灌溉控制系统、方法及电子设备技术方案

本发明专利技术提供了一种土壤灌溉控制系统、方法及电子设备，该系统包括：数据获取模块，用于获取监测点土壤湿度信息以及种植作物信息；数据分析模块，用于根据土壤湿度信息以及种植作物信息，生成灌溉需求等级；决策预警模块，用于根据灌溉需求等级，生成灌溉需求量信息或预警信息；灌溉执行模块，用于根据灌溉需求量信息，生成阀门控制信号，并将阀门控制信号发送至阀门控制端。本发明专利技术能够快速定位到土壤湿度异常的区域，数据获取模块通过图像对比确定当前种植作物的生长阶段，从而获得当前作物最适土壤湿度；数据分析模块通过计算该区域的平均土壤湿度与作物最适土壤湿度差值，从而确定土壤灌溉等级，使得灌溉需求更加精准，减少人力节约资源。源。源。

【技术实现步骤摘要】
灌溉控制系统、方法及电子设备


[0001]本专利技术属于农业信息化领域，更具体地说，涉及一种灌溉控制系统、方法及电子设备。

技术介绍

[0002]农业提供了国民经济建设和发展的基础产品，为了加快我国农业发展步伐，需要不断提高传统农业向现代农业转变的速度，将信息技术应用到农业生产管理中，实现科学种植，提高农作物产量。智能化信息化的农业生产系统，将计算机、通信、电子和自动控制等技术引入到农作物种植领域，使传统的农业生产方式逐渐向精细化、信息化和数字化的方向发展，将大幅度的提升农作物的质量和产量。
[0003]土壤水分是土壤的重要组成部分，对作物的生长起着十分重要的作用。我国水资源十分缺乏，农业用水约占全国用水总量的70%，其中90%以上用于灌溉，目前全国平均灌溉水利用率仅为43%，单位用水量产出的农产品远远低于发达国家水平，节水潜力很大。灌溉水按需精准供给是实现作物优质高产与农业绿色可持续发展的重要保证，通过快速判断土壤水分状况可以实现灌溉水的精准计算和精准供给，也是制定作物合理灌溉制度的重要参考依据。
[0004]现阶段，国内的水田作物灌溉用水决策，大多还是凭借经验、靠人工完成，由于水田灌溉决策是一项复杂的任务，它受作物的特性、土壤类型以及气候等多种因素的影响，需要决策者具有丰富的经验和农作知识、决策主观性强等要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种土壤灌溉控制系统、方法及电子设备，以解决现有技术中无法实现精准控制土壤灌溉的问题。
[0006]本专利技术实施例的第一方面，提供了一种土壤灌溉控制系统，包括：数据获取模块，用于获取监测点土壤湿度信息以及种植作物信息；数据分析模块，用于根据土壤湿度信息以及种植作物信息，生成灌溉需求等级；决策预警模块，用于根据灌溉需求等级，生成灌溉需求量信息或预警信息；灌溉执行模块，用于根据灌溉需求量信息，生成阀门控制信号，并将阀门控制信号发送至阀门控制端，其中，阀门控制信号包括打开和关闭信号，以及打开时长信号。
[0007]具体的，数据获取模块包括：第一获取单元，用于获取监测点的土壤湿度信息；第二获取单元，用于获取种植作物信息，其中，种植作物位于监测点围成的区域内。
[0008]具体的，第一获取单元包括：一级子单元，用于获取中心监测点的土壤湿度信息；判断子单元，用于根据中心监测点的土壤湿度信息以及预设阈值，判断中心监测
点是否为异常监测点，若中心监测点不是异常监测点，则直接输出无需灌溉信号；二级子单元，用于若中心监测点为异常监测点时，获取中心监测点的所有相邻监测点的土壤湿度信息。
[0009]具体的，第二获取单元包括：图像获取子单元，用于获取第一区域内的种植作物图像信息，其中，第一区域为所有相邻监测点围成的区域；相似度确定子单元，用于根据种植作物图像信息以及标准数据库，确定出种植作物的生长阶段，并得到生长阶段信息，其中，生长阶段信息包括最适土壤湿度信息。
[0010]具体的，数据分析模块包括：湿度计算单元，用于根据异常监测点和所有相邻监测点的土壤湿度，计算平均湿度值；等级确定单元，用于根据平均湿度值和生长阶段信息，确定灌溉需求等级。
[0011]本专利技术实施例的第二方面，提供了一种土壤灌溉控制方法，包括：获取监测点土壤湿度信息以及种植作物信息，其中，种植作物位于监测点围成的区域内；根据土壤湿度信息以及种植作物信息，生成灌溉需求等级；根据灌溉需求等级，生成灌溉需求量信息或预警信息。
[0012]具体的，该方法还包括：获取中心监测点的土壤湿度信息；根据中心监测点的土壤湿度信息以及预设阈值，判断中心监测点是否为异常监测点，若中心监测点不是异常监测点，则直接输出无需灌溉信号；若中心监测点为异常监测点，获取中心监测点的所有相邻监测点的土壤湿度信息，并根据异常监测点和所有相邻监测点的土壤湿度，计算平均湿度值。
[0013]具体的，该方法还包括：获取第一区域内的种植作物图像信息，其中，第一区域为所有相邻监测点围成的区域；根据种植作物图像信息，通过对比标准数据库，确定种植作物的生长阶段，并得到生长阶段信息，其中，生长阶段信息包括最适土壤湿度信息；根据平均湿度值和生长阶段信息，确定灌溉需求等级。
[0014]本专利技术实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述土壤灌溉控制方法的步骤。
[0015]本专利技术实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述土壤灌溉控制方法的步骤。
[0016]本专利技术能够快速定位到土壤湿度异常的区域，以点、面结合的方式，综合分析所检测区域的灌溉灌溉等级，其中，数据获取模块通过图像对比确定当前种植作物的生长阶段，从而获得当前作物最适土壤湿度；数据分析模块通过计算该区域的平均土壤湿度与作物最适土壤湿度差值，从而确定土壤灌溉等级，使得灌溉需求更加精准，减少人力节约资源。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
[0018]图1为本专利技术一实施例提供的土壤灌溉控制系统结构示意框图；图2为本专利技术一实施例提供的土壤灌溉控制系统具体结构示意框图；图3为本专利技术又一实施例提供的土壤灌溉控制方法流程示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的电子设备示意框图。
具体实施方式
[0019]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0020]如图1所示为本专利技术一实施例提供的土壤灌溉控制系统的结构示意框图，该系统包括：数据获取模块100，用于获取监测点土壤湿度信息以及种植作物信息；在本实施例中，数据获取模块100至少包括土壤湿度传感器和工业图像传感器，其中土壤湿度传感器用于获取监测点土壤湿度信息，可以采用以Arduino为开发板并以LMS393芯片作比较器的传感器，具体型号在此不做限制；工业图像传感器用于获取种植作物信息，可以采用CMOS传感器具体型号在此不做限定；结合图2所示土壤灌溉控制系统的具体结构示意框图，具体的，数据获取模块100包括第一获取单元110和第二获取单元120，其中：第一获取单元110，用于获取监测点的土壤湿度信息；第二获取单元120，用于获取种植作物信息，其中，种植作物位于监测点围成的区域内；具体的，第一获取单元110包括一级子单元111、判断子单元112以及二级子单元113，其中：一级子单元111，用于获取中心监测点的土壤湿度信息；判断子单元112，用于根据中心监测点的土壤湿度信息以及预设阈值，判断中心监测点是否为异常监测点，若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种灌溉控制系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块，用于获取监测点土壤湿度信息以及种植作物信息；数据分析模块，用于根据所述土壤湿度信息以及所述种植作物信息，生成灌溉需求等级；决策预警模块，用于根据所述灌溉需求等级，生成灌溉需求量信息或预警信息；灌溉执行模块，用于根据所述灌溉需求量信息，生成阀门控制信号，并将所述阀门控制信号发送至阀门控制端，其中，所述阀门控制信号包括打开和关闭信号，以及打开时长信号。2.如权利要求1所述的一种灌溉控制系统，其特征在于，所述数据获取模块包括：第一获取单元，用于获取所述监测点的土壤湿度信息；第二获取单元，用于获取所述种植作物信息，其中，所述种植作物位于所述监测点围成的区域内。3.如权利要求2所述的一种灌溉控制系统，其特征在于，所述第一获取单元包括：一级子单元，用于获取中心监测点的土壤湿度信息；判断子单元，用于根据所述中心监测点的土壤湿度信息以及预设阈值，判断所述中心监测点是否为异常监测点，若所述中心监测点不是异常监测点，则直接输出无需灌溉信号；二级子单元，用于若所述中心监测点为异常监测点时，获取所述中心监测点的所有相邻监测点的土壤湿度信息。4.如权利要求3所述的一种灌溉控制系统，其特征在于，所述第二获取单元包括：图像获取子单元，用于获取第一区域内的种植作物图像信息，其中，所述第一区域为所述所有相邻监测点围成的区域；相似度确定子单元，用于根据所述种植作物图像信息以及标准数据库，确定出所述种植作物的生长阶段，并得到生长阶段信息，其中，所述生长阶段信息包括最适土壤湿度信息。5.如权利要求4所述的一种灌溉控制系统，其特征在于，所述数据分析模块包括：湿度计算单元，用于根据所述异常监测点和所述所有相邻监测点的土壤湿度，计...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，
申请(专利权)人：海南哲力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：