一种高标准农田建设成效评估系统

技术领域

本发明涉及农田建设评估技术领域，具体为一种高标准农田建设成效评估系统。

背景技术

我国是传统农业大国，农业是我国国民经济的命脉。我国信息化、智能化的农业发展还处于初步阶段，随着大规模的土地流转使得大规模的自动化的农业生产成为未来的重要农业生产方式，而在现有技术中，农业管理还高度的依赖于人力，容易造成资源的浪费，生产成本过高，不利于解放农村劳动力，而且过于依赖工作人员的经验，所以使得农作物的生产管理效率不高，这种现象在大规模的农业生产中尤为明显，高标准农田是指土地平整、集中连片、设施完善、农电配套、土壤肥沃、生态良好、抗灾能力强，与现代农业生产和经营方式相适应的旱涝保收、高产稳产，划定为永久基本农田的耕地，高标准农田建设时都会对土壤进行改良，但是在进行土壤改良时不能够对土壤进行准确的检测，无法确定改良方案，导致改良效果不明显，为此，我们提出一种高标准农田建设成效评估系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高标准农田建设成效评估系统，保证农田土壤充分水量的同时减少水资源的浪费，便于人们及时了解农作物的虫害和病害等警情并采取相应的措施，减少了能源的消耗，增大了设备的适用范围，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高标准农田建设成效评估系统，包括单片机、土壤检测单元、墒情检测单元和农作物检测单元；

单片机：分别与土壤检测单元和墒情检测单元通过数据线电连接，单片机与农作物检测单元通过无线传输模块双向电连接；

土壤检测单元：用于对农田土壤的质量进行检测，并将检测数据发送给单片机进行分析处理；

墒情检测单元：用于对农田的水分进行检测评估，并将检测数据发送给单片机进行分析处理；

农作物检测单元：用于对农作物的长势进行观测评估，并将检测数据发送给单片机进行分析处理，通过测量土壤中的营养成分含量和酸碱度检测对农田土壤的性质进行精准评估，从而使人们能够合理的搭配施肥，进而提高农作物的生长趋势，精确控制农田土壤需要喷灌的时长，保证农田土壤充分水量的同时减少水资源的浪费，便于人们及时了解农作物的虫害和病害等警情并采取相应的措施，减少了能源的消耗，增大了设备的适用范围。

进一步的，还包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板的输出端电连接蓄电池的输入端，蓄电池的输出端电连接单片机的输入端，采用太阳能自动供电系统，减少了能源的消耗，增大了设备的适用范围。

进一步的，所述土壤检测单元包括用于对土壤中氮、磷和钾元素含量进行检测的微量元素检测模块，所述微量元素检测模块包括搅拌桶和土壤养分检测仪，所述土壤养分检测仪固定安装于搅拌桶的内部，土壤养分检测仪的输出端电连接单片机的输入端，通过对土壤中微量元素的测量对土壤的养分进行计算评估。

进一步的，所述土壤检测单元还包括用于对土壤硬度进行检测的硬度检测模块，所述硬度检测模块包括土壤硬度检测仪，土壤硬度检测仪的输出端电连接单片机的输入端，通过测量土壤的硬度对于土壤的透水性，通气性及大型机器作业的土壤性质进行评估。

进一步的，所述土壤检测单元还包括用于对土壤酸碱度进行检测的PH检测模块，所述PH检测模块包括烧杯和PH计，所述PH计固定安装于烧杯的内壁，PH计的输出端电连接单片机的输入端，测量土壤的酸碱度，作为对农作物的影响评估的参考。

进一步的，所述墒情检测单元包括用于测量雨水和喷灌水的水量检测模块，所述水量检测模块包括翻斗式雨量计，翻斗式雨量计的输出端电连接单片机的输入端，测量单位面积内的降水量。

进一步的，所述墒情检测单元还包括土壤水分检测模块，所述土壤水分检测模块包括土壤水分检测仪，土壤水分检测仪的输出端电连接单片机的输入端，通过测量土壤中的水分并结合翻斗式雨量计的测量数值对灌溉的时间进行评估，使农作物的墒情达到最优化。

进一步的，所述农作物检测单元包括用于对农作物长势勘测的摄像头和无人机，所述摄像头固定安装于无人机的下端，摄像头和无人机均通过GPRS数据传输器与单片机电连接，通过摄像头带动摄像头对农作物的长势进行拍照，并通过GPRS数据传输器传输到单片机，对农作物生长过程中的虫害和病害情况及时了解，便于人们及时采取相应的措施。

进一步的，还包括触控显示屏，所述触控显示屏与单片机双向电连接，方便进行数据的输入和显示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本高标准农田建设成效评估系统，具有以下好处：

1、取10g土壤除去杂质颗粒，粉碎后倒入搅拌桶的内部，加入ml的蒸馏水，然后进行搅拌，充分溶解后，通过土壤养分检测仪对搅拌桶内部溶液的氮、磷和钾等的含量进行检测，进而实现对土壤营养元素的计算，从而对土壤肥力进行评估，然后将溶解后的溶液倒入烧杯的内部，通过PH计对溶液的PH值进行测量，土壤养分检测仪和PH计均将测量值传送给单片机进行整合分析，然后通过触控显示屏进行显示，通过测量土壤中的营养成分含量和酸碱度检测对农田土壤的性质进行精准评估，从而使人们能够合理的搭配施肥，进而提高农作物的生长趋势。

2、将土壤水分检测仪插入土壤内部，对土壤中的水分含量进行检测，打开外部喷灌系统对农田进行灌溉，利用翻斗式雨量计检测单位时间内和单位面积内的喷灌的水量，利用土壤硬度检测仪对土壤的硬度进行检测，并结合土壤水分检测仪和翻斗式雨量计的检测数据对土壤的透水性进行分析评估，从而确定农田土壤需要喷灌的时长，保证农田土壤充分水量的同时减少水资源的浪费。

3、定期利用无人机和摄像头对农田内农作物的长势情况进行拍照查看，并将检测的图像通过GPRS数据传输器发送给单片机，单片机通过触控显示屏将检测图像进行展示，使人们及时了解农作物的虫害和病害等警情并采取相应的措施。

4、通过设置太阳能电池板和蓄电池，利用太阳能进行供电，减少了能源的消耗，增大了设备的适用范围。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明土壤检测单元的结构示意图；

图3为本发明墒情检测单元的结构示意图；

图4为本发明农作物检测单元结构示意图。

图中：1单片机、2土壤检测单元、3墒情检测单元、4农作物检测单元、5太阳能电池板、6蓄电池、7微量元素检测模块、8硬度检测模块、9PH检测模块、10烧杯、11土壤硬度检测仪、12搅拌桶、13土壤养分检测仪、14土壤水分检测模块、15土壤水分检测仪、16降水量检测模块、17翻斗式雨量计、18摄像头、19无人机、20GPRS数据传输器、21PH计、22触控显示屏。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本实施例提供一种技术方案：一种高标准农田建设成效评估系统，包括单片机1、土壤检测单元2、墒情检测单元3和农作物检测单元4；

单片机1：分别与土壤检测单元2和墒情检测单元3通过数据线电连接，单片机1与农作物检测单元4通过无线传输模块双向电连接；

土壤检测单元2：用于对农田土壤的质量进行检测，并将检测数据发送给单片机1进行分析处理，土壤检测单元2包括用于对土壤中氮、磷和钾元素含量进行检测的微量元素检测模块7，微量元素检测模块7包括搅拌桶12和土壤养分检测仪13，土壤养分检测仪13固定安装于搅拌桶12的内部，土壤养分检测仪13的输出端电连接单片机1的输入端，取10g土壤除去杂质颗粒，粉碎后倒入搅拌桶12的内部，加入50ml的蒸馏水，然后进行搅拌，充分溶解后，通过土壤养分检测仪13对搅拌桶12内部溶液的氮、磷和钾等的含量进行检测，进而实现对土壤营养元素的计算，从而对土壤肥力进行评估，土壤检测单元2还包括用于对土壤硬度进行检测的硬度检测模块8，硬度检测模块8包括土壤硬度检测仪11，土壤硬度检测仪11的输出端电连接单片机1的输入端，通过测量土壤的硬度对于土壤的透水性，通气性及大型机器作业的土壤性质进行评估，土壤检测单元2还包括用于对土壤酸碱度进行检测的PH检测模块9，PH检测模块9包括烧杯10和PH计21，PH计21固定安装于烧杯10的内壁，PH计21的输出端电连接单片机1的输入端，将溶解后的溶液倒入烧杯10的内部，通过PH计21对溶液的PH值进行测量，土壤养分检测仪13和PH计21均将测量值传送给单片机1进行整合分析，然后通过触控显示屏22进行显示，便于人们做出相应的对策；

墒情检测单元3：用于对农田的水分进行检测评估，并将检测数据发送给单片机1进行分析处理，墒情检测单元3包括用于测量雨水和喷灌水的水量检测模块16，水量检测模块16包括翻斗式雨量计17，翻斗式雨量计17的输出端电连接单片机1的输入端，测量单位面积内的降水量，墒情检测单元3还包括土壤水分检测模块14，土壤水分检测模块14包括土壤水分检测仪15，土壤水分检测仪15的输出端电连接单片机1的输入端，将土壤水分检测仪15插入土壤内部，对土壤中的水分含量进行检测，打开外部喷灌系统对农田进行灌溉，利用翻斗式雨量计17检测单位时间内和单位面积内的喷灌的水量，利用土壤硬度检测仪11对土壤的硬度进行检测，并结合土壤水分检测仪15和翻斗式雨量计17的检测数据对土壤的透水性进行分析评估，从而确定农田土壤需要喷灌的时长，保证农田土壤充分水量的同时减少水资源的浪费使农作物的墒情达到最优化；

农作物检测单元4：用于对农作物的长势进行观测评估，并将检测数据发送给单片机1进行分析处理，农作物检测单元4包括用于对农作物长势勘测的摄像头18和无人机19，摄像头18固定安装于无人机19的下端，摄像头18和无人机19均通过GPRS数据传输器20与单片机1电连接，通过摄像头18带动摄像头18对农作物的长势进行拍照，并通过GPRS数据传输器20传输到单片机1，定期利用无人机19和摄像头18对农田内农作物的长势情况进行拍照查看，并将检测的图像通过GPRS数据传输器20发送给单片机1，单片机1通过触控显示屏22将检测图像进行展示，使人们及时了解农作物的虫害和病害等警情并采取相应的措施。

其中：还包括太阳能电池板5、蓄电池6和触控显示屏22，太阳能电池板5的输出端电连接蓄电池6的输入端，蓄电池6的输出端电连接单片机1的输入端，采用太阳能自动供电系统，减少了能源的消耗，增大了设备的适用范围，触控显示屏22与单片机1双向电连接，方便进行数据的输入和显示。

本发明提供的一种高标准农田建设成效评估系统的工作原理如下：

取10g土壤除去杂质颗粒，粉碎后倒入搅拌桶12的内部，加入50ml的蒸馏水，然后进行搅拌，充分溶解后，通过土壤养分检测仪13对搅拌桶12内部溶液的氮、磷和钾等的含量进行检测，进而实现对土壤营养元素的计算，从而对土壤肥力进行评估，然后将溶解后的溶液倒入烧杯10的内部，通过PH计21对溶液的PH值进行测量，土壤养分检测仪13和PH计21均将测量值传送给单片机1进行整合分析，然后通过触控显示屏22进行显示，便于人们做出相应的对策，将土壤水分检测仪15插入土壤内部，对土壤中的水分含量进行检测，打开外部喷灌系统对农田进行灌溉，利用翻斗式雨量计17检测单位时间内和单位面积内的喷灌的水量，利用土壤硬度检测仪11对土壤的硬度进行检测，并结合土壤水分检测仪15和翻斗式雨量计17的检测数据对土壤的透水性进行分析评估，从而确定农田土壤需要喷灌的时长，保证农田土壤充分水量的同时减少水资源的浪费，定期利用无人机19和摄像头18对农田内农作物的长势情况进行拍照查看，并将检测的图像通过GPRS数据传输器20发送给单片机1，单片机1通过触控显示屏22将检测图像进行展示，使人们及时了解农作物的虫害和病害等警情并采取相应的措施。

值得注意的是，以上实施例中所公开的太阳能电池板5、土壤硬度检测仪11、土壤养分检测仪13、土壤水分检测仪15、雨量计17、摄像头18、无人机19、PH计21和触控显示屏22可根据实际应用场景自由配置，土壤硬度检测仪11建议选用SL-TYD硬度计，土壤水分检测仪15可选用HM-S土壤水分测定仪，PH计21可选用HM-TPH PH计21，单片机1控制太阳能电池板5、土壤硬度检测仪11、土壤养分检测仪13、土壤水分检测仪15、雨量计17、摄像头18、无人机19、PH计21和触控显示屏22工作采用现有技术中常用的方法。

以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。