CN113455339B - 喷灌状态检测方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的喷灌状态检测方法及相关装置，包括：根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置；根据落地位置确定当前喷灌状态；当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况；其中，当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；异常状态包括以下之一：用于表征落地位置位于预设喷灌区域外、和用于表征落地位置与目标落地位置的偏差在预设误差范围外。本发明根据落地位置确定当前喷灌状态，能够及时反馈喷头是否出现重复灌溉或者由于喷洒管道堵塞造成喷洒不到位的现象，便于用户及时对当前喷洒状态进行调整。

Description

喷灌状态检测方法及相关装置
技术领域
本发明涉及自动控制技术领域，具体而言，涉及一种喷灌状态检测方法及相关装置。
背景技术
现有的农业设备在不断的发展，智能化控制装置也慢慢在农业领域使用，在对农作物进行喷灌时，现有的通过喷头进行自动化喷灌方式，可以对大范围面积进行喷灌，降低了人力成本。
然而，这种自动化喷灌方式通常是人工确定灌溉位置，灌溉时间，但是在出现水压不足，堵塞或者有风的场景中，这种灌溉方式由于无法实时检测灌溉位置的缺陷无法向用户反馈喷灌状态，导致用户无法及时了解当前喷灌是否满足喷灌需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种喷灌状态检测方法及相关装置，用以及时向用户反馈喷灌状态。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种喷灌状态检测方法，所述方法包括：根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置；根据所述落地位置确定当前喷灌状态；所述当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况；其中，所述当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示所述喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；所述异常状态包括以下之一：用于表征所述落地位置位于预设喷灌区域外、和用于表征所述落地位置与目标落地位置的偏差在预设误差范围外。
第二方面，本发明提供一种喷灌状态检测装置，包括：确定模块，用于根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置；根据所述落地位置确定当前喷灌状态；所述当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况；其中，所述当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示所述喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；所述异常状态包括以下之一：所述落地位置位于预设喷灌区域外、所述落地位置与预设喷灌位置的偏差在预设范围外。
第三方面，本发明提供一种喷灌设备，包括喷头、控制器和检测模块；所述控制器和所述检测模块通信连接；所述检测模块，用于检测喷头的喷灌状态；所述控制器，用于通过第一方面所述的喷灌状态检测方法，基于检测模块的安装位置信息和检测数据确定当前喷灌状态。
第四方面，本发明提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器可执行所述计算机程序以实现第一方面所述的方法。
第五方面，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被控制器执行时实现如第一方面所述的喷灌状态检测方法。
本发明提供的喷灌状态检测方法及相关装置，方法包括：根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置；根据所述落地位置确定当前喷灌状态；所述当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况；其中，所述当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示所述喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；所述异常状态包括以下之一：用于表征所述落地位置位于预设喷灌区域外、和用于表征所述落地位置与目标落地位置的偏差在预设误差范围外。本发明根据确定的落地位置确定当前喷灌状态，能够及时反馈喷头是否出现在预设喷灌区域内重复灌溉或者由于喷洒管道堵塞造成喷洒不到位的现象，便于用户及时对喷洒状态进行调整。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的一种喷灌设备的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种喷灌状态检测方法的示意性流程图；
图3为本发明实施例提供的一种喷灌区域的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种场景示意图；
图5为本发明实施例提供的一种喷灌状态检测方法的示意性流程图；
图6为本发明实施例提供的步骤S231的一种实现方式的示意性流程图；
图7为本发明实施例提供的一种喷灌剖面图；
图8为本发明实施例提供的一种喷灌坐标系的示意图；
图9为本发明实施例提供的步骤S231的另一种实现方式的示意性流程图；
图10为本发明实施例提供的另一种喷灌剖面图；
图11为本发明实施例提供的另一种场景图；
图12为本发明实施例提供的另一种喷灌状态检测方法的示意性流程图；
图13为本发明实施例提供的一种喷灌设备的结构框图；
图14为本发明实施例提供的一种电子设备结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
现有的农业设备在不断的发展，智能化控制装置也慢慢在农业领域使用，在对农作物进行喷灌时，现有的通过喷头进行自动化喷灌方式，可以对大范围面积进行喷灌，降低了人力成本。然而，这种自动化喷灌方式通常由于无法实时检测灌溉位置，因此无法向用户反馈喷灌状态，导致用户无法及时了解当前喷灌是否满足喷灌需求。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种喷灌设备，请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种喷灌设备的示意图。
该喷灌设备11包括喷头111、控制器114和检测模块112。其中，控制器114和检测模块112通信连接；
检测模块112，用于检测喷头111的喷灌状态。
控制器114，基于检测模块112的安装位置信息和检测数据确定当前喷灌状态。
可以理解的是，当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况，其中，当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示喷头喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；喷头异常状态包括以下之一：用于表征落地位置位于预设喷灌区域外、和用于表征喷头落地位置与目标落地位置的偏差在预设误差范围外。
通过上述方式，本发明提供的喷灌设备可以根据落地位置确定当前喷灌状态，能够及时反馈喷头是否出现重复灌溉或者由于喷洒管道堵塞造成喷洒不到位的现象，便于用户及时对当前喷洒状态进行调整。
示例性的，该喷灌设备11还可以包括角度传感器115，角度传感器115安装于喷头111处，用于检测喷头111农资喷出角度的方位角信息。角度传感器115可以但不限于是陀螺仪，磁力计。
示例性的，喷头111和检测模块112可在水平方向上旋转，和/或检测模块112可在竖直方向上摆动。喷头可以在水压的作用下随意转动也可以给喷头加装个旋转机构，控制喷头转动。
示例性的，检测模块112可以包括：毫米波雷达、激光雷达中的至少一种，可以用于检测有无农资喷出，还用于采集用来检测农资的落地位置的检测数据。
示例性的，该喷灌设备11还可以包括旋转机构113；旋转机构113用于驱动喷头111和检测模块112在水平方向上旋转；旋转机构113包括以下任一种结构：
第一种：旋转机构113可以包括固定座和活动座；固定座和活动座通过转动结构配合；固定座用于安装于喷灌设备11的输送管出口；活动座用于安装于喷头111中与输送管出口连接的一端；喷灌时，活动座受到输送管输出的农资作用而带动喷头111和检测模块112旋转。
在一些可能的实施例中，转动结构可以是环形滑槽和滑轨配合或者环形定滑轨和动滑轨配合。
第二种：旋转机构113可以包括与控制器114通信连接的驱动机构；驱动机构的驱动轴用于与喷头111驱动连接。其中，驱动机构的机体可以安装于喷灌设备的输送管出口处，也可以安装于喷头与输送管出口的连接处，本发明实施例对此不进行限定。
示例性的，该喷灌设备11还可以包括竖向摆动机构；竖向摆动机构用于驱动检测模块112在竖直方向上摆动，以改变检测模块112的检测角度。
在本发明实施例中，农资可以但不限于是水、药剂、化肥、固体颗粒物、水药混合剂等等。
在本发明实施例中，以农资为水为例，申请人发现，类似激光雷达、视觉设备、声呐等类型的检测传感器都无法有效测得喷灌落水的位置，这是因为基于激光、视觉等原理的传感器发出的光直接透射过水，无法感知到水的位置，声呐容易受到外界干扰且测量短，测量频率低，无法区分运动和禁止目标。而水对电磁波反射强，毫米波雷达以光速传播，频率一般都GHZ以上，不易受到外界干扰，二十四小时全天候工作，基于多普勒效应可以有效检测区分动静目标。所以毫米波雷达是目前已知传感器领域最适合检测喷灌闭环控制的传感器，因此，在本发明实施例中，检测模块主要采用毫米波雷达组成。
在一些实施例中，毫米波雷达可以根据收发毫米波的时间差确定目标距离雷达的响度距离以及目标相对于雷达的移动速度，基于这种测距原理，本发明实施例通过在喷灌设备上安装毫米波雷达以及其它用于辅助检测喷灌位置的各种部件，实现检测喷灌位置的效果。
在一些可能的实施例中，为了确定落地位置，检测数据可以包括农资运动信息和用于表征农资喷出角度的方位角信息，控制器114，可以具体用于：根据安装位置信息、农资运动信息和所述方位角信息，确定落地位置。
应当理解的是，图1所示的结构仅为喷灌设备的结构示意图，所述喷灌设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
需要说明的是，上述喷灌设备11的控制器114可以用来用于执行下述实施例中的各个喷灌状态检测方法的步骤。但需注意的是，下述实施例中喷灌状态检测方法不仅可以在控制器114中执行，还可以在具有计算功能的其他设备中执行，其他设备可以包括但不限于：服务器、用户终端。
本发明提供的一种喷灌状态检测方法，该方法可以应用于任何一种具有数据处理功能的电子设备，参见图2，图2为本发明实施例提供的一种喷灌状态检测方法的示意性流程图，可以包括以下流程：
S23、根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置。
S24、根据落地位置确定当前喷灌状态，当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况。
其中，当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；异常状态包括以下之一：用于表征落地位置位于预设喷灌区域外、和用于表征落地位置与目标落地位置的偏差在预设误差范围外。
在一种可能的实施方式中，上述的预设喷灌区域是由喷灌设备的最大喷灌半径Rmax和最小喷灌半径Rmin决定，为了方便理解，下面给出一种预设喷灌区域的示意图，请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种喷灌区域的示意图，结合图1可知，喷头111连接在旋转机构113上，因此，喷灌设备11可以实现边喷灌边旋转的效果，从而可以形成如图3所示的喷灌区域。其中，预设喷灌区域可以设定为以下任一种：在喷灌半径Rmax和最小喷灌半径Rmin这一范围内的至少一喷灌半径，在喷头旋转角度范围内的至少一喷灌角度。可以理解地，可以根据用户需求，将用户指定的喷灌角度和喷灌半径所对应的喷灌区域作为预设喷灌区域，以实现对预设喷灌区域进行针对性喷灌作业。
当然，也可以将预设喷灌区域设定为如图3所示，由最大喷灌半径Rmax和最小喷灌半径Rmin所包围的区域，即图3中灰色部分的区域，这种情形下，由于Rmax和Rmin分别为喷灌设备的最大喷灌能力和最小喷灌能力，因此，在无需进行上述针对性喷洒时，若农资的落地位置在该预设喷灌区域内，则说明当前喷灌状态正常，一旦农资的落地位置在该预设喷灌区域外，例如，当前喷灌距离小于最小喷灌半径Rmin，则表明当前喷灌状态异常，此时可以输出异常提示信息，以提醒用户及时检修喷灌设备。
例如，请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种场景示意图，如图4(a)所示，落地位置与喷灌设备的距离小于Rmin，或者，如图4(b)所示，若落地位置与喷灌设备的距离大于Rmax，则表明落地位置在预设喷灌位置区域外，表明当前喷灌状态异常，这种异常可能由管道堵塞或者环境风速等因素导致，因此，可以将异常信息输出给用户，提醒用户适当调整喷灌策略或者检修喷灌设备，另一方面，如图4(c)所示，若落地位置与喷灌设备的距离小于或等于Rmax且大于或等于Rmin，则表明落地位置在预设喷灌位置区域内，表明当前喷灌状态正常。
通过上述方式，本发明提供的喷灌设备可以根据落地位置确定当前喷灌状态，能够及时反馈喷头是否出现重复灌溉或者由于喷洒管道堵塞造成喷洒不到位的现象，便于用户及时对当前喷洒状态进行调整。
可选地，结合上述图3和图4，为了确定当前喷灌状态，在一种可能的实施方式中，上述步骤S24可以包括以下子步骤：
步骤1，确定落地位置是否满足以下预设条件中的至少一项：落地位置在预设喷灌区域外、落地位置在预设喷灌区域内的同一范围内重复出现的次数大于预设阈值、喷灌设备的喷灌半径与目标喷灌半径的偏差在预设误差范围外。
步骤2，如果落地位置满足预设条件中的至少一项，则确定当前喷灌状态异常；
步骤3，如果落地位置不满足预设条件中的任一项，则确定当前喷灌状态正常。
通过上述实现方式可以准确确定喷灌设备当前喷灌状态，便于用户及时对当前喷洒状态进行调整。
可选地，上述的检测数据可以包括：农资运动信息和用于表征所述农资喷出角度的方位角信息，则上述步骤S23的一种实现方式可以参见图5，图5为本发明实施例提供的一种喷灌状态检测方法的示意性流程图。其中，S23的实现方式可以为：
S231,根据安装位置信息、农资运动信息和方位角信息，确定落地位置。
下面将结合相关附图，详细阐述上述根据安装位置信息、农资运动信息和方位角信息，确定落地位置的实现原理。
在第一种可能的实施方式中，上述的农资运动信息可以包括：检测模块检测到农资时，农资在检测位置处的水平方向速度和竖直方向速度、检测位置与检测模块的检测距离信息，安装位置信息可以包括：检测模块与喷灌设备之间的水平距离信息、和检测模块的竖直高度信息。
结合上述数据，请参见图6，图6为本发明实施例提供的步骤S231的一种实现方式的示意性流程图，上述步骤S231可以包括以下子步骤。
子步骤S231-1a，根据竖直方向速度，确定农资从检测位置下降竖直高度信息对应的竖直距离时所需的时间信息。
子步骤S231-2a，根据水平方向速度和时间信息，确定农资下降至竖直距离时相对于检测位置的水平位移信息。
子步骤S231-3a，根据方位角信息、水平位移信息、检测距离信息和水平距离信息确定落地位置。
为了方便理解，请参见图7，图7为本发明实施例提供的一种喷灌剖面图，图7中O点为坐标原点也是喷灌安装的地面位置，B点为雷达安装位置，A点为检测模块的安装支点位置，OA为检测模块的竖直高度信息h0，AB为检测模块与喷灌设备之间的水平距离信息r0，其中OA⊥AB，C点为检测模块检测到所述农资时检测位置，r1为检测位置C与检测模块的检测距离信息。
需要说明的是，在一些实施例中，无论检测模块的俯仰角怎么发生变化，最终呈现的效果只是检测模块绕支点B改变俯仰角度，所以可以认为OA⊥AB是始终存在并成立的，这样也可以简化计算的复杂度，在另一些场景中，也可以改变OA和AB的关系，即检测模块的俯仰角发生变化的过程中，检测模块并不是绕支点B改变俯仰角度，而是绕支点A改变俯仰角度，此时，由于AB之间的距离可知，那可以根据AB之间的距离和检测模块相对水平面转动的角度，利用通用的数学公式可以计算得到检测模块与安装支点A之间的水平距离r0，这样一来，根据设置的俯仰角度α以及高度h0和水平距离r0也可以获得检测模块检测到农资时的相对距离，进而确定落地位置。
基于图7所示的安装信息，可以看出农资从喷灌设备喷出后的运动轨迹为一条抛物线，检测模块可以测得农资在C点时的水平方向速度和竖直方向速度为(vx2,vy2)，C点离地面的距离等于OA的距离h0，根据物体自由落体公式：
Figure BDA0003141758170000081
可以确定农资从检测位置下降竖直高度信息对应的竖直距离时所需的时间信息t，其中，a为重力加速度g，vy2为农资在C点时竖直方向速度。
进而，由于实际安装时h0一般都较小，通常都小于1米，因此可以近似认为水从C到D的过程水平方向速度vx不变，则可以求得农资从C点下降至竖直距离h0时相对于检测位置C的水平位移信息r2：即r2＝vx2*t，其中，vx2为农资在C点时水平方向速度,进而可以根据方位角信息、检测距离信息r1、水平距离r0、水平位移信息r2可以确定落地位置的坐标。
在本发明实施例中，可以利用角度和落地位置与喷灌设备之间的距离的方式来表达落地位置，还可以利用横纵坐标的方式来表征落地位置，下面针对这两种表现形式进行介绍。
在一些可能的实施例中，上述子步骤S231-3a可以包括以下步骤：
步骤1，将水平位移信息、检测模块的检测方向相对于水平方向的夹角的余弦值与检测距离信息的乘积和水平距离信息之和，作为农资落地时相对于喷灌设备的落地距离。
步骤2，将落地距离和方位角信息表征为落地位置。
在另一些可能的实施例中，上述子步骤S231-3a可以包括以下流程：
步骤1，将水平位移信息、检测模块的检测方向相对于水平方向的夹角的余弦值与检测距离信息的乘积和水平距离信息之和，作为农资落地时相对于喷灌设备的落地距离。
步骤2，基于预先设定的喷灌坐标系，将落地距离与方位角信息的余弦值的乘积作为落地位置的横坐标，落地距离与方位角信息的正弦值的乘积作为落地位置的纵坐标。
为了方便理解，在图7的基础上，请参见图8，图8为本发明实施例提供的一种喷灌坐标系的示意图，该喷灌坐标系于农资喷灌轨迹的投影面平行，虚线是农资喷撒轨迹在喷灌坐标系上的投影，喷灌坐标系的原点为喷灌设备的安装位置，坐标系的横坐标可以是农资喷出角度方向平行于地面的直线，纵坐标为垂直于横坐标平行于地面的直线。
需要理解的是，由于本发明实施例中的喷灌设备可以实现旋转喷灌，因此，抛物线轨迹经过360度旋转在地面的投影可以看成是一个圆，检测位置点C在圆周上，同理落地位置D也在一个圆周上。
如图8所示，BC距离为检测距离信息r1,AB为水平距离r0,检测位置C点距离原点的距离为r＝r0+r1，根据方位角θ，C点的坐标可以表示为(r*cosθ，r*sinθ)，进一步，根据上述内容计算得到C点到D点的位移为r2，则D点距离原点的距离为r3＝r0+r1+r2，则落地位置D的坐标可以表示为(r3*cosθ，r3*sinθ)。
在第二种可能的实施方式中，上述的方位角信息可以包括：第一方位角和第二方位角；第一方位角与第二方位角互不相同；农资运动信息可以包括：检测模块在第一方位角检测到农资时，农资在第一检测位置处与检测模块的第一距离信息；检测模块在第二方位角检测到农资时，农资在第二检测位置处与检测模块的第二距离信息；安装位置信息包括检测模块与喷灌设备之间的水平距离信息、检测模块的竖直高度信息和检测模块的安装支点位置信息；
结合上述数据，请参见图9，图9为本发明实施例提供的步骤S231的另一种实现方式的示意性流程图，上述步骤S231还可以包括以下子步骤。
子步骤S231-1b，根据第一方位角、第一距离信息、水平距离信息和竖直高度信息确定第一检测位置在预设喷灌坐标系中的坐标。
子步骤S231-2b，根据第二方位角、第二距离信息、水平距离信息和竖直高度信息确定第二检测位置在喷灌坐标系中的坐标。
子步骤S231-3b，根据安装支点位置信息、第一检测位置的坐标和第一检测位置的坐标确定农资的运动轨迹方程。
子步骤S231-4b，根据运动轨迹方程确定落地位置。
可以理解的是，第一方位角和第二方位角的获取过程包括：控制检测模块分别从不同角度检测农资，以获得检测到农资时的第一方位角和第二方位角。
为了方便理解上述过程，请参见图10，图10为本发明实施例提供的另一种喷灌剖面图。
如图10所示，上述的安装位置信息可以理解为检测模块的安装支点(图8中A点)的位置信息，可知A点坐标为(0，h0)，检测模块可以依次获得检测到农资时的第一检测位置C点距离检测模块的第一距离r1，第二检测位置C’距离检测模块的第二距离r1’，由于喷头的喷灌方向并未改变，因此可以确定A、C、C’均位于同一条运动轨迹上，进而可以确定农资的运动轨迹方程，从而根据运动方程确定D点位置。根据几何关系，可以得到C点坐标为(r*cosθ，r*sinθ),其中，r＝r0+r1，C’的坐标为(r1’*cosα+r0，r1’*sinα+h0)，在已知A(0，h0)，C(r*，cosθ，r*sinθ),C’(r1’*cosα+r0，r1’*sinα+h0)的基础上，可以获得抛物线方程后，根据获得的抛物线方程即可求得D点的坐标。
需要说明的是，上述获得第一检测位置C的第一距离时，图10中检测模块的俯仰角为0，这仅仅作为示例，在实际的应用过程，可以自定义设置检测模块的俯仰角，进而根据安装位置以及几何关系和检测数据确定抛物线上的任意一点的坐标。
可以理解的是，由于检测模块在工作的时候是按照每个一段时间(例如5ms)发送一次毫米波，因此，在调整检测模块的俯仰角之后，检测模块还可以获得检测数据，调整后的检测模块检测到目标的检测位置与调整前的检测位置位于同一条抛物线上，因此可以求得抛物线方程，进而确定落地位置。
可选地，由于喷灌方式对农田的灌溉，农田基本都是平整的，很少有坡地会使用此类灌溉方式，若此类灌溉方式应用于坡地，如图11所示，图11为本发明实施例提供的另一种场景图，基于雷达测距原理，检测模块可以区分静止目标还是动目标，因此，在本发明实施例中，本发明实施例提供的喷灌设备还可以实现检测目标是否为农资的效果，下面给出一种可能的实现方式，请参见图12，图12为本发明实施例提供的另一种喷灌状态检测方法的示意性流程图，即本发明还可以包括以下流程：
S21，根据检测数据，确定当前被检测对象的速度信息。
S22，当速度信息非零时，则确定当前被检测对象为农资。
在一些可能的实施例中，当前被测对象为农资时，将检测到农资时的位置确定为落地位置；对此可以理解为：在喷灌设备工作后，通过检测模块进行农资检测的过程中，由于在检测到非农资后，会控制检测模块以较小的角度逐渐改变俯仰角度，直至检测到农资，因此，通过这样的检测方式，最先检测到的农资通常是刚落地的带有一定速度的农资，所以就可以把检测到农资时的位置作为落地位置。其中，检测到农资时的位置可以通过上述实施例相关记载计算得到，在此进行赘述。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种喷灌状态检测装置的实现方式，请参阅图13，图13为本发明实施例提供的一种喷灌设备的结构框图。需要说明的是，本实施例所提供的喷灌状态检测装置，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该喷灌状态检测装置30包括确定模块31。
确定模块31，用于根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置；根据所述落地位置确定当前喷灌状态；所述当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况；
其中，所述当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示所述喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；所述异常状态包括以下之一：所述落地位置位于预设喷灌区域外、所述落地位置与预设喷灌位置的偏差在预设范围外。
可以理解的是，上述的确定模块31可以用来执行上述方法实施例中的各个步骤以实现相应的技术效果。
本发明实施例还提供一种电子设备，如图14，图14为本发明实施例提供的一种电子设备结构框图。该电子设备80包括通信接口81、处理器82和存储器83。该处理器82、存储器83和通信接口81相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器83可用于存储软件程序及模块，如本发明实施例所提供的基于喷灌状态检测方法对应的程序指令/模块，处理器82通过执行存储在存储器83内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口81可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。在本发明中该电子设备80可以具有多个通信接口81。
其中，存储器83可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器82可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图14所示的存储器中或固化于该电子设备的操作系统(Operating System，OS)中，并可由图14中的处理器执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器中。
本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如前述实施方式中任一项喷灌状态检测方法。该计算机可读存储介质可以是，但不限于，U盘、移动硬盘、ROM、RAM、PROM、EPROM、EEPROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种喷灌状态检测方法，其特征在于，所述方法包括：
根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置；所述检测数据包括农资运动信息和用于表征农资喷出角度的方位角信息；所述安装位置信息包括所述检测模块与喷灌设备之间的水平距离信息、和所述检测模块的竖直高度信息；
根据所述落地位置确定当前喷灌状态；所述当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况；
其中，所述当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示所述喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；所述异常状态包括以下之一：用于表征所述落地位置位于预设喷灌区域外、和用于表征所述落地位置与目标落地位置的偏差在预设误差范围外。
2.根据权利要求1所述喷灌状态检测方法，其特征在于，
根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置，包括：
根据所述安装位置信息、所述农资运动信息和所述方位角信息，确定所述落地位置。
3.根据权利要求2所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，
所述农资运动信息包括：所述检测模块检测到所述农资时，所述农资在检测位置处的水平方向速度和竖直方向速度、所述检测位置与所述检测模块的检测距离信息；
根据所述安装位置信息、所述农资运动信息和所述方位角信息，确定所述落地位置，包括：
根据所述竖直方向速度，确定所述农资从所述检测位置下降所述竖直高度信息对应的竖直距离时所需的时间信息；
根据所述水平方向速度和所述时间信息，确定所述农资下降至所述竖直距离时相对于所述检测位置的水平位移信息；
根据所述方位角信息、所述水平位移信息、所述检测距离信息和所述水平距离信息确定所述落地位置。
4.根据权利要求3所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，
根据所述方位角信息、所述水平位移信息、所述距离信息和所述水平距离信息确定所述落地位置，包括：
将所述水平位移信息、所述检测模块的检测方向相对于水平方向的夹角的余弦值与所述检测距离信息的乘积和所述水平距离信息之和，作为农资落地时相对于所述喷灌设备的落地距离；
将所述落地距离和所述方位角信息表征为所述落地位置。
5.根据权利要求3所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，
根据所述方位角信息、所述水平位移信息、所述距离信息和所述水平距离信息确定所述落地位置，包括：
将所述水平位移信息、所述检测模块的检测方向相对于水平方向的夹角的余弦值与所述检测距离信息的乘积和所述水平距离信息之和，作为农资落地时相对于所述喷灌设备的落地距离；
基于预先设定的喷灌坐标系，将所述落地距离与所述方位角信息的余弦值的乘积作为所述落地位置的横坐标，所述落地距离与所述方位角信息的正弦值的乘积作为所述落地位置的纵坐标。
6.根据权利要求2所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，
所述方位角信息包括第一方位角和第二方位角；所述第一方位角与所述第二方位角互不相同；
所述农资运动信息包括：所述检测模块在第一方位角检测到所述农资时，所述农资在第一检测位置处与所述检测模块的第一距离信息；所述检测模块在第二方位角检测到所述农资时，所述农资在第二检测位置处与所述检测模块的第二距离信息；
所述安装位置信息包括所述检测模块与所述喷灌设备之间的水平距离信息、所述检测模块的竖直高度信息和所述检测模块的安装支点位置信息；
根据所述检测模块的安装位置、所述农资运动信息和所述方位角信息，确定农资的落地位置，包括：
根据所述第一方位角、所述第一距离信息、所述水平距离信息和所述竖直高度信息确定所述第一检测位置在预设喷灌坐标系中的坐标；
根据所述第二方位角、所述第二距离信息、所述水平距离信息和所述竖直高度信息确定所述第二检测位置在所述喷灌坐标系中的坐标；
根据所述安装支点位置信息、所述第一检测位置的坐标和所述第一检测位置的坐标确定所述农资的运动轨迹方程；
根据所述运动轨迹方程确定所述落地位置。
7.根据权利要求6所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，所述第一方位角和所述第二方位角的获取过程包括：
控制所述检测模块分别从不同角度检测所述农资，以获得检测到所述农资时的所述第一方位角和所述第二方位角。
8.根据权利要求1所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
当基于所述检测数据确定当前被测对象非所述农资时，调整所述检测模块的检测角度，直至检测数据表征的当前被测对象为农资。
9.根据权利要求8所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述检测数据，确定所述当前被检测对象的速度信息；
当所述速度信息非零时，则确定所述当前被检测对象为所述农资。
10.根据权利要求8所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，所述方法还包括：
当前被测对象为农资时，将检测到所述农资时的位置确定为落地位置。
11.根据权利要求1所述的喷灌状态检测方法，其特征在于，根据所述落地位置确定当前喷灌状态，包括：
确定所述落地位置是否满足以下预设条件中的至少一项：所述落地位置在所述预设喷灌区域外、所述落地位置在所述预设喷灌区域内的同一范围内重复出现的次数大于预设阈值、喷灌设备的喷灌半径与目标喷灌半径的偏差在预设误差范围外；
如果所述落地位置满足所述预设条件中的至少一项，则确定当前喷灌状态异常；
如果所述落地位置不满足所述预设条件中的任一项，则确定当前喷灌状态正常。
12.一种喷灌状态检测装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于根据用于检测喷灌状态的检测模块的安装位置信息和检测数据，确定农资的落地位置；根据所述落地位置确定当前喷灌状态；所述当前喷灌状态用于指示喷灌作业情况；所述检测数据包括农资运动信息和用于表征农资喷出角度的方位角信息；所述安装位置信息包括所述检测模块与喷灌设备之间的水平距离信息、和所述检测模块的竖直高度信息；
其中，所述当前喷灌状态包括以下之一：用于指示喷灌设备未按预设喷灌策略执行喷灌的异常状态、和用于指示所述喷灌设备按照预设喷灌策略执行喷灌的正常状态；所述异常状态包括以下之一：所述落地位置位于预设喷灌区域外、所述落地位置与预设喷灌位置的偏差在预设范围外。
13.一种喷灌设备，其特征在于，包括喷头、控制器和检测模块；所述控制器和所述检测模块通信连接；
所述检测模块，用于检测喷头的喷灌状态；
所述控制器，用于通过权利要求1至11任一项所述的喷灌状态检测方法，基于检测模块的安装位置信息和检测数据确定当前喷灌状态。
14.根据权利要求13所述的喷灌设备，其特征在于，还包括角度传感器；所述角度传感器安装于喷头处，用于检测所述喷头的农资喷出角度的方位角信息。
15.根据权利要求14所述的喷灌设备，其特征在于，所述喷头和所述检测模块可在水平方向上旋转，和/或所述检测模块可在竖直方向上摆动。
16.根据权利要求15所述的喷灌设备，其特征在于，还包括旋转机构；所述旋转机构用于驱动所述喷头和所述检测模块在水平方向上旋转；所述旋转机构包括以下任一种结构：
第一种：所述旋转机构包括固定座和活动座；所述固定座和活动座通过转动结构配合；所述固定座用于安装于喷灌设备的输送管出口；所述活动座用于安装于喷头中与输送管出口连接的一端；喷灌时，所述活动座受到输送管输出的农资作用而带动喷头和检测模块旋转；
第二种：所述旋转机构包括与控制器通信连接的驱动机构；所述驱动机构的驱动轴用于与喷头驱动连接。
17.根据权利要求15所述的喷灌设备，其特征在于，还包括竖向摆动机构；所述竖向摆动机构用于驱动所述检测模块在竖直方向上摆动，以改变所述检测模块的检测角度。
18.根据权利要求14所述的喷灌设备，其特征在于，所述检测模块包括：毫米波雷达、激光雷达中的至少一种。
19.根据权利要求14所述的喷灌设备，其特征在于，所述角度传感包括：陀螺仪，磁力计中的至少一种。
20.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机程序，所述处理器可执行所述计算机程序以实现权利要求1-11中任一项所述的方法。
21.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被控制器执行时实现权利要求1-11中任一项所述的方法。
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