一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统技术方案

本发明专利技术涉及农田灌溉技术领域，用于解决现有农田灌溉系统不能够在农作物生长异常时对其进行异常原因排查的问题，具体为一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统，包括控制平台，控制平台通信连接有喷淋执行模块、生长监测模块、异常分析模块、喷淋分析模块以及存储模块，喷淋执行模块包括环形轨道水槽，环形轨道水槽外侧壁安装有进水管，环形轨道水槽的内侧壁设置有若干个移动式水泵，移动式水泵的输出端设置有喷头，若干个喷头的喷射距离各不相同；本发明专利技术是通过生长监测模块可以通过农作物的生长特征对其生长状态进行检测分析，防止出现由于整体生长合格而忽略个别生长区域内的农作物生长异常的现象。物生长异常的现象。物生长异常的现象。

【技术实现步骤摘要】
一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统


[0001]本专利技术涉及农田灌溉
，具体为一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统。

技术介绍

[0002]土壤水势是土壤水分的强度指标和土壤水运动方向的判定，与植物吸收水分的有效性有密切的关系，是农田作物水分供给的一项重要灌溉控制指标，根系是作物从土壤中吸收水分和养分的器官，对作物生长发育和产量形成具有重要影响；
[0003]但现有的农田灌溉控制系统仅能够定时定量的对农作物进行喷淋控制，而无法通过农作物的特征对其进行整体生长状态与生长差异性检测，也在农作物生长异常时对异常原因进行排查，农作物生长状态的影响因素有很多，由人工逐一进行排查需要耗费大量的人力与时间；
[0004]针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就在于为了解决现有农田灌溉系统不能够在农作物生长异常时对其进行异常原因排查的问题，而提出一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统，包括控制平台，所述控制平台通信连接有喷淋执行模块、生长监测模块、异常分析模块、喷淋分析模块以及存储模块；
[0008]所述喷淋执行模块包括环形轨道水槽，所述环形轨道水槽安装在农田的外侧，所述环形轨道水槽外侧壁安装有进水管，所述环形轨道水槽的内侧壁设置有若干个移动式水泵，移动式水泵的输出端设置有喷头，若干个喷头的喷射距离各不相同；
>[0009]所述生长监测模块用于对农田的农作物进行生长状态分析并对农田农作物生长是否异常进行判定，在农田农作物生长异常时，生长监测模块通过控制平台向异常分析模块发送异常分析信号；在农田农作物生长正常时，采用差异分析模型对生长区域i的生长差异性进行分析，在农田农作物生长差异性不合格时，生长检测模块通过控制平台向喷淋分析模块发送喷淋分析信号；
[0010]异常分析模块包括环境分析单元与土壤分析单元，所述异常分析模块接收到异常分析后对农田农作物生长异常的原因进行分析；
[0011]喷淋分析模块接收到喷淋分析信号后对农田农作物进行喷淋分析。
[0012]作为本专利技术的一种优选实施方式，所述生长监测模块对农田的农作物进行生长状态分析的具体过程包括：将农田分割为生长区域i，i＝1，2，
…
，n，n为正整数，获取生长区域i内的绿色表现值LBi与高度系数Hi，通过对绿色数据与高度数据进行数值计算得到生长区域i的生长系数SZi；对农田内所有生长区域i的生长系数SZi进行求和去平均值得到农田的生长表现值SB，通过存储模块获取得到生长表现阈值SBmin，将农田的生长表现值SB与生长
表现阈值SBmin进行比较：若生长表现值SB≤生长表现阈值SBmin，则判定农田农作物生长异常；若生长表现值SB＞生长表现阈值SBmin，则判定农田农作物生长正常，采用差异分析模型对生长区域i的生长差异性进行分析。
[0013]作为本专利技术的一种优选实施方式，绿色数据与高度数据的获取过程包括：对生长区域i进行彩色图像拍摄并将拍摄到的彩色图像放大为像素格图像i，对得到的像素格图像i进行颜色特征提取得到像素格的绿色特征分量，对像素格图像i的所有像素格绿色特征分量进行求和取平均数得到像素格图像i的绿色表现值LBi；获取生长区域i内农作物的平均高度值并标记为H1i，通过存储模块获取到上一次监测时生长区域i内农作物的平均高度值H2i，通过公式Hi＝α1
×
H1+α2
×
(H1
‑
H2)得到农作物的高度系数Hi。
[0014]作为本专利技术的一种优选实施方式，环境分析单元用于对农田的农作物生长环境进行分析：获取农田的温度表现值WD与湿度表现值SD，通过对温度表现值与湿度表现值进行数值计算得到农田的环境系数HJ；通过存储模块获取得到农田的环境阈值HJmax，将环境系数HJ与环境阈值HJmax进行比较：若环境系数HJ＜环境阈值HJmax，则判定农田的环境合格，环境分析单元通过异常分析模块向土壤分析单元发送土壤分析信号；若环境系数HJ≥环境阈值，则判定农田的环境不合格，环境分析单元通过异常分析模块向控制平台发送环境调节信号，控制平台接收到环境调节信号后将环境调节信号发送至管理人员的手机终端，管理人员接收到环境调节信号后对农田农作物的生长环境进行调节。
[0015]作为本专利技术的一种优选实施方式，农田的温度表现值WD与湿度表现值SD的获取过程包括：通过存储模块获取农作物生长的温度适宜范围与湿度适宜范围，对农作物生长的温度适宜范围的最大值与最小值进行求和取平均数得到温度标准值，对农作物生长的湿度适宜范围的最大值与最小值进行求和取平均数得到湿度标准值，通过温度传感器与湿敏传感器分别获取农田空气的温度值与湿度值，将温度值与温度标准值的差值的绝对值标记为温度表现值WD，将湿度值与湿度标准值的差值的绝对值标记为湿度表现值SD。
[0016]作为本专利技术的一种优选实施方式，土壤分析单元接收到土壤分信号后对农田农作物的土壤元素含量进行分析：获取农田土壤的氮元素含量、磷元素含量以及钾元素含量，通过对农田土壤的氮元素含量、磷元素含量以及钾元素含量进行数值计算得到农田的元素系数YS；通过存储模块获取得到农田的元素阈值YSmin，将元素系数YS与元素阈值YSmin进行比较：若元素系数YS≤元素阈值YSmin，则判定土壤不合格，土壤分析单元通过异常分析模块向控制平台发送增肥信号，控制平台接收到增肥信号后将增肥调节信号发送至管理人员的手机终端，管理人员接收到增肥调节信号后对农田进行施肥；若元素系数YS＜元素阈值YSmin，则判定土壤合格，土壤分析单元通过异常分析模块向控制平台发送光照调节信号，控制平台接收到光照调节信号后将光照调节信号发送至管理人员的手机终端，管理人员接收到光照调节信号后对农田农作物收到的光线照射进行调节。
[0017]作为本专利技术的一种优选实施方式，差异分析模型对生长区域i的生长差异性进行分析的具体过程包括：建立力生长集合{SZ1，SZ2，
…
，SZi}，对生长集合进行方差计算并将得到的数值标记为差异系数CY，通过存储模块获取到差异阈值CYmax，将生长集合的差异系数CY与差异阈值CYmax进行比较：
[0018]若差异系数CY＜差异阈值CYmax，则判定农田农作物的生长差异性合格；
[0019]若差异系数CY≥差异阈值CYmax，则判定农田农作物的生长差异性不合格，生长检
测模块通过控制平台向喷淋分析模块发送喷淋分析信号。
[0020]作为本专利技术的一种优选实施方式，喷淋分析模块对农田农作物进行喷淋分析的具体过程包括：将喷头标记为w，w＜n，按照喷头的喷射范围对农田进行范围划分得到喷淋区域e，e＝1，2，
…
，w，对位于喷淋区域e内的所有生长区域i的生长系数SZi进行求和取平均数得到喷淋区域e的喷淋表现值PBe，将喷淋表现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统，包括控制平台，其特征在于，所述控制平台通信连接有喷淋执行模块、生长监测模块、异常分析模块、喷淋分析模块以及存储模块；所述喷淋执行模块包括环形轨道水槽(1)，所述环形轨道水槽(1)安装在农田的外侧，所述环形轨道水槽(1)外侧壁安装有进水管(2)，所述环形轨道水槽(1)的内侧壁设置有若干个移动式水泵(3)，移动式水泵(3)的输出端设置有喷头(4)，若干个喷头(4)的喷射距离各不相同；所述生长监测模块用于对农田的农作物进行生长状态分析并对农田农作物生长是否异常进行判定，在农田农作物生长异常时，生长监测模块通过控制平台向异常分析模块发送异常分析信号；在农田农作物生长正常时，采用差异分析模型对生长区域i的生长差异性进行分析，在农田农作物生长差异性不合格时，生长检测模块通过控制平台向喷淋分析模块发送喷淋分析信号；异常分析模块包括环境分析单元与土壤分析单元，所述异常分析模块接收到异常分析后对农田农作物生长异常的原因进行分析；喷淋分析模块接收到喷淋分析信号后对农田农作物进行喷淋分析。2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统，其特征在于，所述生长监测模块对农田的农作物进行生长状态分析的具体过程包括：将农田分割为生长区域i，i＝1，2，
…
，n，n为正整数，获取生长区域i内的绿色表现值LBi与高度系数Hi，通过对绿色数据与高度数据进行数值计算得到生长区域i的生长系数SZi；对农田内所有生长区域i的生长系数SZi进行求和去平均值得到农田的生长表现值SB，通过存储模块获取得到生长表现阈值SBmin，将农田的生长表现值SB与生长表现阈值SBmin进行比较：若生长表现值SB≤生长表现阈值SBmin，则判定农田农作物生长异常；若生长表现值SB＞生长表现阈值SBmin，则判定农田农作物生长正常，采用差异分析模型对生长区域i的生长差异性进行分析。3.根据权利要求2所述的一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统，其特征在于，绿色数据与高度数据的获取过程包括：对生长区域i进行彩色图像拍摄并将拍摄到的彩色图像放大为像素格图像i，对得到的像素格图像i进行颜色特征提取得到像素格的绿色特征分量，对像素格图像i的所有像素格绿色特征分量进行求和取平均数得到像素格图像i的绿色表现值LBi；获取生长区域i内农作物的平均高度值并标记为H1i，通过存储模块获取到上一次监测时生长区域i内农作物的平均高度值H2i，通过公式Hi＝α1
×
H1+α2
×
(H1
‑
H2)得到农作物的高度系数Hi。4.根据权利要求1所述的一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统，其特征在于，环境分析单元用于对农田的农作物生长环境进行分析：获取农田的温度表现值WD与湿度表现值SD，通过对温度表现值与湿度表现值进行数值计算得到农田的环境系数HJ；通过存储模块获取得到农田的环境阈值HJmax，将环境系数HJ与环境阈值HJmax进行比较：若环境系数HJ＜环境阈值HJmax，则判定农田的环境合格，环境分析单元通过异常分析模块向土壤分析单元发送土壤分析信号；若环境系数HJ≥环境阈值，则判定农田的环境不合格，环境分析单元通过异常分析模块向控制平台发送环境调节信号，控制平台接收到环境调节信号后将环境调节信号发送至管理人员的手机终端，管理人员接收到环境调节信号后对农田农作物的生长环境进行调节。5.根据权利要求4所述的一种基于互联网的农田灌溉分析控制系统，其特征在于，农田
的温度表现值WD与湿度表...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥如，余雷，李淑倩，倪松翔，陈红，
申请(专利权)人：安徽金晥泵业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：