CN109101057A - 一种具有语言功能的智慧农业控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有语言功能的智慧农业控制系统，通过土壤温度传感模块感应土壤温度；土壤湿度传感模块感应土壤湿度；光照传感模块感应白天阳光光照度，智能控制模块根据土壤温度传感模块、土壤湿度传感模块和光照传感模块，智能控制模块根据接收到的数据分别与预设的最大土壤温度值和最小土壤温度值，与预设的最大土壤湿度值和最小土壤湿度值，与预设的最小阳光光照度值和最大阳光光照度值，进而控制声音产生模块发出相应的声音以及控制浇灌装置、光谱发生模块、土壤温度调节装置，从而能够对作物情况进行讲解，实现对作物的精细化管理。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有语言功能的智慧农业控制系统，属于智慧农业技术领域。
背景技术
智慧农业是通过设置各类传感器来对环境进行监控，并进一步对环境进行补偿，以实现农作物处于优良的生长环境下。当前智慧农业可以对温度、湿度和光照的补偿，无法直接对作物情况进行展示，因此操作人员也无法了解作物情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中无法直接了解作物情况的技术问题，从而提供一种能够对作物情况进行讲解的具有语言功能的智慧农业控制系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有语言功能的智慧农业控制系统，包括：
土壤温度传感模块，用于感应土壤温度；
土壤湿度传感模块，用于感应土壤湿度；
光照传感模块，用于感应白天阳光光照度；
浇灌装置，能够向作物喷射水和营养液；
声音产生模块，用于发出声音；
光谱发生模块，通过发光照射作物叶片并促进作物生长；
土壤温度调节装置，用于对土壤进行冷却或加热；
遮光棚，用于遮挡部分或全部阳光；
智能控制模块，用于接收土壤温度传感模块的土壤温度数据、土壤湿度传感模块的土壤湿度数据、光照传感模块的阳光光照度数据，并分别与预设的最大土壤温度值和最小土壤温度值，与预设的最大土壤湿度值和最小土壤湿度值，与预设的最小阳光光照度值和最大阳光光照度值，进而控制声音产生模块发出相应的声音以及控制浇灌装置、光谱发生模块、土壤温度调节装置。
优选地，本发明的具有语言功能的智慧农业控制系统，
若土壤温度数据大于预设的最大土壤温度值，则控制声音产生模块发出“太热了”的声音，并控制土壤温度调节装置对土壤进行冷却，
若土壤温度数据小于预设的最小土壤温度值，则控制声音产生模块发出“太冷了”的声音，并控制土壤温度调节装置对土壤进行加热。
优选地，本发明的具有语言功能的智慧农业控制系统，
若土壤湿度数据大于预设的最大土壤湿度值，则控制声音产生模块发出“渴了”的声音，并控制浇灌装置对土壤进行浇灌，
若土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制声音产生模块发出“喝饱了”的声音，并控制浇灌装置停止浇灌。
优选地，本发明的具有语言功能的智慧农业控制系统，
若阳光光照度数据大于预设的最小阳光光照度值，则控制声音产生模块发出“太晒了”的声音，并控制调光大棚遮挡部分阳光，
若阳光光照度数据小于预设的最小阳光光照度值，则控制声音产生模块发出“需要阳光”的声音，并控制光谱发生模块进行补光。
优选地，本发明的具有语言功能的智慧农业控制系统，还包括作物色泽检测传感模块，所述作物色泽检测传感模块用于获取作物叶片色泽数据，分散分布在田间，对一大片作物的叶片进行检测，包括标准光源和颜色传感器，标准光源在夜晚时打开，并同时色泽传感器获取叶片的色泽，具体为色泽传感器接收到的受标准光源照射到叶片而反射的光的波长和波长分布的数据；
若作物色泽数值为欠照色泽数据则在夜晚打开光谱发生模块，
若作物色泽数值为过照色泽数据则在白天打开遮光棚，降低作物叶片在白天获取的光照量，
若作物色泽数值为健康色泽数据则不进行操作。
优选地，本发明的具有语言功能的智慧农业控制系统，土壤温度调节装置和浇灌装置为设置土壤里的由导热材料制造的具有喷嘴的管道，若土壤温度数据大于预设的最大土壤温度值且土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制管道向土壤供给热水；
若土壤温度数据小于预设的最小土壤温度值且土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制管道向土壤供给冷水。
优选地，本发明的具有语言功能的智慧农业控制系统，所述光谱发生模块包括发光波长为440和580纳米的LED灯。
本发明的有益效果是：
1.本发明的具有语言功能的智慧农业控制系统，通过土壤温度传感模块感应土壤温度；土壤湿度传感模块感应土壤湿度；光照传感模块感应白天阳光光照度，智能控制模块根据土壤温度传感模块、土壤湿度传感模块和光照传感模块，智能控制模块根据接收到的数据分别与预设的最大土壤温度值和最小土壤温度值，与预设的最大土壤湿度值和最小土壤湿度值，与预设的最小阳光光照度值和最大阳光光照度值，进而控制声音产生模块发出相应的声音以及控制浇灌装置、光谱发生模块、土壤温度调节装置，从而能够对作物情况进行讲解，实现对作物的精细化管理。
2.本发明的具有语言功能的智慧农业控制系统，通过标准光源照射作物，并通过作物色泽传感器获取叶片在标准光源照射下的色泽数据，并将获取到的色泽数据与预设的健康色泽数据、过照色泽数据和欠照色泽数据进行对比，并最终判断在夜晚是否需要开启补光光源进行补光，从而对补光光源的开启进行精确控制，降低能耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例具有自反馈功能的智慧农业光谱控制系统的结构框图；
图中的附图标记为：1-土壤温度传感模块；2-土壤湿度传感模块；3-光照传感模块；4-浇灌装置；5-声音产生模块；6-作物色泽检测传感模块；7-光谱发生模块；8-智能控制模块；9-遮光棚；10-土壤温度调节装置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
实施例1
本实施例提供一种具有自反馈功能的智慧农业光谱控制系统，
土壤温度传感模块1，用于感应土壤温度；
土壤湿度传感模块2，用于感应土壤湿度；
光照传感模块3，用于感应白天阳光光照度；
浇灌装置4，能够向作物喷射水和营养液；
声音产生模块5，能够发出以下声音“渴了”、“喝饱了”、“太晒了”、“需要阳光”、“太热了”、“太冷了”；
作物色泽检测传感模块6，用于获取作物叶片色泽数据，分散分布在田间，对一大片作物的叶片进行检测，包括标准光源和颜色传感器，标准光源在夜晚时打开，并同时色泽传感器获取叶片的色泽，具体为色泽传感器接收到的受标准光源照射到叶片而反射的光的波长和波长分布的数据；本实施例中，对一大片作物进行检测，可以根据大片作物的光照来进行控制；
光谱发生模块7，通过发光照射作物叶片并促进作物生长，包括发光波长为440和580纳米的LED灯；
土壤温度调节装置10，用于对土壤进行冷却或加热；
遮光棚9，用于遮挡部分或全部阳光；
智能控制模块8，用于接收土壤温度传感模块的土壤温度数据、土壤湿度传感模块2的土壤湿度数据、光照传感模块3的阳光光照度数据、以及作物色泽检测传感模块6发来的作物色泽数值；并与预设的健康色泽数据、过照色泽数据和欠照色泽数据进行对比；
若土壤温度数据大于预设的最大土壤温度值，则控制声音产生模块5发出“太热了”的声音，并控制土壤温度调节装置10对土壤进行冷却，
若土壤温度数据小于预设的最小土壤温度值，则控制声音产生模块5发出“太冷了”的声音，并控制土壤温度调节装置10对土壤进行加热；
若土壤湿度数据大于预设的最大土壤湿度值，则控制声音产生模块5发出“渴了”的声音，并控制浇灌装置4对土壤进行浇灌，
若土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制声音产生模块5发出“喝饱了”的声音，并控制浇灌装置4停止浇灌；
若阳光光照度数据大于预设的最大阳光光照度值，则控制声音产生模块5发出“太晒了”的声音，并控制调光大棚遮挡部分阳光，
若阳光光照度数据小于预设的最小阳光光照度值，则控制声音产生模块5发出“需要阳光”的声音，并控制光谱发生模块7进行补光；
若作物色泽数值为欠照色泽数据则在夜晚打开光谱发生模块，
若作物色泽数值为过照色泽数据则在白天打开遮光棚9，降低作物叶片在白天获取的光照量，并关闭光照传感模块3，
若作物色泽数值为健康色泽数据则不进行操作。
为防止环境光线(如夜晚的月光、星光及一些路灯等灯光)对色泽传感器的影响，夜晚遮光棚9关闭后再开启标准光源，之后再通过色泽传感器获取叶片的色泽数据；
土壤温度调节装置10和浇灌装置4为设置土壤里的由导热材料制造的具有喷嘴的管道，管道内流过热水(相对于土壤而言)时则对土壤进行升温，管道内流过冷水(相对于土壤而言)时则对土壤进行降温。同时，管道侧壁上开设有喷嘴，喷嘴流出水或营养液时，则对作为进行浇灌和补充营养。
若土壤温度数据大于预设的最大土壤温度值且土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制管道向土壤供给热水；
若土壤温度数据小于预设的最小土壤温度值且土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制管道向土壤供给冷水；
本实施例的具有语言功能的智慧农业控制系统，通过土壤温度传感模块感应土壤温度；土壤湿度传感模块感应土壤湿度；光照传感模块感应白天阳光光照度，智能控制模块根据土壤温度传感模块、土壤湿度传感模块和光照传感模块，智能控制模块根据接收到的数据分别与预设的最大土壤温度值和最小土壤温度值，与预设的最大土壤湿度值和最小土壤湿度值，与预设的最小阳光光照度值和最大阳光光照度值，进而控制声音产生模块发出相应的声音以及控制浇灌装置、光谱发生模块、土壤温度调节装置，从而能够对作物情况进行讲解，实现对作物的精细化管理。
作物均种植在遮光棚9内，遮光棚9能够阻挡部分阳光，对白天作物所受光照量进行调节，大棚关闭时，再开启标准光源，之后再通过色泽传感器获取叶片的色泽数据。
本实施例的具有自反馈功能的智慧农业光谱控制系统，通过标准光源照射作物，并通过作物色泽传感器获取叶片在标准光源照射下的色泽数据，并将获取到的色泽数据与预设的健康色泽数据、过照色泽数据和欠照色泽数据进行对比，并最终判断在夜晚是否需要开启补光光源进行补光，从而对补光光源的开启进行精确控制，降低能耗。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种具有语言功能的智慧农业控制系统，其特征在于，包括：
土壤温度传感模块(1)，用于感应土壤温度；
土壤湿度传感模块(2)，用于感应土壤湿度；
光照传感模块(3)，用于感应白天阳光光照度；
浇灌装置(4)，能够向作物喷射水和营养液；
声音产生模块(5)，用于发出声音；
光谱发生模块(7)，通过发光照射作物叶片并促进作物生长；
土壤温度调节装置(10)，用于对土壤进行冷却或加热；
遮光棚(9)，用于遮挡部分或全部阳光；
智能控制模块(8)，用于接收土壤温度传感模块的土壤温度数据、土壤湿度传感模块(2)的土壤湿度数据、光照传感模块(3)的阳光光照度数据，并分别与预设的最大土壤温度值和最小土壤温度值，与预设的最大土壤湿度值和最小土壤湿度值，与预设的最小阳光光照度值和最大阳光光照度值，进而控制声音产生模块(5)发出相应的声音以及控制浇灌装置(4)、光谱发生模块(7)、土壤温度调节装置(10)。
2.根据权利要求1所述的具有语言功能的智慧农业控制系统，其特征在于，
若土壤温度数据大于预设的最大土壤温度值，则控制声音产生模块(5)发出“太热了”的声音，并控制土壤温度调节装置(10)对土壤进行冷却，
若土壤温度数据小于预设的最小土壤温度值，则控制声音产生模块(5)发出“太冷了”的声音，并控制土壤温度调节装置(10)对土壤进行加热。
3.根据权利要求1所述的具有语言功能的智慧农业控制系统，其特征在于，
若土壤湿度数据大于预设的最大土壤湿度值，则控制声音产生模块(5)发出“渴了”的声音，并控制浇灌装置(4)对土壤进行浇灌，
若土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制声音产生模块(5)发出“喝饱了”的声音，并控制浇灌装置(4)停止浇灌。
4.根据权利要求1所述的具有语言功能的智慧农业控制系统，其特征在于，
若阳光光照度数据大于预设的最小阳光光照度值，则控制声音产生模块(5)发出“太晒了”的声音，并控制调光大棚遮挡部分阳光，
若阳光光照度数据小于预设的最小阳光光照度值，则控制声音产生模块(5)发出“需要阳光”的声音，并控制光谱发生模块(7)进行补光。
5.根据权利要求1所述的具有语言功能的智慧农业控制系统，其特征在于，还包括作物色泽检测传感模块(6)，所述作物色泽检测传感模块(6)用于获取作物叶片色泽数据，分散分布在田间，对一大片作物的叶片进行检测，包括标准光源和颜色传感器，标准光源在夜晚时打开，并同时色泽传感器获取叶片的色泽，具体为色泽传感器接收到的受标准光源照射到叶片而反射的光的波长和波长分布的数据；
若作物色泽数值为欠照色泽数据则在夜晚打开光谱发生模块，
若作物色泽数值为过照色泽数据则在白天打开遮光棚(9)，降低作物叶片在白天获取的光照量，
若作物色泽数值为健康色泽数据则不进行操作。
6.根据权利要求1所述的具有语言功能的智慧农业控制系统，其特征在于，土壤温度调节装置(10)和浇灌装置(4)为设置土壤里的由导热材料制造的具有喷嘴的管道，若土壤温度数据大于预设的最大土壤温度值且土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制管道向土壤供给热水；
若土壤温度数据小于预设的最小土壤温度值且土壤湿度数据小于预设的最小土壤湿度值，则控制管道向土壤供给冷水。
7.根据权利要求1所述的具有语言功能的智慧农业控制系统，其特征在于，所述光谱发生模块(7)包括发光波长为440和580纳米的LED灯。
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