组控制所述信息监测模组的工作状态，所述信息监测模组实时采集现场环境农业信息，并经对应的第一级信息存储处理模组处理判断是否需要暂时存储数据及何时由信息传输模组传输至所述第二级信息存储处理模组；提供信息传输模组，传输来自所述信息监测模组的实时农业信息；提供第二信息存储处理模组，接收来自信息传输模组的实时农业信息，并与预设的农业信息参考值比较，并根据比较结果反馈
控制信号；提供显示控制终端，接收来自信息存储处理模组的实时农业信息及控制信号。
[0018] 作为在本发明基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的监控方法的一种改进，所述信息存储处理模组包括存储器及处理器，所述存储器预设存储标准的农业信息参数范围，当所述信息传输模组传输来自所述信息监测模组的实时农业信息至所述信息存储处理模组时，所述存储器比较接收到的实时农业信息与预存的标准农业信息，如果接收到的实时农业信息与预存的标准农业信息相匹配，则反馈实时农业信息至显示控制终端；如果接收到的实时农业信息与预存的标准农业信息不匹配，则反馈报警信息至显示控制终端。
[0019] 在本发明提供的农业信息实时远程监测系统及监控方法中，采用独立的基于光伏技术的分布式电源管理方式提供电能控制所述信息监测模组的工作状态，保障监测的实时进行，避免由于线路故障、停电施工等因素对监测工作的干扰。同时，在本发明的信息监测模组采用无线传输，其摆脱现有数据线的影响，实现在远程，环境条件恶劣的工作环境中有效监测的可能，降低人为因素造成对农作物生长环境的局限性。另一方面，在整个监测过程中，还提供适当的信号提醒功能，使得作业人员有效判断当前的生长环境的优劣，并对应采取措施改善环境，以保障农作物在优良的生长环境中生长。【
附图说明】
[0020] 为了更清楚地说明本发明
实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
[0021] 图1为一种基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统
框架结构示意图；
[0022] 图2为图1所示电源结构示意图；
[0023] 图3是图1所示信息监测模组的结构示意图；
[0024] 图4是图1所示基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的监控方法流程示意图。【具体实施方式】
[0025] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026] 请参阅图1，为本发明提供的基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统的框架结构示意图。所述农业信息实时远程监测系统2包括电源21、第一级信息存储处理模组22、多个信息监测模组23、信息传输模组25、第二级信息存储处理模组27、报警装置28及显示控制终端29。所述电源21提供电能至所述信息监测模组23。所述信息监测模组23监测农业现场环境的现场参数信息。所述第一级信息存储处理模组22控制所述信息监测模组23的工作状态。所述信息传输模组25传输监测到的实时参数信息至所述第二信息存储处理模组27。所述第二信息存储处理模组27对接收到的实时农业参数信息进行分析后，反馈比对结果至所述显示控制终端29。所述报警装置28选择性反馈控制信号至显示控制终端29。
[0027] 请参阅图2，是图1所示电源的结构示意图。所述电源21采用基于光伏技术的分布式电源管理方式提供电能控制所述信息监测模组23的工作状态。所述电源21包括太阳能电池组211及蓄电池组或储能电容组212、充放电控制保护电路213。所述太阳能电池组211与所述蓄电池组或储能电容组212、充放电控制保护电路213对应电连接。所述蓄电池组或储能电容组212通过所述充放电控制保护电路213对所述多个信息监测模组23对应供电，保障所述多个信息监测模组23的正常工作。所述太阳能电池组211设于远程现场农业环境中，其接受太阳能，并对应转化为电能通过充放电控制保护电路213传输至所述蓄电池组或储能电容组212储存。在远程现场农业环境中，所述太阳能211的工作不需要受限于传统电力设备的施工影响，在接收光线照射区域，均对应产生电能。所述太阳能电池组211的发电效率取决于现场的光照情况。所述蓄电池组或储能电容组212将来自所述太阳能电池组211的电能储存，供应所述第一级信息存储处理模组22、多个信息监测模组23的工作需要。所述蓄电池组或储能电容组212及充放电控制保护电路213与所述多个信息监测模组23对应设置，所述第一级信息存储处理模组22与所述信息监测模组23分别对应设置，具体而言，其可以是每一电容对应一信息监测模组23匹配设置，也可以是所述蓄电池组或储能电容组及充放电控制保护电路212分别与所述信息监测模组23对应电连接。所述信息监测模组23实时采集现场环境农业信息，并经对应的第一级信息存储处理模组22处理判断是否需要暂时存储数据及何时由信息传输模组25传输至所述第二级信息存储处理模组27。
[0028] 当太阳光照射所述太阳能电池组211时，所述太阳能电池组211工作发电，其产生的电能通过充放电控制保护电路213储存至所述蓄电池组或储能电容组212。所述蓄电池组或储能电容组212不受光照条件的限制，其提供长期电能以维持所述信息监测模组23始终处于设定工作状态正常工作。所述第一级信息存储处理模组22在传输农业数据的同时，也传输电源21的工作状态参数，包括太阳能电池组211的产能、信息监测模组23及第一级信息存储处理模组22的工作能耗、及蓄电池组或储能电容组212的储能状态等。当长期光照不足导致蓄电池组或储能电容组212的储存
能量偏低，或者收到指令预报将来会长期光照不足时，第一级信息存储处理模组22将相应地调整
数据采集的
频率和/或数据传输的间隔周期，确保最高优先级的数据测量及传输能够得到保障。
[0029] 请参阅图3，是图1所示信息监测模组的结构示意图。所述信息监测模组23包括空气温湿度传感器231、环境光照度传感器232、土壤温湿度传感器233、气压传感器234、降雨量侦测设备235、露点传感器236、风力传感器237、土壤养分传感器238、二氧化碳浓度传感器239等农作物生长过程中的各种参数采集装置。众所周知，农作物在整个生长周期内，在不同的生长阶段，其对环境参数的要求也有所不同，同样的，在不同的生长环境中，所述农作物所需要的环境参数也趋于变化，另一方面，不同的农作物种类，其不同阶段及不同环境中对成长需求也有所变化。所以，针对不同环境的农作物成长需要，为保障农作物的优良生长环境，需要作业人员主动调整改善农作物的实时生长环境，比如：
温度参数、湿度参数、土壤成分参数、二氧化碳浓度、风力参数、环境光照度、露点参数、气压参数、降雨量参数等，合适的参数对农作物的成长有利，且该参数是可以人工调整的。
[0030] 在本发明中，所述信息监测模组23并不局限于上述传感器终端，其还可以是空气温湿度传感器231、环境光照度传感器232、土壤温湿度传感器233、气压传感器234、降雨量侦测设备235、露点传感器236、风力传感器237、土壤养分传感器238、二氧化碳浓度传感器239中的任意一种或者多种组合，具体选择何种传感器与不同农作物成长所需参数相关。当所述信息监测模组23工作时，其实时采集当前环境中的参数作为农业信息，包括但不限于温湿度、光照度、气压参数、降雨量、露点参数、风力、土壤成分及二氧化碳浓度等参数。所述信息监测模组23的采集周期可以根据需要自由设定。
[0031] 所述信息传输模组25是无线信号传输装置，其通过无线方式将所述信息监测模组23监测到的实时现场农业信息经所述第一级信息存储处理模组22处理判断后，传输至所述第二级信息存储处理模组27。具体而言，所述信息传输模组25可以是ZigBee收发器，红外收发器、蓝牙收发器、LORA通信、GSM通信模
块、CDMA通信模块及GPRS通信模块等可以实现一定距离的无线信号传输装置，其通过ZigBee信号、红外信号、蓝牙信号、GSM、LORA信号、CDMA、GPRS信号传输农业信息。所述第一级信息存储处理模组22与所述第二级信息存储处理模组
27之间通过所述信息传输模组25实现近距离、中程距离或者远距离的数据交换。当然，作为上述实施方式的进一步改进，凡是使用无线传输技术实现信号传输，皆属于本发明的创作宗旨，其省略使用冗余的实体线传输信号，降低实体线架构施工的成本，方便作业及维修。
[0032] 所述第一级信息存储处理模组22与所述第二信息存储处理模组27类似。所述第一级信息存储处理模组22包括存储器221及处理器223。所述第二级信息存储处理模组27包括存储器271及处理器273。所述第一级信息存储处理模组22接收来自多个信息监测模组23的实时农业信息。所述第一级信息存储处理模组22控制所述信息监测模组23的工作状态，所述信息监测模组23实时采集现场环境农业信息，并经对应的所述第一级信息存储处理模组22处理判断是否需要暂时存储数据及何时由信息传输模组传输25至所述第二级信息存储处理模组27，所述第二级信息存储处理模组27对接收到的多个实时农业信息进行加工处理后，反馈经处理的现场农业信息至所述显示控制终端29。
[0033] 所述第一级信息存储处理模组22包括存储器221及处理器223，所述存储器221预设存储有标准农业信息，所述农业信息包括空气温湿度参数范围、标准环境光照度参数范围、标准土壤温湿度参数范围、标准气压参数范围、标准降雨量参数范围、标准露点参数范围、标准风力参数范围、标准土壤养分参数范围及标准二氧化碳参数范围，所述第一信息存储处理模组22接收来自所述信息监测模组23的实时农业信息值，并与所述存储器221内预设的农业信息标准值比较，所述处理器221根据预设标准值与实时监测的农业信息值的比较结果通过信息传输模组按预先设定的时间间隔要求，即时或者周期性地传输至所述第二级信息存储处理模组27，经过所述第二级信息存储处理模组27处理后，最终达到显示控制终端19。
[0034] 所述存储器221内预设存储有标准的农作物生长不同阶段的各种标准参数，所述参数包括适于农作物成长的参数上限与下限。也就是说，当环境参数落入该区间范围内时，则作物可以正常生长，反之，则会影响农作物的成长。该标准参数是经过农业研究机构不断实验研究确定。该参数值在不同的地域，比如室内、室外，不同维度都有区别。当所述第一信息存储处理模组22接收到来自信息监测模组23的实时农业信息后，与储存于所述存储器221的标准参数信息相比较，当所述实时农业信息落入储存于所述存储器221的标准参数信息范围内时，则所述处理器223对应根据该比较结果反馈实时农业信息至远程的显示控制终端29以显示。当所述实时农业信息超出储存于所述存储器221的标准参数信息范围时，则处理器223产生控制信号至所述报警装置28。
[0035] 所述报警装置28依据接收到的控制信号，对应产生报警信号至所述显示控制终端29。所述报警装置28可以是设定
颜色的发光装置，也可以是设定的发声装置，具体不限，凡是实现警醒区别功能的装置皆属于本发明的创作宗旨。比如，当所述实时农业信息超出储存于所述存储器221的标准参数信息范围时，则处理器223产生控制信号至所述报警装置
28，所述报警装置28对应发出短信提示信号至显示控制终端29。所述短信提示信号、颜色信号等都视为报警信息。
[0036] 所述显示控制终端29是手机，或者远程计算机，其可以自由接收来自多个信息监测模组23的实时参数信息，所诉参数信息透明化显示标的农作物的实时生长环境，以警醒作业人员实时根据监测结果调整农作物的生长环境，以保障农作物在优良的生长环境中成长。
[0037] 再请参阅图4，是图1所示农业信息实时远程监测系统的监控方法示意图。当采用基于光伏技术的农业信息实时远程监测系统2对远程农作物生长环境进行监测时，其包括如下步骤：
[0038] 步骤S1，提供分布式电源管理系统；
[0039] 步骤S2，提供信息监测模组23，所述分布式电源管理系统提供电能控制所述信息监测模组23的工作状态，所述信息监测模组23实时监测农业现场，并采集农业实时信息；
[0040] 步骤S3，提供第一信息存储处理模组22，所述第一级信息存储处理模组22控制所述信息监测模组23的工作状态，所述信息监测模组23实时采集现场环境农业信息，并经对应的第一级信息存储处理模组22处理判断是否需要暂时存储数据及何时由信息传输模组传输25至所述第二级信息存储处理模组27；
[0041] 步骤S4，提供信息传输模组25，传输来自所述信息监测模组23的实时农业信息；
[0042] 步骤S5，提供第二信息存储处理模组27，接收来自信息传输模组25的实时农业信息，并与预设的农业信息参考值比较，并根据比较结果反馈控制信号；
[0043] 步骤S6，提供报警装置28，其根据步骤S4的比较结果，选择性输出报警信号；
[0044] 步骤S7，提供显示控制终端,29，接收来自第二信息存储处理模组27的实时农业信息及控制信号。
[0045] 其中在步骤S6中，当所述实时农业信息落入储存于所述存储器221的标准参数信息范围内时，则所述处理器223对应根据该比较结果反馈实时农业信息至显示控制终端29以显示。当所述实时农业信息超出储存于所述存储器221的标准参数信息范围时，则处理器223产生控制信号至所述报警装置28，所述报警装置28根据接收到的控制信号输出报警信号至显示控制终端29。
[0046] 当然，作为上述农业信息实时远程监测系统2的进一步改进，在上述信号传输过程中，所述农业信息实时远程监测系统2还可以增加加密装置，所述加密装置对自所述信息监测模组23传输至所述信息存储处理模组27的实时农业信息进行加密传输，以及自所述信息存储处理模组27至所述显示控制终端29的实时农业信息进行加密传输，保障数据安全。
[0047] 所述第二级信息存储处理模组27与多个所述第一级信息存储处理模组22通过所述信息传输模组25交换数据并记录在数据库；所述显示控制终端29与所述第二级信息存储处理模组27保持双向数据链接，所述显示控制终端29选择性下达修改指令，依次通过所述第二级信息存储处理模组27并留下记录、信息传输模组、最终达到所述第一级信息存储处理模组22，改变第一级信息存储处理模组22的内部标准值及工作行为。
[0048] 在本发明的农业信息实时远程监测系统2及监控方法中，采用独立的分布式电源管理方式提供电能控制所述信息监测模组23的工作状态，保障监测的实时进行，避免由于线路故障、停电施工等因素对监测工作的干扰。同时，在本发明的信息监测模组23采用无线传输，其摆脱现有数据线的影响，实现在远程，环境条件恶劣的工作环境中有效监测的可能，降低人为因素造成对农作物生长环境的局限性。另一方面，在整个监测过程中，还提供适当的信号提醒功能，使得作业人员有效判断当前的生长环境的优劣，并对应采取措施改善环境，以保障农作物在优良的生长环境中生长。
[0049] 以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
