本公开涉及电控技术领域，尤其涉及一种基于5g通信技术的农业大田控制系统及其使用方法。
背景技术：
目前，随着农业科技的发展，国家对于农业的关注度日益增加，农业自动化、精细化、国际化发展提上日程。国家科技园、各大农业园区、农场等农业机构企业积极寻求在良种培育、节水灌溉、防治虫害、节本节源等规模自动化高新技术，力求突破现存的农业技术瓶颈，真正实现现代化农业。目前农业现代化集中体现在温室场景，在大田领域实现的也只是自动化灌溉、气象参数监测，却没有形成农业大田系统性控制。当前，农业大田的种植面积远远大于农业温室的种植面积，因此搞好农业物联网，对于大田控制尤为重要。
可见，一种适应性和控制效率高、检测全面的一种自动化的基于5g通信技术的农业大田控制系统。
技术实现要素：
有鉴于此，本公开实施例提供一种基于5g通信技术的农业大田控制系统及其使用方法，至少部分解决现有技术中存在的检测数据不全面、控制效率和适应性不强的问题。
第一方面，本公开实施例提供了一种基于5g通信技术的农业大田控制系统，包括：
排灌组件，所述灌溉组件包括土壤水分传感器、浇灌电磁阀和排水泵，在农田内的每个子区域均设置有一个所述土壤水分传感器，所述排水泵的进水口与所述农田连通，所述排水泵的出水口与外界连通；
施肥组件，所述施肥组件包括土壤养分传感器、土壤酸碱度传感器和水肥一体机，每个所述子区域均设置有一个所述土壤养分传感器和所述土壤酸碱度传感器；
气象检测组件，所述气象检测组件设置于所述农田内；
虫害检测组件，所述虫害检测组件包括虫情测报仪、孢子分析仪和喷淋阀，所述虫情测报仪和所述孢子分析仪设置于所述农田内，所述喷淋阀设置于所述农田上方区域；
控制器，所述控制器与所述排灌组件、所述施肥组件、所述气象检测组件和所述虫害检测组件的控制端均通讯连接，所述控制器用于根据所述排灌组件、所述施肥组件、所述气象检测组件和所述虫害检测组件检测的信息判断所述农田的种植状态是否异常，并控制所述排水泵对所述农田进行排灌、控制所述水肥一体机对所述农田进行施肥以及控制所述喷淋阀对所述农田进行喷药除虫。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述气象检测组件包括风速风向传感器、温湿度传感器、和雨雪传感器，所述风速风向传感器、所述温湿度传感器和所述雨雪传感器均与所述控制器通讯连接。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统还包括多个摄像头，全部所述摄像头均与所述控制器通讯连接。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，全部所述土壤水分传感器、全部所述土壤养分传感器和全部所述土壤酸碱度传感器上均设置有一个协调器，全部所述协调器之间并联，全部所述土壤水分传感器、全部所述土壤养分传感器和全部所述土壤酸碱度传感器通过所述协调器与所述控制器通讯连接。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统还包括照明组件，所述照明组件包括光照度传感器和多个灯泡，所述光照度传感器设置于所述农田内，所述灯泡设置于所述农田上方，所述光照度传感器和全部所述灯泡连接均与所述控制器连接，所述控制器还用于根据所述光照度传感器采集的所述农田内的光照数据控制所述灯泡开启或者关闭。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述气象检测组件还包括地热线，所述地热线设置于所述农田内，所述地热线与所述控制器连接。
根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述控制器位置设置有触控屏，所述控制器与所述触控屏电连接。
第二方面，本公开实施例提供了一种基于5g通信技术的农业大田控制系统的使用方法，用于使用如上述公开实施例中任一项所述的基于5g通信技术的农业大田控制系统，所述方法包括：
提供一基于5g通信技术的农业大田控制系统与农田，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统包括排灌组件、施肥组件、气象检测组件、虫害检测组件和控制器；
获取所述农田的种植数据，其中，所述种植数据包括所述排灌组件的土壤水分传感器检测所述农田的含水量、所述施肥组件的土壤养分传感器和土壤酸碱度传感器检测所述农田的养分数据、所述气象检测组件检测所述农田的环境数据和所述虫害检测组件的虫情测报仪和孢子分析仪检测所述农田的虫害数据；
选取所述种植数据对应的阈值；
将所述种植数据与所述阈值进行比对，判断所述种植数据是否异常；
若所述种植数据异常，则执行所述种植数据对应的目标操作，其中，所述目标操作包括所述含水量对应的排灌操作、所述养分数据对应施肥操作、所述环境数据对应的预警操作和所述虫害数据对应的杀虫操作；
若所述种植数据正常，则禁止执行所述种植数据对应的目标操作。
本公开实施例中的基于5g通信技术的农业大田控制系统，包括：排灌组件，所述灌溉组件包括土壤水分传感器、浇灌电磁阀和排水泵，在农田内的每个子区域均设置有一个所述土壤水分传感器，所述排水泵的进水口与所述农田连通，所述排水泵的出水口与外界连通；施肥组件，所述施肥组件包括土壤养分传感器、土壤酸碱度传感器和水肥一体机，每个所述子区域均设置有一个所述土壤养分传感器和所述土壤酸碱度传感器；气象检测组件，所述气象检测组件设置于所述农田内；虫害检测组件，所述虫害检测组件包括虫情测报仪、孢子分析仪和喷淋阀，所述虫情测报仪和所述孢子分析仪设置于所述农田内，所述喷淋阀设置于所述农田上方区域；控制器，所述控制器与所述排灌组件、所述施肥组件、所述气象检测组件和所述虫害检测组件的控制端均通讯连接，所述控制器用于根据所述排灌组件、所述施肥组件、所述气象检测组件和所述虫害检测组件检测的信息判断所述农田的种植状态是否异常，并控制所述排水泵对所述农田进行排灌、控制所述水肥一体机对所述农田进行施肥以及控制所述喷淋阀对所述农田进行喷药除虫。通过本公开的方案，同时全面检测农田以及农田子区域的多种信息以判断农田的种植状态是否异常，并根据检测信息实时控制各组件对农田进行对应的操作，提高了基于5g通信技术的农业大田控制系统的适应性、控制效率和自动化。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要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公开的一些实施例，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。
图1为本公开实施例提供的一种基于5g通信技术的农业大田控制系统的结构示意图；
图2为本公开实施例提供的一种基于5g通信技术的农业大田控制系统的使用方法的流程示意图。
附图标记汇总：
基于5g通信技术的农业大田控制系统100；
排灌组件110，土壤水分传感器111，浇灌电磁阀112，排水泵113；
施肥组件120，土壤养分传感器121，土壤酸碱度传感器122，水肥一体机123；
气象检测组件130，风速风向传感器131，温湿度传感器132，和雨雪传感器133；
虫害检测组件140，虫情测报仪141，孢子分析仪142；
控制器150；
照明组件160。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
目前，随着农业科技的发展，国家对于农业的关注度日益增加，农业自动化、精细化、国际化发展提上日程。国家科技园、各大农业园区、农场等农业机构企业积极寻求在良种培育、节水灌溉、防治虫害、节本节源等规模自动化高新技术，力求突破现存的农业技术瓶颈，真正实现现代化农业。目前农业现代化集中体现在温室场景，在大田领域实现的也只是自动化灌溉、气象参数监测，却没有形成农业大田系统性控制。当前，农业大田的种植面积远远大于农业温室的种植面积，因此搞好农业物联网，对于大田控制尤为重要。本公开实施例提供一种基于5g通信技术的农业大田控制系统，所述系统可以应用于大型农田或者农场的种植过程。
参见图1，为本公开实施例提供的一种基于5g通信技术的农业大田控制系统的结构示意图。如图1所示，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统100主要包括：
排灌组件110，所述灌溉组件包括土壤水分传感器111、浇灌电磁阀112和排水泵113，在农田内的每个子区域均设置有一个所述土壤水分传感器111，所述排水泵113的进水口与所述农田连通，所述排水泵113的出水口与外界连通；
施肥组件120，所述施肥组件120包括土壤养分传感器121、土壤酸碱度传感器122和水肥一体机123，每个所述子区域均设置有一个所述土壤养分传感器121和所述土壤酸碱度传感器122；
气象检测组件130，所述气象检测组件130设置于所述农田内；
虫害检测组件140，所述虫害检测组件140包括虫情测报仪141、孢子分析仪142和喷淋阀，所述虫情测报仪141和所述孢子分析仪142设置于所述农田内，所述喷淋阀设置于所述农田上方区域；
控制器150，所述控制器150与所述排灌组件110、所述施肥组件120、所述气象检测组件130和所述虫害检测组件140的控制端均通讯连接，所述控制器150用于根据所述排灌组件110、所述施肥组件120、所述气象检测组件130和所述虫害检测组件140检测的信息判断所述农田的种植状态是否异常，并控制所述排水泵113对所述农田进行排灌、控制所述水肥一体机123对所述农田进行施肥以及控制所述喷淋阀对所述农田进行喷药除虫。
具体装配时，可以将所述浇灌电磁阀112铺设于所述农田内，并在所述农田的每个所述子区域内均设置一个所述土壤水分传感器111、所述土壤养分传感器121和土壤酸碱度传感器122，然后将所述排水泵113的进水口与所述农田连通，所述排水泵113的出水口与外界连通。然后将所述气象检测组件130、所述虫情测报仪141和所述孢子分析仪142设置于所述农田内，所述喷淋阀设置于所述农田上方区域，再将所述控制器150与所述土壤水分传感器111、所述土壤养分传感器121、土壤酸碱度传感器122、所述气象检测组件130、所述虫情测报仪141、所述孢子分析仪142、所述浇灌电磁阀112、所述排水泵113、所述水肥一体机123和所述喷淋阀的控制端均通讯连接。考虑到管理的及时性，所述通讯连接方式可以优先5g连接方式，当然，也可以根据实际需求选择其他的连接方式。
在使用时，所述土壤水分传感器111可以检测所述农田内的水分含量，若水分含量过低，则可以由所述控制器150控制所述浇灌电磁阀112对所述农田进行浇灌，若水分含量过高例如洪涝灾害等，则可以控制所述排水泵113将所述农田内的水分泵出至外界。所述土壤养分传感器121和所述土壤酸碱度传感器122检测所述农田内适合植物生长的养分以及土壤酸碱度等数据，若检测到所述农田的养分缺失或者酸碱度失衡，则所述控制器150可以控制所述水肥一体机123对所述农田进行施肥。所述气象检测组件130用于对所述农田内及外界气候进行检测，当检测到气象变化的趋势后，可以及时预警，避免种植受损。所述虫情测报仪141和所述孢子分析仪142可以检测所述农田内的虫体活动以及植物孢子信息，当检测到害虫或者外来植物时，所述控制器150控制所述喷淋阀对所述你们进行盆友除虫除草。
本实施例提供的基于5g通信技术的农业大田控制系统，通过同时全面检测农田以及农田子区域的多种信息以判断农田的种植状态是否异常，并根据检测信息实时控制各组件对农田进行对应的操作，提高了基于5g通信技术的农业大田控制系统的适应性、控制效率和自动化。
在上述实施例的基础上，所述气象检测组件130包括风速风向传感器131、温湿度传感器132、和雨雪传感器133，所述风速风向传感器131、所述温湿度传感器132和所述雨雪传感器133均与所述控制器150通讯连接。
进一步的，所述气象检测组件130还包括地热线，所述地热线设置于所述农田内，所述地热线与所述控制器150连接。
具体装配时，所述气象组件可以包括所述风速风向传感器131、所述温湿度传感器132、所述雨雪传感器133和所述地热线，所述风速风向传感器131、所述温湿度传感器132和所述雨雪传感器133均与所述控制器150通讯连接，所述地热线可以与所述控制器150电连接。
在使用时，所述风速风向传感器131、所述温湿度传感器132和所述雨雪传感器133可以对所述农田以及外界的多种环境因素进行检测分析，并将分析数据发送至所述控制器150，以实现预警功能。同时，考虑到会遇到极端天气，温度过低会导致植物死亡，可以在所述温湿度传感器132检测到数据异常时，所述控制器150可以控制所述地热线对所述农田内进行加热。
在上述实施例的基础上，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统100还包括多个摄像头，全部所述摄像头均与所述控制器150通讯连接。
具体实施时，还可以在所述农田内设置多个摄像头，将全部所述摄像头与所述控制器150进行5g通讯连接，以实现实时监测所述农田内的植物生长状况，提高了监测效率。
在上述实施例的基础上，全部所述土壤水分传感器111、全部所述土壤养分传感器121和全部所述土壤酸碱度传感器122上均设置有一个协调器，全部所述协调器之间并联，全部所述土壤水分传感器111、全部所述土壤养分传感器121和全部所述土壤酸碱度传感器122通过所述协调器与所述控制器150通讯连接。
具体实施时，考虑到当所述农田过大时，若将每个所述子区域上的所述土壤水分传感器111、所述土壤养分传感器121和所述土壤酸碱度传感器122直接与所述控制器150连接的话，可能会导致接口变多，处理效率变慢。可以在全部所述土壤水分传感器111、全部所述土壤养分传感器121和全部所述土壤酸碱度传感器122上均设置有一个协调器，然后全部所述协调器之间并联，全部所述土壤水分传感器111、全部所述土壤养分传感器121和全部所述土壤酸碱度传感器122通过所述协调器与所述控制器150通讯连接，将所述协调器收到的信息汇集到一点再统一传输至所述控制器150。
在上述实施例的基础上，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统100还包括照明组件160，所述照明组件160包括光照度传感器和多个灯泡，所述光照度传感器设置于所述农田内，所述灯泡设置于所述农田上方，所述光照度传感器和全部所述灯泡连接均与所述控制器150连接，所述控制器150还用于根据所述光照度传感器采集的所述农田内的光照数据控制所述灯泡开启或者关闭。
在使用时，考虑到所述农田可能会存在夜间作业或者种植物所需光照量较大，可以设置所述光照传感器和多个所述灯泡，当所述光照传感器检测到外界环境的光照强度较弱时，所述控制器150可以控制所述灯泡开启。
可选的，所述控制器150位置设置有触控屏，所述控制器150与所述触控屏电连接。
具体实施时，考虑到在农田管理过程中，也需要人工进行干预调整，可以在所述控制器150位置设置有触控屏，所述控制器150与所述触控屏电连接，以使得检测的数据可以直观显示在所述触控屏上，同时，人工也可以直接在所述触控屏上进行操作，实现人机交互。
上述本公开实施例提供的基于5g通信技术的农业大田控制系统，适用于自动化的大型农田种植管理过程。通过同时全面检测农田以及农田子区域的多种信息以判断农田的种植状态是否异常，并根据检测信息实时控制各组件对农田进行对应的操作如浇灌、排水、施肥、天气预警、除虫或加温等，提高了基于5g通信技术的农业大田控制系统的适应性、控制效率和自动化
此外，参见图2，本公开实施例还提供了一种基于5g通信技术的农业大田控制系统的使用方法，所述方法包括：
s201，提供一基于5g通信技术的农业大田控制系统与农田，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统包括排灌组件、施肥组件、气象检测组件、虫害检测组件和控制器；
s202，获取所述农田的种植数据，其中，所述种植数据包括所述排灌组件的土壤水分传感器检测所述农田的含水量、所述施肥组件的土壤养分传感器和土壤酸碱度传感器检测所述农田的养分数据、所述气象检测组件检测所述农田的环境数据和所述虫害检测组件的虫情测报仪和孢子分析仪检测所述农田的虫害数据；
具体实施时，可以控制所述排灌组件、所述施肥组件、所述气象检测组件和所述虫害检测组件对所述农田内的各个数据进行检测，得到对应的种植数据。
s203，选取所述种植数据对应的阈值；
获取所述农田对应的种植数据后，可以选取所述种植数据对应的阈值，例如，所述含水量对应的阈值是30％，所述养分数据对应的阈值是酸碱度为6，所述环境数据对应的阈值为空气温度20摄氏度，所述虫害数据对应的阈值为害虫虫体存在100只等。当然，所述阈值也可以根据实际情况进行设定。
s204，将所述种植数据与所述阈值进行比对，判断所述种植数据是否异常；
选取所述种植数据对应的阈值之后，可以将所述种植数据与所述阈值进行比对，根据所述比对结果确定所述种植数据是否异常，从而确定下一步操作流程。
若所述种植数据异常，则执行步骤s205，执行所述种植数据对应的目标操作，其中，所述目标操作包括所述含水量对应的排灌操作、所述养分数据对应施肥操作、所述环境数据对应的预警操作和所述虫害数据对应的杀虫操作；
若所述种植数据正常，则执行步骤s206，禁止执行所述种植数据对应的目标操作。
例如，所述种植数据为，含水量50％，酸碱度为6，空气温度为19摄氏度，害虫虫体200只，则确定所述含水量数据和所述虫害数据异常，所述养分数据和所述环境数据正常，需要执行的操作为排灌操作，对所述农田进行排水，以及，还需要执行杀虫操作。
上述本公开实施例提供的基于5g通信技术的农业大田控制系统的使用方法，通过同步采集多组数据作为所述种植数据，并根据预先设定的阈值判断所述种植数据是否异常，并进行对应的操作，提高了管理效率和针对环境的适应性，以及，实现了管理自动化。
综上所述，上述本公开实施例提供的基于5g通信技术的农业大田控制系统及其使用方法，通过设置排灌组件、施肥组件、气象检测组件、虫害检测组件和控制器，能同时全面检测农田以及农田子区域的多种信息以判断农田的种植状态是否异常，并根据检测信息实时控制各组件对农田进行对应的操作，提高了基于5g通信技术的农业大田控制系统的适应性、控制效率和自动化。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
1.一种基于5g通信技术的农业大田控制系统，其特征在于，包括：
排灌组件，所述灌溉组件包括土壤水分传感器、浇灌电磁阀和排水泵，在农田内的每个子区域均设置有一个所述土壤水分传感器，所述排水泵的进水口与所述农田连通，所述排水泵的出水口与外界连通；
施肥组件，所述施肥组件包括土壤养分传感器、土壤酸碱度传感器和水肥一体机，每个所述子区域均设置有一个所述土壤养分传感器和所述土壤酸碱度传感器；
气象检测组件，所述气象检测组件设置于所述农田内；
虫害检测组件，所述虫害检测组件包括虫情测报仪、孢子分析仪和喷淋阀，所述虫情测报仪和所述孢子分析仪设置于所述农田内，所述喷淋阀设置于所述农田上方区域；
控制器，所述控制器与所述排灌组件、所述施肥组件、所述气象检测组件和所述虫害检测组件的控制端均通讯连接，所述控制器用于根据所述排灌组件、所述施肥组件、所述气象检测组件和所述虫害检测组件检测的信息判断所述农田的种植状态是否异常，并控制所述排水泵对所述农田进行排灌、控制所述水肥一体机对所述农田进行施肥以及控制所述喷淋阀对所述农田进行喷药除虫。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气象检测组件包括风速风向传感器、温湿度传感器、和雨雪传感器，所述风速风向传感器、所述温湿度传感器和所述雨雪传感器均与所述控制器通讯连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统还包括多个摄像头，全部所述摄像头均与所述控制器通讯连接。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，全部所述土壤水分传感器、全部所述土壤养分传感器和全部所述土壤酸碱度传感器上均设置有一个协调器，全部所述协调器之间并联，全部所述土壤水分传感器、全部所述土壤养分传感器和全部所述土壤酸碱度传感器通过所述协调器与所述控制器通讯连接。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统还包括照明组件，所述照明组件包括光照度传感器和多个灯泡，所述光照度传感器设置于所述农田内，所述灯泡设置于所述农田上方，所述光照度传感器和全部所述灯泡连接均与所述控制器连接，所述控制器还用于根据所述光照度传感器采集的所述农田内的光照数据控制所述灯泡开启或者关闭。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述气象检测组件还包括地热线，所述地热线设置于所述农田内，所述地热线与所述控制器连接。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器位置设置有触控屏，所述控制器与所述触控屏电连接。
8.一种基于5g通信技术的农业大田控制系统的使用方法，其特征在于，应用于权利要求1至7中任一项所述的基于5g通信技术的农业大田控制系统，所述方法包括：
提供一基于5g通信技术的农业大田控制系统与农田，所述基于5g通信技术的农业大田控制系统包括排灌组件、施肥组件、气象检测组件、虫害检测组件和控制器；
获取所述农田的种植数据，其中，所述种植数据包括所述排灌组件的土壤水分传感器检测所述农田的含水量、所述施肥组件的土壤养分传感器和土壤酸碱度传感器检测所述农田的养分数据、所述气象检测组件检测所述农田的环境数据和所述虫害检测组件的虫情测报仪和孢子分析仪检测所述农田的虫害数据；
选取所述种植数据对应的阈值；
将所述种植数据与所述阈值进行比对，判断所述种植数据是否异常；
若所述种植数据异常，则执行所述种植数据对应的目标操作，其中，所述目标操作包括所述含水量对应的排灌操作、所述养分数据对应施肥操作、所述环境数据对应的预警操作和所述虫害数据对应的杀虫操作；
若所述种植数据正常，则禁止执行所述种植数据对应的目标操作。
技术总结