CN111903484A - 一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法 - Google Patents

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汤文亮
马浩航
袁柯
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Abstract

本发明涉及农业灌溉控制技术领域，具体为一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，包括步骤一：感知器铺设；步骤二：定点编号；步骤三：信息采集；步骤四：信号处理；步骤五：信息对比；步骤六：智能调节；步骤七：信号存取，有益效果为：本发明通过在农作物生长的环境中设置不同的感知器，根据感知器的周期性检测，从而远程清楚的了解农作物生成的环境情况，便于及时的做出智能调节，大大节省了人力的消耗，同时反应及时，应对方式可控；通过设置报表式的数据记录，从而清晰的记录农作生长过程中的环境变化，便于工作人员的研究和分析，同时利用反馈系统，实现对灌溉系统的调节，大大提高了对农作物生长的质量。

Description

一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法
技术领域
本发明涉及农业灌溉控制技术领域，具体为一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法。
背景技术
低功耗的农业灌溉方式包括滴灌和喷灌，农业种植物的生长环境随着环境天气的变化，所需灌溉的量不同，而为了了解不同区域农作物的环境，需要工作人员定期去农田观测，这样不仅消耗人力资源，同时容易造成无法及时反应的情况。
对于低功耗的农作物，生长所需的水分较小，在雨水天气或湿度较大的环境中，无需灌溉，同样对于白天和夜晚，农作物所需的灌溉量也具有较大的差异。
为此提供一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，以解决不同环境变化感知对农作物生长的控制问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，该感知方法包括以下步骤：
步骤一：感知器铺设，根据农业环境中农田的光照强度位置分布进行分类，在各强度农田农作物的根系位置安装测量环境信息的感知器，所述感知器内设置有无线信号传输装置；
步骤二：定点编号，通过步骤一中感知器的无线传输装置连通控制主机，根据农田的分类对相对应的感知器进行编号，控制主机根据编号分别建立对应的数据库；
步骤三：信息采集，通过步骤一中安装的感知器，对农田低功耗灌溉的种植物进行环境信息检测，感知器将采集的多种稀疏信号通过无线WIFI上传至控制主机；
步骤四：信号处理，通过控制主机对步骤三中接收的信号按照步骤二中的编号进行分类，再将分类后的信号按照感知类型进行分解，得到不同检测类型的环境信号，通过信号的转换，将采集的信号转换为数据并按照时间的推进顺序分别填写至步骤二建立的数据库中；
步骤五：信息对比，将步骤四中填写的检测数据与标准数据判断数据进行对比，从而感知农田农作物周围生长环境的具体情况，通过数据对比得出与标准生长环境的差异；
步骤六：智能调节，通过步骤五中得出的结论，从而通过控制主机生成调节环境的命令，通过信号传输装置将调节命令信号传输至灌溉系统，得到控制灌溉系统的权限；
步骤七：信号存取，将步骤四中填写的数据生成报表，通过无线WIFI传输至云端进行储存，根据检测需求响应对应时间段内对应编号位置的农田种植物生长环境的数据。
优选的，步骤一中所述感知器包括温度、光照和湿度的传感器检测装置，感知器内设置有信号发射装置，感知器的工作周期为小时。
优选的，步骤二中所述数据库中的储存数据包括步骤一中感知器的各项检测数据，且数据库的填写周期与感知器的检测周期相同。
优选的，步骤七中所述数据报表的生成周期为一天，数据报表内的检测数据按时间的推进顺序分类填写。
优选的，步骤六中所述灌溉系统的灌溉装置设置有电磁控制装置，所述电磁控制装置与控制主机电性连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过在农作物生长的环境中设置不同的感知器，根据感知器的周期性检测，从而远程清楚的了解农作物生成的环境情况，便于及时的做出智能调节，大大节省了人力的消耗，同时反应及时，应对方式可控；
2.本发明通过设置报表式的数据记录，从而清晰的记录农作生长过程中的环境变化，便于工作人员的研究和分析，同时利用反馈系统，实现对灌溉系统的调节，大大提高了对农作物生长的质量。
附图说明
图1为本发明的感知方法系统图；
图2为本发明的滴灌灌溉感知方法流程图。
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至图2，本发明提供一种技术方案：
一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，该感知方法包括以下步骤：
步骤一：感知器铺设，根据农业环境中农田的光照强度位置分布进行分类，在各强度农田农作物的根系位置安装测量环境信息的感知器，感知器内设置有无线信号传输装置，感知器包括温度、光照和湿度的传感器检测装置，感知器内设置有信号发射装置，感知器的工作周期为3小时；
步骤二：定点编号，通过步骤一中感知器的无线传输装置连通控制主机，根据农田的分类对相对应的感知器进行编号，控制主机根据编号分别建立对应的数据库，数据库中的储存数据包括步骤一中感知器的各项检测数据，且数据库的填写周期与感知器的检测周期相同；
步骤三：信息采集，通过步骤一中安装的感知器，对农田低功耗灌溉的种植物进行环境信息检测，感知器将采集的多种稀疏信号通过无线WIFI上传至控制主机；
步骤四：信号处理，通过控制主机对步骤三中接收的信号按照步骤二中的编号进行分类，再将分类后的信号按照感知类型进行分解，得到不同检测类型的环境信号，通过信号的转换，将采集的信号转换为数据并按照时间的推进顺序分别填写至步骤二建立的数据库中；
步骤五：信息对比，将步骤四中填写的检测数据与标准数据判断数据进行对比，从而感知农田农作物周围生长环境的具体情况，通过数据对比得出与标准生长环境的差异；
步骤六：智能调节，通过步骤五中得出的结论，从而通过控制主机生成调节环境的命令，通过信号传输装置将调节命令信号传输至灌溉系统，灌溉系统的灌溉装置设置有电磁控制装置，电磁控制装置与控制主机电性连接，得到控制灌溉系统的权限；
步骤七：信号存取，将步骤四中填写的数据生成报表，数据报表的生成周期为一天，数据报表内的检测数据按时间的推进顺序分类填写，通过无线WIFI传输至云端进行储存，根据检测需求响应对应时间段内对应编号位置的农田种植物生长环境的数据。
工作原理：首先根据农业环境中农田的光照强度位置分布进行分类，在各强度农田农作物的根系位置安装测量环境信息的感知器，感知器包括温度、光照和湿度的传感器检测装置。
实施例1：以滴灌灌溉方式为例：在滴灌农田中安装上述温度、光照和湿度感知器，每个3小时对不同编号的农田环境进行数据检测，检测后的数据通过无线WIFI传输至控制主机，通过控制主机对信号的分类、解析和填写，生成以天为周期的数据报表，同时对实时监测的数据进行判断：
根据光照强度的检测，光照强时，感知判断为晴天，光合作用完全进行，种植物对水分需求大，增大滴灌速率；光照强度小，感知判断为晚上或多云天气，光合作用进行较弱，种植物对水分需求小，减小滴灌速率。
根据温度的检测，温度高时，对农田中的水分蒸发快，种植物对水分需求大，增大滴灌速率；温度低时，对农田中的水分蒸发慢，种植物对水分需求小，减小滴灌速率；温度低于零度时，感知判断为雨雪天气，为减小对种植物的冰冻，此时应关闭灌溉装置。
根据湿度的检测，湿度高时，判断为雨水天气，无需灌溉；湿度较低时，气候干燥，种植物需水量增大，此时应增大滴灌速率。
数据报表的生成周期为一天，数据报表内的检测数据按时间的推进顺序分类填写，通过无线WIFI传输至云端进行储存，根据检测需求响应对应时间段内对应编号位置的农田种植物生长环境的数据，便于工作人员的研究和分析。
尽管已经示出和描了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，其特征在于：该感知方法包括以下步骤：
步骤一：感知器铺设，根据农业环境中农田的光照强度位置分布进行分类，在各强度农田农作物的根系位置安装测量环境信息的感知器，所述感知器内设置有无线信号传输装置；
步骤二：定点编号，通过步骤一中感知器的无线传输装置连通控制主机，根据农田的分类对相对应的感知器进行编号，控制主机根据编号分别建立对应的数据库；
步骤三：信息采集，通过步骤一中安装的感知器，对农田低功耗灌溉的种植物进行环境信息检测，感知器将采集的多种稀疏信号通过无线WIFI上传至控制主机；
步骤四：信号处理，通过控制主机对步骤三中接收的信号按照步骤二中的编号进行分类，再将分类后的信号按照感知类型进行分解，得到不同检测类型的环境信号，通过信号的转换，将采集的信号转换为数据并按照时间的推进顺序分别填写至步骤二建立的数据库中；
步骤五：信息对比，将步骤四中填写的检测数据与标准数据判断数据进行对比，从而感知农田农作物周围生长环境的具体情况，通过数据对比得出与标准生长环境的差异；
步骤六：智能调节，通过步骤五中得出的结论，从而通过控制主机生成调节环境的命令，通过信号传输装置将调节命令信号传输至灌溉系统，得到控制灌溉系统的权限；
步骤七：信号存取，将步骤四中填写的数据生成报表，通过无线WIFI传输至云端进行储存，根据检测需求响应对应时间段内对应编号位置的农田种植物生长环境的数据。
2.根据权利要求1所述的一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，其特征在于：步骤一中所述感知器包括温度、光照和湿度的传感器检测装置，感知器内设置有信号发射装置，感知器的工作周期为3小时。
3.根据权利要求1所述的一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，其特征在于：步骤二中所述数据库中的储存数据包括步骤一中感知器的各项检测数据，且数据库的填写周期与感知器的检测周期相同。
4.根据权利要求1所述的一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，其特征在于：步骤七中所述数据报表的生成周期为一天，数据报表内的检测数据按时间的推进顺序分类填写。
5.根据权利要求1所述的一种低功耗农业环境信息稀疏感知方法，其特征在于：步骤六中所述灌溉系统的灌溉装置设置有电磁控制装置，所述电磁控制装置与控制主机电性连接。
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