农作物生长环境测量系统及方法技术方案

本申请公开了农作物生长环境测量系统及方法，系统包括日照测量装置、云台、控制器和土壤环境测量装置；日照测量装置用于在光接收面与光照射方向垂直的情况下，测量与每个时间单元对应的日照数据；土壤环境测量装置用于采集同一空间环境下与每个时间单元对应的土壤环境数据；控制器，分别与日照测量装置、土壤环境测量装置及云台连接，用于判断光接收面是否与光照射方向垂直，以及在光接收面未与光照射方向垂直时，通过控制云台，驱动日照测量装置转动，以使光接收面与光照射方向垂直；将与同一时间单元对应的日照数据和土壤环境数据对应保存。

【技术实现步骤摘要】
农作物生长环境测量系统及方法
本申请涉及农业监测
，尤其涉及一种农作物生长环境测量系统及方法。
技术介绍
农业关系着国计民生的根本，是需要特别关注和重视的产业。对农作物生长环境进行持续监测，特别是对于大面积种植区或关键作物种植区的农田环境进行监测，可以为农作物耕种方案提供依据，是提高农作物产量的必要手段。土壤环境是农作物生长环境的重要部分，现有对农作物环境进行监测也主要是对土壤环境进行监测，而无法实现对光照环境的同步监测。由于不同种类的农作物对于光照的需求是不一样的，同种农作物在其他环境参量改变的条件下，对光照的需求也是不一样的，因此仅将土壤环境数据作为农作物耕种方案的依据，精细程度和准确度均有不足，难以真正提升产量及降低土壤灾害风险。
技术实现思路
本申请提供一种农作物生长环境测量系统及方法，以解决现有测量系统或方法精细程度和准确度均有不足的问题。第一方面，本申请提供一种农作物生长环境测量系统，所述系统包括日照测量装置、土壤环境测量装置、云台和控制器；所述日照测量装置，用于在光接收面处于目标角度的情况下，测量与每个时间单元对应的日照数据，所述目标角度是使所述光接收面与所述光照射方向垂直的角度；所述土壤环境测量装置，用于采集同一空间环境下与每个所述时间单元对应的土壤环境数据；所述控制器，分别与所述日照测量装置、所述土壤环境测量装置及所述云台连接，用于判断所述光接收面是否偏离目标角度；在所述光接收面偏离目标角度时，通过控制所述云台旋转，驱动所述日照测量装置转动，以使所述光接收面达到所述目标角度；将与同一时间单元对应的所述日照数据和所述土壤环境数据对应保存。第二方面，本申请还提供一种农作物生长环境测量方法，应用于本申请第一方面所述的农作物生长环境测量系统，所述方法包括：监测所述日照测量装置的光接收面是否处于目标角度，所述目标角度是使所述光接收面与所述光照射方向垂直的角度；在所述光接收面偏离目标角度时，通过控制所述云台旋转，驱动所述日照测量装置转动，以使所述光接收面达到所述目标角度；在所述光接收面处于目标角度的情况下，通过所述日照测量装置测量与每个时间单元对应的日照数据；以及，在测量所述日照数据的同时，通过所述土壤环境测量装置采集同一空间环境下与每个所述时间单元对应的土壤环境数据；将与同一时间单元对应的各组所述日照数据和所述土壤环境数据对应保存。由以上技术方案可知，本申请提供一种农作物生长环境测量系统及方法，系统包括日照测量装置、云台、控制器和土壤环境测量装置；日照测量装置用于在光接收面与光照射方向垂直的情况下，测量与每个时间单元对应的日照数据；土壤环境测量装置用于采集同一空间环境下与每个时间单元对应的土壤环境数据；控制器，分别与日照测量装置、土壤环境测量装置及云台连接，用于判断光接收面是否与光照射方向垂直，以及在光接收面未与光照射方向垂直时，通过控制云台，驱动日照测量装置转动，以使光接收面与光照射方向垂直；将与同一时间单元对应的日照数据和土壤环境数据对应保存。该系统及方法可以同时采集同一空间环境下的日照数据和土壤环境数据，从而可以将同一时间基准下的日照数据和土壤环境数据相结合，用于分析农作物生长环境和提出农作物耕种方案，并且在测量日照数据时，始终保持光接收面与光照射方向垂直，数据的准确性较高。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请根据示例性实施例示出的一种农作物生长环境测量系统结构示意图；图2(a)、(b)、(c)为本申请示例性示出的日照测量装置姿态变化示意图；图3为本申请根据示例性实施例示出的另一种农作物生长环境测量系统结构示意图；图4为本申请根据示例性实施例示出的一种农作物生长环境测量方法流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。本申请实施例提供一种农作物生长环境测量系统，该系统可以同时采集同一空间环境下的日照数据和土壤环境数据，从而可以将同一时间基准下的日照数据和土壤环境数据相结合，用于分析农作物生长环境和提出农作物耕种方案，并且在测量日照数据时，始终保持光接收面与光照射方向垂直，数据的准确性较高。图1为本申请根据示例性实施例示出的一种农作物生长环境测量系统结构示意图，如图1所示，该系统可以包括：日照测量装置110、云台120、控制器130和土壤环境测量装置140；其中：日照测量装置110，用于在光接收面S处于目标角度的情况下，测量与每个时间单元对应的日照数据，目标角度是使光接收面与光照射方向垂直的角度，亦即当光接收面处于目标角度时，光接收面与光照射方向垂直。云台120，与日照测量装置110连接，用于在光接收面偏离目标角度时，驱动日照测量装置110转动，以使光接收面达到目标角度，即与光照射方向垂直。控制器130，分别与日照测量装置110和云台120连接，用于判断光接收面是否偏离目标角度，以及在光接收面偏离目标角度时，通过控制云台120旋转，驱动日照测量装置110转动，以使光接收面达到目标角度，即与光照射方向垂直。土壤环境测量装置140，用于采集同一空间环境下与每个时间单元对应的土壤环境数据。控制器130，还与土壤环境测量装置140连接，用于获取与每个时间单元对应的土壤环境数据和日照数据，并将与同一时间单元对应的所述日照数据和所述土壤环境数据对应保存。需要说明的是，本领域技术人员可以根据地区特点和测量需求，设定一个时间单元的长度，如5min或者1小时。应当理解，时间单元的长度与测量日照数据和土壤数据的频次相关联。用户可以通过系统设置，设定系统的工作时间和时间单元的长度等配置参数。例如，在一示例性应用场景中，用户设定的系统工作时间为每天7:00am～20:00pm，时间单元长度为15min，那么系统将根据用户设置的参数，在每天的7:00am～20:00pm时间段内，每隔15min测量一次日照数据和土壤环境数据，得到与每个15min对应的日照数据和土壤环境数据。由上述实施例可以看出，本申请提供的农作物生长环境测量系统，可以同时采集到同一空间环境下的日照数据和土壤环境数据，从而可以将同一时间基准下的日照数据和土壤环境数据相结合，用于分析生长环境和提出农作物耕种方案，并且在测量日照数据时，始终保持光接收面与光照射方向垂直，数据的准确程度较高。参阅图1，日照测量装置110包括多光谱传感器113，该多光谱传感器113本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农作物生长环境测量系统，其特征在于，所述系统包括日照测量装置、土壤环境测量装置、云台和控制器；/n所述日照测量装置，用于在光接收面处于目标角度的情况下，测量与每个时间单元对应的日照数据，所述目标角度是使所述光接收面与所述光照射方向垂直的角度；/n所述土壤环境测量装置，用于采集同一空间环境下与每个所述时间单元对应的土壤环境数据；/n所述控制器，分别与所述日照测量装置、所述土壤环境测量装置及所述云台连接，用于判断所述光接收面是否偏离目标角度；在所述光接收面偏离目标角度时，通过控制所述云台旋转，驱动所述日照测量装置转动，以使所述光接收面达到所述目标角度；将与同一时间单元对应的所述日照数据和所述土壤环境数据对应保存。/n

【技术特征摘要】
1.一种农作物生长环境测量系统，其特征在于，所述系统包括日照测量装置、土壤环境测量装置、云台和控制器；
所述日照测量装置，用于在光接收面处于目标角度的情况下，测量与每个时间单元对应的日照数据，所述目标角度是使所述光接收面与所述光照射方向垂直的角度；
所述土壤环境测量装置，用于采集同一空间环境下与每个所述时间单元对应的土壤环境数据；
所述控制器，分别与所述日照测量装置、所述土壤环境测量装置及所述云台连接，用于判断所述光接收面是否偏离目标角度；在所述光接收面偏离目标角度时，通过控制所述云台旋转，驱动所述日照测量装置转动，以使所述光接收面达到所述目标角度；将与同一时间单元对应的所述日照数据和所述土壤环境数据对应保存。


2.根据权利要求1所述的农作物生长环境测量系统，其特征在于，所述日照测量装置包括第一光敏传感器和第二光敏传感器；
所述第一光敏传感器，用于通过第一感光面测量得到第一光照强度；
所述第二光敏传感器，用于通过第二感光面测量得到第二光照强度，所述第一感光面、所述第二感光面及所述光接收面符合预定位置关系；
所述控制器，分别与所述第一光敏传感器和所述第二光敏传感器连接，用于根据所述第一光照强度和第二光照强度判断所述光接收面是否偏离目标角度。


3.根据权利要求2所述的农作物生长环境测量系统，其特征在于，所述日照测量装置还包括多光谱传感器；
所述多光谱传感器包括所述光接收面，用于在所述光接收面处于目标角度的情况下，测量与每个时间单元对应的所述日照数据，所述日照数据包括分别与可见光、红外光、紫外光和/或至少一种单色光对应的数据；
所述光接收面与所述第一感光面和所述第二感光面的夹角相同，以使得当所述第一光照强度和第二光照强度的差值满足预设范围时，所述光接收面与所述光照方向垂直。


4.根据权利要求3所述的农作物生长环境测量系统，其特征在于，所述控制器根据所述第一光照强度和第二光照强度判断所述光接收面是否偏离目标角度，包括：
若所述第一光照强度与所述第二光照强度的差值满足预设范围，判定所述光接收面处于所述目标角度；
若所述第一光照强度与所述第二光照强度的差值不满足预设范围，判定所述光接收面偏离所述目标角度。


5.根据权利要求3所述的农作物生长环境测量系统，其特征在于，所述控制器，具体用于：
在所述光接收面偏离所述目标角度时，根据所述第一光照强度和所述第二光照强度...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘鑫，赵世民，刘锐，
申请(专利权)人：奇点新源国际技术开发北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11