CN113819976A - 水位与水电阻间映射关系生成、水位测量方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种水位与水电阻间的映射关系生成、水位测量方法、装置、计算机设备、水位测量终端及存储介质，水位与水电阻间的映射关系生成方法包括：根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系；在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值；根据水位深度和匹配的测量电阻值，获取与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。本发明实施例的技术方案提供了一种高效、准确以及自动化的水位测量方式，避免了人工测量农田水位深度带来的人力成本高、效率低等问题。
Description
技术领域
本发明实施例涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成、水位测量方法、装置、计算机设备、水位测量终端及存储介质。
背景技术
在工农业诸多行业均有对地表水位测量的应用需求。特别是农业经营中的农田灌溉正在由机械化向自动化、智能化方式转变，需要实时获知农田的水位情况，才能达到智能控制灌溉机具、节水增产的目的。
目前，还没有有效、准确的农田水位的自动化测量装置，使用人工测量农田水位的方式则会带来大量人力成本的投入，不利于实现农业自动化。
发明内容
本发明实施例提供了一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成、水位测量方法、装置、计算机设备、水位测量终端及存储介质，以实现高效、准确以及自动化的水位测量。
第一方面，本发明实施例提供了一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法，所述水位测量终端包括两个间隔设置的导电体，包括：
根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，两个导电体用于测量所浸入水域的水电阻；
在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值；
根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
可选的，根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，包括：
获取预设的至少一个水位深度，并计算所述水位测量终端在各水位深度下的导电体的浸入截面积；
根据所述目标电阻值、各所述浸入截面积以及预设的水电阻率，计算与各所述浸入截面积分别对应的导电体间隔宽度；
建立各所述水位深度以及各所述导电体间隔宽度之间的第一映射关系。
可选的，在根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系之后，还包括：
根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系。
可选的，根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系，包括：
将与各所述线性映射关系对应的映射关系曲线绘制于同一坐标系中，并在每个所述映射关系图中分别选取至少一个数据点，构成数据点集合；
按照预设的数据拟合算法，使用各所述数据点拟合得到一条直线，并根据拟合得到的直线，确定标准水位与水域电阻间的映射关系。
第二方面，本发明实施例还提供了一种水位测量方法，应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有与至少一个水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系，所述与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系通过如本发明任一实施例所述的水位与水电阻间的映射关系生成方法生成，包括：
采集所浸入的目标水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
在全部映射关系中，获取与所述目标水域匹配的目标水位与水电阻间的线性映射关系；
查询所述目标水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
可选的，在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，还包括：
将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
第三方面，本发明实施例还提供了一种水位测量方法，应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有标准水位与水电阻间的线性映射关系，所述标准水位与水电阻间的线性映射关系通过如本发明任一实施例所述的水位与水电阻间的映射关系生成方法生成，包括：
采集所浸入水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
查询所述标准水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
可选的，在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，还包括：
将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
第四方面，本发明实施例还提供了一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成装置，所述水位测量终端包括两个间隔设置的导电体，包括：
第一映射关系生成模块，用于根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，两个导电体用于测量所浸入水域的水电阻；
测量电阻值获取模块，用于在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值；
水域映射关系获取模块，用于根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法。
第六方面，本发明实施例还提供了一种水位测量终端，所述水位测量终端包括：
两个间隔设置的导电体；
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的水位测量方法。
第七方面，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法，或者实现如本发明任一实施例所述的水位测量方法。
本发明实施例的技术方案通过预先建立水位测量终端中水位与水电阻间的线性映射关系，并在将线性映射关系内置于水位测量终端后，水位测量终端在采集得到所浸入水域的当前水域电阻值后，通过查询该线性映射关系，可以快速得到所测量水域的当前水位深度，本发明实施例的技术方案提供了一种高效、准确以及自动化的水位测量方式，避免了人工测量农田水位深度带来的人力成本高、效率低等问题。
附图说明
图1a是本发明实施例一所适用的一种水位测量终端的外部结构简单示意图；
图1b是本发明实施例一提供的一种水位与水电阻间的映射关系生成方法的实现流程图；
图1c是本发明实施例一所适用的一种不使用导电体间隔宽度进行补充，以及使用导电体间隔宽度进行补充时，水位与水电阻间的映射曲线的对比图；
图2a是本发明实施例二提供的一种水位与水电阻间的映射关系生成方法的实现流程图；
图2b是本发明实施例二所适用的一种将与各所述线性映射关系对应的映射关系曲线绘制于同一坐标系中的显示示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种水位测量方法的实现流程图；
图4是本发明实施例四提供的一种水位测量方法的实现流程图；
图5是本发明实施例五提供的一种水位与水电阻间的映射关系生成装置的结构示意图；
图6是本发明实施例六提供的一种水位测量装置的结构图；
图7是本发明实施例七提供的一种水位测量装置的结构图；
图8是本发明实施例八提供的一种计算机设备的结构示意图；
图9是本发明实施例九提供的一种水位测量终端的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
首先，将本发明实施例所使用的水位测量终端的基本测量原理，以及本案的主要发明构思进行简单介绍。
其中，在图1a中示出了本发明实施例一所适用的一种水位测量终端的外部结构简单示意图。结合图1a，对该水位测量终端的测量原理进行简单介绍。
如图1a所示，水位测量终端包括两个设定高度的导电体，导电体1和导电体2。当使用水位测量终端测量水位深度时，需要将导电体1和导电体2完全浸入至所测量水域的底部，在导电体1和导电体2上施加一个电压后，因为水的导电性，可以在导电体1和导电体2之间形成一个水电阻，进而可以在导电体1和导电体2之间形成一个电流，该电流值为所施加的电压值与上述水电阻的比值，相应的，根据检测得到的电流值，可以计算得到导电体1和导电体2之间的水电阻的大小。
其中，导电体1与导电体2浸入至不同的水位深度时，每个导电体在水中的截面积不同(也即，电阻的截面积)。当已知导电体1和导电体2之间的导电体间隔宽度时，根据已知的电阻计算公式：R＝ρL/S；可以计算电阻的截面积与电阻值之间的映射关系。ρ表示电阻的电阻率(也即，水的电阻率)，是由水本身的性质决定的，L表示电阻的长度(也即，导电体间隔宽度)，S表示电阻的截面积(也即，导电体的宽度与水位深度的乘积)。
理论上，通过上述公式，水位测量终端可以根据测量得到的电阻值，计算得到所测量水域的水位深度，然而，发明人通过研究发现，直接使用该电阻计算公式时，需要准确获知电阻率、电阻长度以及导电体宽度等信息，这些信息实际上是无法准确获知的。直接套用该公式时，计算得到的水位深度很不准确。进一步的，发明人通过研究上述公式发现，虽然直接使用上述公式计算时的准确度低，但是上述公式反映的参数之间的关系是准确的。典型的，当导电体1和导电体2之间的导电体间隔宽度固定时，水位深度越深，水电阻的截面积越大，测量得到的水电阻值越小；当水位深度固定时，导电体1和导电体2之间的导电体间隔宽度越大，水电阻的长度越长，测量得到的水电阻值越大。
相应的，如果能够测量得到水电阻与水位深度之间的线性映射关系，那么当水位测量终端在某一个水域内测量得到一个水电阻值后，可以基于上述线性映射关系，直接确定该水域的水位深度。
发明人在实际测试中发现，在将导电体1和导电体2之间的导电体间隔宽度固定时，测量得到水电阻值与水位深度之间在理论上应该呈现线性映射关系，但是，实际测量得到的数值，与上述线性映射关系的差异很大，例如，如图1c所示的不补偿曲线，如果使用上述失真很大的非线性映射关系计算水位深度，误差会很大。基于此，发明人创造性的提出采用设定的补偿技术对实测的水位深度与水电阻之间的映射关系进行补偿，以最大程度的拟合得到理论上的线性映射关系。
具体的，发明人通过分析图1c中的不补偿曲线发现：在不同水位深度下实际测量得到的电阻值是远远小于理论的电阻值的，因此，在对该曲线进行补充得到补偿后的线性关系曲线时，需要沿增加水电阻值的方向进行补偿，而增加水电阻值可以通过增加水电阻的长度，也即，增加导电体1和导电体2之间的导电体间隔宽度实现。
具体在何种水位深度下，以何种增量对应增加导电体间隔宽度，发明人进行了大量的研究，并发现：在上述电阻计算公式中，针对同一个电阻值，水位深度和导电体间隔宽度之间也是具有一定的映射关系的。也就是说，水位深度越深，电阻值应该越小，而为了保证电阻值不变，需要相应增加导电体间隔宽度。而上述映射关系，实际上也是反映了前述曲线补偿的思路，因此，发明人提出在水位深度增加时，沿着保持水电阻值不变的方向，对应增加导电体间隔宽度，以对图1c所述的非线性映射关系(也即，不补偿曲线)进行有效的补偿。
实施例一
图1b是本发明实施例一提供的一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法的流程图，本实施例可适用于生成水位测量终端所匹配的水位与水电阻间的映射关系的情况，该方法可以由水位与水电阻间的映射关系生成装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在具有数据处理功能的终端或者服务器中，或者直接集成在具有数据处理功能的水位测量终端中。相应的，如图1b所示，该方法包括如下操作：
S110、根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系。
其中，所述水位测量终端包括两个间隔设置的导电体。
如前所述，为了在实际测量时，能够针对不同的水位深度，沿着增大水电阻值的方向，对测量结果进行补充，需要首先建立水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系。
其中，具体建立第一映射关系的方式可以是，针对预先选定的一个目标电阻值，例如100欧姆，计算水位测量终端在不同水位深度下，导电体间隔宽度的不同理论取值。进而可以计算得到水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，上述第一映射关系为线性映射关系。
当然，可以理解是，目标电阻值需要根据水位深度和导电体间隔宽度的取值范围进行综合选取，以保证后续补偿时的可操作性。
具体的，根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系的方式，可以为：
获取预设的至少一个水位深度，并计算所述水位测量终端在各水位深度下的导电体的浸入截面积；根据所述目标电阻值、各所述浸入截面积以及预设的水电阻率，计算与各所述浸入截面积分别对应的导电体间隔宽度；建立各所述水位深度以及各所述导电体间隔宽度之间的第一映射关系。
具体的，可以根据预设的水位深度，以及水位测量终端中导电体的长度，计算得到在该水位深度下导电体的浸入截面积(电阻的截面积)，然后，可以在该电阻计算公式，R＝ρL/S中，分别代入目标电阻值、预设的水电阻率以及浸入截面积，得到一个导电体间隔宽度；
在计算与多个水位深度分别对应的多个导电体间隔宽度之后，可以计算水位深度与导电体间隔宽度之间的比例关系(斜率)，进而基于该比例关系，确定水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系。在该第一映射关系中，水位深度和导电体间隔宽度之间具有一一对应关系。
S120、在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值。
在本实施例中，可以在某一个水域内(例如，某一片具体的农田区域)测量得到与水域对应的一个具体的水位与水电阻间的线性映射关系。
为了沿着电阻值增大的方向，对测量电阻值进行补偿，可以首先根据预先建立的第一映射关系，确定与某一水位深度对应的导电体间隔宽度，并在调整完导电体间隔宽度后，在该水位深度下，获取水位测量终端测量得到的测量电阻值。
上述设置可以达到的效果是，当设置的水位深度越来越深时，相应增大导电体间隔宽度，可以相应增大测量电阻值，以使得最终测量得到的电阻值计算结果更加趋近于理论电阻值的取值。
在图1c中示出了一种不使用导电体间隔宽度进行补充，以及使用导电体间隔宽度进行补充时，水位与水电阻间的映射曲线的对比图。如图1c所示，通过在电阻值的测量过程中，同步调整导电体间隔宽度，可以将一条不补偿的失真映射曲线，修成为一条近似于线性的映射曲线。
S130、根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
通过修正后得到的水位深度和匹配的测量电阻值，得到如图1c所示的线性映射曲线，进而可以得到与该水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系(也即，得到的线性映射曲线的斜率)。
相应的，在需要在该水域内测量水位深度时，可以直接根据与该水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系进行计算，并可以保证计算结果具有很高的精准度。
本发明实施例的技术方案通过按照预设的补偿方式，在测量不同水位深度的水电阻的过程中，沿增大电阻值的方向对测量得到的水电阻值进行补偿，可以得到水位测量终端中水位与水电阻间的线性映射关系，相应的，在将上述线性映射关系内置于水位测量终端后，水位测量终端在采集得到所浸入水域的当前水域电阻值后，通过查询该线性映射关系，可以快速得到所测量水域的当前水位深度，本发明实施例的技术方案提供了一种高效、准确以及自动化的水位测量方式，避免了人工测量农田水位深度带来的人力成本高、效率低等问题。
实施例二
图2a是本发明实施例二提供的一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法的实现流程图，本实施例以上述实施例为基础进行具体化，在本实施例中，在根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系之后，还包括：根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系。
相应的，如图2a所示，本实施例的方法可以包括：
S210、获取预设的至少一个水位深度，并计算所述水位测量终端在各水位深度下的导电体的浸入截面积。
S220、根据所述目标电阻值、各所述浸入截面积以及预设的水电阻率，计算与各所述浸入截面积分别对应的导电体间隔宽度。
S230、建立各所述水位深度以及各所述导电体间隔宽度之间的第一映射关系。
S240、在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值。
S250、根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
S260、根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系。
在本实施例中，考虑到针对某一个水域计算得到的水位与水电阻间的线性映射关系，在一定程度上带有了该水域内的特征，例如，水电阻率等。在水位测量终端使用一个水域内计算得到的水位与水电阻间的线性映射关系，而对其他水域内的水位深度进行计算时，计算准确度会比较低，而如果针对每个水域均维护一个与之对应的水位与水电阻间的线性映射关系，则会带来很大的计算工作量。
在本实施例中，发明人创造性的提出使用有限几个水域内测量得到的水位与水电阻间的线性映射关系，最终拟合得到一个可以适用于各个水域的标准水位与水域电阻间的映射关系，以同时兼顾计算结果的准确性以及计算水位与水电阻间的线性映射关系的工作量。
在本实施例的一个可选的实施方式中，根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系，可以包括：
在本实施例中，选择多个水域时，可以重点选择几个有典型特征的水域，以尽量保证最终得到的各水位与水电阻间的线性映射关系能够尽可能全面的覆盖各个水域的特征。
将与各所述线性映射关系对应的映射关系曲线绘制于同一坐标系中，并在每个所述映射关系图中分别选取至少一个数据点，构成数据点集合；按照预设的数据拟合算法，使用各所述数据点拟合得到一条直线，并根据拟合得到的直线，确定标准水位与水域电阻间的映射关系。
其中，图2b是本发明实施例二所适用的一种将与各所述线性映射关系对应的映射关系曲线绘制于同一坐标系中的显示示意图，如图2b所示，通过对三个水域进行测量，可以得到三个水位与水电阻间的线性映射关系，进而可以在上述坐标系中，得到三个映射关系曲线，也即：映射关系曲线1、映射关系曲线2以及映射关系曲线3。分别在每个映射关系曲线上取若干个数据点，可以在该坐标系中得到数据点集合，之后可以按照一定的数据拟合算法，例如，霍夫曼变换(直线检测技术)，或者最小二乘算法等，得到同时带有上述三个水域特征的一条直线，进而可以根据该直线的斜率，确定标准水位与水域电阻间的映射关系。
本发明实施例的技术方案通过使用有限几个水域内测量得到的水位与水电阻间的线性映射关系，最终拟合得到一个可以适用于各个水域的标准水位与水域电阻间的映射关系，使得最终得到的标准水位与水域电阻间的映射关系，同时兼顾计算结果的准确性以及计算水位与水电阻间的线性映射关系的工作量。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种水位测量方法的实现流程图，本实施例可适用于基于水位测量终端中内置的与水域对应的水位与水电阻间的映射关系，在设定水域内进行水位测量的情况，该方法可以由水位测量装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在水位测量终端中。相应的，如图3所示，该方法包括如下操作：
S310、采集所浸入的目标水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值。
在本实施例中，水位测量终端中内置有与至少一个水域对应的水位与水电阻间的映射关系。根据水位测量终端所测量的水域选择匹配的水位与水电阻间的映射关系，可以准确计算得到当前水位深度。
在本实施例中，水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值，上述固定间隔值可以根据多次试验选取最优值的方式，或者选取导电体间隔宽度可选数值范围的中间值的方式选取，本实施例对此并不进行限制。
S320、在全部映射关系中，获取与所述目标水域匹配的目标水位与水电阻间的线性映射关系。
其中，水位测量终端中可以内置有与多个水域对应的水位与水电阻间的映射关系，测试用户可以根据实际情况，手动选取与当前水域对应的水位与水电阻间的映射关系进行后续计算；或者，水位测量终端中可以仅内置有与特定水域对应的水位与水电阻间的映射关系，以实现对该特定水域内的水位深度进行测量。
S330、查询所述目标水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
可选的，在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，还可以包括：
将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
具体的，该水位测量终端在设置在设定水域后，可以预先与服务器建立通信连接，并在测量得到当前水位深度后，经由服务器将当前水位深度发送至匹配的客户端(应用程序)，以使得用户可以在任意位置实现对该设定水域的水位深度的监控。
本发明实施例的技术方案将与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系内置于水位测量终端后，水位测量终端在采集得到所浸入水域的当前水域电阻值后，通过查询与当前水域匹配的线性映射关系，可以快速得到所测量水域的当前水位深度，本发明实施例的技术方案提供了一种高效、准确以及自动化的水位测量方式，避免了人工测量农田水位深度带来的人力成本高、效率低等问题。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的一种水位测量方法的实现流程图，本实施例可适用于基于水位测量终端中内置的与标准水位与水电阻间的映射关系，在任意水域内进行水位测量的情况，该方法可以由水位测量装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并一般可集成在水位测量终端中。相应的，如图4所示，该方法包括如下操作：
S410、采集所浸入水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值。
在本实施例中，水位测量终端中内置有标准水位与水电阻间的映射关系。因此，无论水位测量终端内置于任意水域内，可以基于该标准水位与水电阻间的映射关系，准确计算得到当前水位深度。
S420、查询所述标准水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
可选的，在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，还可以包括：
将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
本发明实施例的技术方案将标准水位与水电阻间的线性映射关系内置于水位测量终端后，水位测量终端在采集得到所浸入水域的当前水域电阻值后，通过查询该标准水位与水电阻间的线性映射关系，可以快速得到所测量水域的当前水位深度，本发明实施例的技术方案提供了一种高效、准确以及自动化的水位测量方式，避免了人工测量农田水位深度带来的人力成本高、效率低等问题。
实施例五
图5是本发明实施例五提供的一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成装置的示意图，如图5所示，所述装置包括：第一映射关系生成模块510、测量电阻值获取模块520以及水域映射关系获取模块530，其中：
第一映射关系生成模块510，用于根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，两个导电体用于测量所浸入水域的水电阻；
测量电阻值获取模块520，用于在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值；
水域映射关系获取模块530，用于根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
本发明实施例的技术方案通过按照预设的补偿方式，在测量不同水位深度的水电阻的过程中，沿增大电阻值的方向对测量得到的水电阻值进行补偿，可以得到水位测量终端中水位与水电阻间的线性映射关系，相应的，在将上述线性映射关系内置于水位测量终端后，水位测量终端在采集得到所浸入水域的当前水域电阻值后，通过查询该线性映射关系，可以快速得到所测量水域的当前水位深度，本发明实施例的技术方案提供了一种高效、准确以及自动化的水位测量方式，避免了人工测量农田水位深度带来的人力成本高、效率低等问题。
在上述各实施例的基础上，所述第一映射关系生成模块，具体可以用于：
获取预设的至少一个水位深度，并计算所述水位测量终端在各水位深度下的导电体的浸入截面积；
根据所述目标电阻值、各所述浸入截面积以及预设的水电阻率，计算与各所述浸入截面积分别对应的导电体间隔宽度；
建立各所述水位深度以及各所述导电体间隔宽度之间的第一映射关系。
在上述各实施例的基础上，还可以包括：标准映射关系获取模块，用于：
在根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系之后，根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系。
在上述各实施例的基础上，所述标准映射关系获取模块，具体可以包括：
数据点集合生成单元，用于将与各所述线性映射关系对应的映射关系曲线绘制于同一坐标系中，并在每个所述映射关系图中分别选取至少一个数据点，构成数据点集合；
标准映射关系拟合单元，用于按照预设的数据拟合算法，使用各所述数据点拟合得到一条直线，并根据拟合得到的直线，确定标准水位与水域电阻间的映射关系。
本发明实施例所提供的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成装置可执行本发明任意实施例所提供的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例六
图6是本发明实施例六提供的一种水位测量装置的示意图，所述水位测量装置应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有与至少一个水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系，所述与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系通过如本发明任一实施例所述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成装置生成。
如图6所示，所述装置包括：第一当前水域电阻值采集模块610、第一线性映射关系获取模块620以及第一当前水位深度获取模块630，其中：
第一当前水域电阻值采集模块610，用于采集所浸入的目标水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
第一线性映射关系获取模块620，用于在全部映射关系中，获取与所述目标水域匹配的目标水位与水电阻间的线性映射关系；
第一当前水位深度获取模块630，用于查询所述目标水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
本发明实施例的技术方案将与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系内置于水位测量终端后，水位测量终端在采集得到所浸入水域的当前水域电阻值后，通过查询与当前水域匹配的线性映射关系，可以快速得到所测量水域的当前水位深度，本发明实施例的技术方案提供了一种高效、准确以及自动化的水位测量方式，避免了人工测量农田水位深度带来的人力成本高、效率低等问题。
在上述各实施例的技术上，还可以包括，第一当前水位深度展示模块，用于：
在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
本发明实施例所提供的水位测量装置可执行本发明任意实施例所提供的水位测量方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例七
图7是本发明实施例七提供的一种水位测量装置的示意图，所述水位测量装置应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有标准水位与水电阻间的线性映射关系，所述标准水位与水电阻间的线性映射关系通过如本发明任一实施例所述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成装置生成。
如图7所示，所述装置包括：第二当前水域电阻值采集模块710以及第二当前水位深度获取模块720，其中：
第二当前水域电阻值采集模块710，用于采集所浸入水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
第二当前水位深度获取模块720，用于查询所述标准水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
本发明实施例的技术方案将标准水位与水电阻间的线性映射关系内置于水位测量终端后，水位测量终端在采集得到所浸入水域的当前水域电阻值后，通过查询该标准水位与水电阻间的线性映射关系，可以快速得到所测量水域的当前水位深度，本发明实施例的技术方案提供了一种高效、准确以及自动化的水位测量方式，避免了人工测量农田水位深度带来的人力成本高、效率低等问题。
在上述各实施例的基础上，还可以包括，第二当前水位深度展示模块，用于：
在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
本发明实施例所提供的水位测量装置可执行本发明任意实施例所提供的水位测量方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例八
图8为本发明实施例八提供的一种计算机设备的结构示意图，如图8所示，该计算机设备包括处理器80、存储器81、输入装置82和输出装置83；计算机设备中处理器80的数量可以是一个或多个，图8中以一个处理器80为例；计算机设备中的处理器80、存储器81、输入装置82和输出装置83可以通过总线或其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
存储器81作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法对应的模块(例如，第一映射关系生成模块510、测量电阻值获取模块520以及水域映射关系获取模块530)。。处理器80通过运行存储在存储器81中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，如实现上述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法。该方法包括：
根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，两个导电体用于测量所浸入水域的水电阻；
在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值；
根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
存储器81可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器81可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器81可进一步包括相对于处理器80远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置82可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置83可包括显示屏等显示设备。
实施例九
图9为本发明实施例九提供的一种水位测量终端的结构示意图，如图9所示，该水位测量终端包括处理器90、存储器91、输入装置92、输出装置93、和两个间隔设置的导电体94；水位测量终端中处理器90的数量可以是一个或多个，图9中以一个处理器90为例；水位测量终端中的处理器90、存储器91、输入装置92、输出装置93和两个间隔设置的导电体94可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
其中，水位测量终端中内置有与至少一个水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系，所述与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系通过如本发明实施例所述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法生成。或者，水位测量终端中内置有标准水位与水电阻间的线性映射关系，所述标准水位与水电阻间的线性映射关系通过如本发明实施例所述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法生成。
存储器91作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的水位测量方法对应的模块(例如，第一当前水域电阻值采集模块610、第一线性映射关系获取模块620以及第一当前水位深度获取模块630)。又如本发明实施例中的另一种水位测量方法对应的模块(例如，第二当前水域电阻值采集模块710以及第二当前水位深度获取模块720)。处理器90通过运行存储在存储器91中的软件程序、指令以及模块，从而执行水位测量终端的各种功能应用以及数据处理，如实现上述的水位测量方法。该方法包括：
采集所浸入的目标水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
在全部映射关系中，获取与所述目标水域匹配的目标水位与水电阻间的线性映射关系；
查询所述目标水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
又如，实现上述的水位测量方法。该方法包括：
采集所浸入水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
查询所述标准水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
存储器91可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器91可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器91可进一步包括相对于处理器90远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至水位测量终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置92可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与水位测量终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置93可包括显示屏等显示设备。
实施例十
本发明实施例十还提供一种存储计算机程序的计算机存储介质，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的水位与水电阻间的映射关系生成方法。所述水位测量终端包括两个间隔设置的导电体，也即：根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，两个导电体用于测量所浸入水域的水电阻；在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值；根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
或者，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的水位测量方法，应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有与至少一个水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系，所述与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系通过本发明任一实施例所述的水位与水电阻间的映射关系生成方法生成，也即：采集所浸入的目标水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；在全部映射关系中，获取与所述目标水域匹配的目标水位与水电阻间的线性映射关系；查询所述目标水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
或者，所述计算机程序在由计算机处理器执行时用于执行本发明上述实施例任一所述的水位测量方法，应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有标准水位与水电阻间的线性映射关系，所述标准水位与水电阻间的线性映射关系通过本发明任一实施例所述的水位与水电阻间的映射关系生成方法生成，也即：采集所浸入水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；查询所述标准水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器((Erasable Programmable ReadOnly Memory，EPROM)或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (19)
1.一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法，所述水位测量终端包括两个间隔设置的导电体，其特征在于，包括：
根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，两个导电体用于测量所浸入水域的水电阻；
在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值；
根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，包括：
获取预设的至少一个水位深度，并计算所述水位测量终端在各水位深度下的导电体的浸入截面积；
根据所述目标电阻值、各所述浸入截面积以及预设的水电阻率，计算与各所述浸入截面积分别对应的导电体间隔宽度；
建立各所述水位深度以及各所述导电体间隔宽度之间的第一映射关系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系之后，还包括：
根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系，包括：
将与各所述线性映射关系对应的映射关系曲线绘制于同一坐标系中，并在每个所述映射关系图中分别选取至少一个数据点，构成数据点集合；
按照预设的数据拟合算法，使用各所述数据点拟合得到一条直线，并根据拟合得到的直线，确定标准水位与水域电阻间的映射关系。
5.一种水位测量方法，应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有与至少一个水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系，所述与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系通过如权利要求1-3任一项所述的方法生成，其特征在于，包括：
采集所浸入的目标水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
在全部映射关系中，获取与所述目标水域匹配的目标水位与水电阻间的线性映射关系；
查询所述目标水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，还包括：
将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
7.一种水位测量方法，应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有标准水位与水电阻间的线性映射关系，所述标准水位与水电阻间的线性映射关系通过权利要求4或5所述的方法生成，其特征在于，包括：
采集所浸入水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
查询所述标准水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，还包括：
将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
9.一种水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成装置，所述水位测量终端包括两个间隔设置的导电体，其特征在于，包括：
第一映射关系生成模块，用于根据预设的目标电阻值，计算水位测量终端中导电体浸入的水位深度和导电体间隔宽度之间的第一映射关系，两个导电体用于测量所浸入水域的水电阻；
测量电阻值获取模块，用于在设定水域内的不同水位深度下，在确定水位测量终端按照第一映射关系设置匹配的导电体间隔宽度后，获取水位测量终端测量的各水位深度下的测量电阻值；
水域映射关系获取模块，用于根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述第一映射关系生成模块，具体用于：
获取预设的至少一个水位深度，并计算所述水位测量终端在各水位深度下的导电体的浸入截面积；
根据所述目标电阻值、各所述浸入截面积以及预设的水电阻率，计算与各所述浸入截面积分别对应的导电体间隔宽度；
建立各所述水位深度以及各所述导电体间隔宽度之间的第一映射关系。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：标准映射关系获取模块，用于：
在根据所述水位深度和匹配的测量电阻值，获取与所述水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系之后，根据与多个水域分别对应的各水位与水电阻间的线性映射关系，得到标准水位与水域电阻间的映射关系。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述标准映射关系获取模块，具体包括：
数据点集合生成单元，用于将与各所述线性映射关系对应的映射关系曲线绘制于同一坐标系中，并在每个所述映射关系图中分别选取至少一个数据点，构成数据点集合；
标准映射关系拟合单元，用于按照预设的数据拟合算法，使用各所述数据点拟合得到一条直线，并根据拟合得到的直线，确定标准水位与水域电阻间的映射关系。
13.一种水位测量装置，应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有与至少一个水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系，所述与水域对应的水位与水电阻间的线性映射关系通过如权利要求9-11任一项所述的装置生成，其特征在于，包括：
第一当前水域电阻值采集模块，用于采集所浸入的目标水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
第一线性映射关系获取模块，用于在全部映射关系中，获取与所述目标水域匹配的目标水位与水电阻间的线性映射关系；
第一当前水位深度获取模块，用于查询所述目标水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括，第一当前水位深度展示模块，用于：
在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
15.一种水位测量装置，应用于水位测量终端中，水位测量终端中内置有标准水位与水电阻间的线性映射关系，所述标准水位与水电阻间的线性映射关系通过权利要求12或13所述的装置生成，其特征在于，包括：
第二当前水域电阻值采集模块，用于采集所浸入水域内的当前水域电阻值，其中，所述水位测量终端中两个导电体间的导电体间隔宽度预先设置为固定间隔值；
第二当前水位深度获取模块，用于查询所述标准水位与水电阻间的线性映射关系，获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括，第二当前水位深度展示模块，用于：
在获取与所述当前水域电阻值匹配的当前水位深度之后，将所述当前水位深度发送至预先关联的客户端，以指示所述客户端对所述当前水位深度进行展示。
17.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-4中任一所述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法。
18.一种水位测量终端，其特征在于，所述水位测量终端包括：
两个间隔设置的导电体；
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求5-6中任一所述的水位测量方法，或者实现如权利要求7-8中任一所述的水位测量方法。
19.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的水位测量终端中水位与水电阻间的映射关系生成方法，或者实现如权利要求5-6中任一所述的水位测量方法，或者实现如权利要求7-8中任一所述的水位测量方法。
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-
2020
- 2020-06-19 CN CN202010568195.5A patent/CN113819976B/zh active Active
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