CN117581777A - 一种基于物联网技术的智能灌溉系统和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的智能灌溉系统和计算机设备，属于灌溉管理技术领域；对不同方面的监测数据进行处理获取灌溉对象对应的土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线并实施数据分析和异常结果验证，既可以直观高效的获取到灌溉对象不同灌溉方面的灌溉结果，又可以为不同灌溉方面的灌溉状态分析提供可靠的灌溉数据支持；通过对灌溉分析异常的责任监控区域实施不同方面针对性的灌溉异常影响程度溯源分析，并根据溯源分析结果对责任监控区域后续的灌溉实施针对性的动态调整，可以自主对低异常影响的灌溉方案进行针对性的调整；本发明用于解决现有方案中不能自主对监测分析的不同异常影响的灌溉实施针对性的动态调整方案的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及灌溉管理技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的智能灌溉系统和计算机设备。
背景技术
智能灌溉是一种基于物联网技术、传感器技术和数据分析技术的先进灌溉方式，可通过实时监测和分析土壤水分、气象条件和作物生长状态等信息，对灌溉进行智能化控制，其主要目的是提高农业生产效率，节约水资源，减少环境污染。
现有的智能灌溉方案在工作时，大多数还是停留在对种植物不同的成长阶段实施统一的、标准固定的灌溉方案，以及对监测数据进行分析发现的异常时，不能自主对监测分析的不同异常影响的灌溉实施针对性的动态调整方案，导致灌溉方案实施过程的针对性以及自主灵活性不佳。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网技术的智能灌溉系统和计算机设备，用于解决现有方案中不能自主对监测分析的不同异常影响的灌溉实施针对性的动态调整方案的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于物联网技术的智能灌溉系统，包括灌溉对象数据监测统计模块，用于对不同灌溉对象所在的区域实施模块化处理，并对模块化处理后的责任监控区域进行灌溉方面的数据统计，得到灌溉对象监测集；
灌溉对象监测数据处理模块，用于对灌溉对象监测集进行数据处理获取责任监控区域对应的土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线，分别对土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线进行分析判断对应责任监控区域的灌溉是否存在异常，并通过异常数据的追溯核验进一步确定出现的含水量异常类型和营养物量异常类型以及对应的异常影响程度；
灌溉对象异常影响分析模块，用于对灌溉分析异常的责任监控区域实施不同方面针对性的灌溉异常影响程度溯源分析，并根据溯源分析结果对责任监控区域后续的灌溉实施针对性的动态管控和提示；包括维持责任监控区域现有的水量灌溉方案和营养物灌溉方案、实施水量灌溉调整方案和/或营养物灌溉调整方案、提示维护人员确定异常责任监控区域的具体异常原因以及调整后续的灌溉实施方案。
优选地，统计分布在不同位置区域的所有摄像装置以及对应的摄像编号和摄像位置，根据所有摄像装置的摄像位置来对所有灌溉对象进行模块化处理获取不同摄像装置对应的责任监控区域，获取责任监控区域对应的地理坐标的数值并将其设定为地理标志，并将属于相同责任监控区域的所有灌溉对象标记为有效划分灌溉对象，对属于相同责任监控区域的所有灌溉对象进行编号标记获取对应的划分灌溉编号并与对应的地理标志关联组合排序；
对不同责任监控区域中的所有灌溉对象实施模块化的环境数据统计时，获取责任监控区域不同历史监测时间点监测记录的历史土壤监测含水量和历史土壤监测营养物量并分别组合得到个体责任监控区域的环境监测数据；所有责任监控区域的环境监测数据构成灌溉对象监测集并实时上传至数据库和云平台。
优选地，根据灌溉对象监测集对不同责任监控区域的所有灌溉对象的整体灌溉状态实施数据处理时，根据摄像编号获取对应责任监控区域的环境监测数据，提取环境监测数据中所有历史监测时间点对应的历史土壤监测含水量的数值并通过预构建的含水量监测坐标系进行展示并按监测时间的顺序进行连接获取对应的土壤监测含水量曲线；
以及，提取环境监测数据中所有历史监测时间点对应的历史土壤监测营养物量的数值并通过预构建的营养物量监测坐标系进行展示并按监测时间的顺序进行连接获取对应的土壤监测营养物量曲线；
根据土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线对不同责任监控区域的所有灌溉对象的灌溉状态进行分析。
优选地，分别监测土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线是否出现在对应含水量监测坐标系中的含水量监测警戒区域和营养物量监测坐标系中的营养物量监测警戒区域，当土壤监测含水量曲线出现在含水量监测警戒区域中时生成第一警戒出现指令，以及当土壤监测营养物量曲线出现在营养物量监测警戒区域中时生成第二警戒出现指令；
根据第一警戒出现指令和第二警戒出现指令分别获取土壤监测含水量曲线与含水量监测警戒区域围成的第一异常面积、土壤监测营养物量曲线与营养物量监测警戒区域围成的第二异常面积；
根据第一异常面积和第二异常面积确定对应出现的含水量异常类型和营养物量异常类型。
优选地，根据灌溉对象的开始种植时间以及第一警戒出现指令的出现时间和第二警戒出现指令的出现时间获取对应的第一异常面积阈值和第二异常面积阈值并分析判断；
若第一异常面积不大于第一异常面积阈值、第二异常面积不大于第二异常面积阈值，则生成第一异常低影响标签、第二异常低影响标签；
反之，则生成第一异常高影响标签、第二异常高影响标签；
第一异常低影响标签、第一异常高影响标签构成第一异常分析数据，第二异常低影响标签、第二异常高影响标签构成第二异常分析数据。
优选地，对第一异常分析数据和第二异常分析数据出现的异常影响程度进行处理时，根据第一警戒出现指令的出现时间和含水量异常核验时长获取对应的含水量异常核验时段，以及根据第二警戒出现指令的出现时间和营养物量异常核验时长获取对应的营养物量异常核验时段；
分别统计和遍历含水量异常核验时段中出现的所有第一异常分析数据的第一遍历结果以及营养物量异常核验时段中出现的所有第二异常分析数据的第二遍历结果；
对第一遍历结果进行分析得到包含第一异常无效指令或者第一异常有效指令的第一异常追溯分析数据，以及对第二遍历结果进行分析得到包含第二异常无效指令或者第二异常有效指令的第二异常追溯分析数据。
优选地，根据第一异常追溯分析数据和第二异常追溯分析数据对责任监控区域后续的灌溉水量和灌溉营养物量的灌溉实施进行针对性的动态分析调整时，根据第一异常追溯分析数据中的第一异常无效指令、第二异常追溯分析数据中的第二异常无效指令维持责任监控区域现有的水量灌溉方案和营养物灌溉方案；
以及，根据第一异常追溯分析数据中的第一异常有效指令、第二异常追溯分析数据中的第二异常有效指令控制责任监控区域的摄像装置抓拍灌溉对象的实时图像并上传至云平台，通过云平台对实时图像进行预处理和特征提取获取对应的特征图像，获取特征图像中的所有像素值以及不同像素值对应的像素占比，并将所有像素值依次与数据库中预存储的异常像素值表进行遍历匹配确定是否存在相同的样本像素值。
优选地，若不存在相同的样本像素值，则生成第一主动控制有效指令并将对应责任监控区域标记为第一核验监控区域；
若存在相同的样本像素值，则生成主动控制待定指令并将样本像素值相同的像素值对应的像素占比与样本像素值关联的像素占比阈值进行比对分类；
若获取的像素占比不大于像素占比阈值，则生成第二主动控制有效指令并将对应责任监控区域标记为第二核验监控区域；反之，则生成主动控制无效指令并将对应责任监控区域标记为第三核验监控区域；
第一主动控制有效指令和第一核验监控区域、第二主动控制有效指令和第二核验监控区域、主动控制无效指令和第三核验监控区域构成异常影响程度分析数据。
优选地，根据异常影响程度分析数据对责任监控区域出现的灌溉异常实施针对性的主动控制时，对异常影响程度分析数据进行遍历，并根据遍历获取的第一主动控制有效指令对第一核验监控区域实施水量灌溉调整方案，以及根据遍历获取的第二主动控制有效指令对第二核验监控区域实施营养物灌溉调整方案；
以及，根据遍历获取的主动控制无效指令提示维护人员前往第三核验监控区域确定责任监控区域的具体异常原因以及调整后续的灌溉实施方案。
为了解决上述问题，本发明还提供了一种计算机设备，包括至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；
其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述的一种基于物联网技术的智能灌溉系统。
相比于现有方案，本发明实现的有益效果：
本发明通过对不同方面的监测数据进行处理获取灌溉对象对应的土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线，根据土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线既可以直观高效的获取到灌溉对象不同灌溉方面的灌溉结果，又可以为不同灌溉方面的灌溉状态分析提供可靠的灌溉数据支持，提高了灌溉监测数据处理利用的多样性和主动性。
本发明通过对灌溉分析异常的责任监控区域实施不同方面针对性的灌溉异常影响程度溯源分析，并根据溯源分析结果对责任监控区域后续的灌溉实施针对性的动态调整，可以自主对低异常影响的灌溉方案进行针对性的调整，以及对高异常影响的灌溉方案进行主动提示人工介入，实现了对不同异常影响的灌溉进行自主动态管理，相比于现有技术方案中统一的、固定的灌溉方案，本发明可以实现更自主、更灵活多样的灌溉管理效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明一种基于物联网技术的智能灌溉系统的模块框图。
图2为实现一种基于物联网技术的智能灌溉系统的计算机设备的结构示意图。
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，本领域普通运维人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明为一种基于物联网技术的智能灌溉系统，包括灌溉对象数据监测统计模块、灌溉对象监测数据处理模块、灌溉对象异常影响分析模块、数据库和云平台；
灌溉对象数据监测统计模块，用于对不同灌溉对象所在的区域实施模块化处理，并对模块化处理后的责任监控区域进行灌溉方面的数据统计，得到灌溉对象监测集；包括：
统计分布在不同位置区域的所有摄像装置以及对应的摄像编号和摄像位置，根据所有摄像装置的摄像位置来对所有灌溉对象进行模块化处理获取不同摄像装置对应的责任监控区域，获取责任监控区域对应的地理坐标的数值并将其设定为地理标志，并将属于相同责任监控区域的所有灌溉对象标记为有效划分灌溉对象，对属于相同责任监控区域的所有灌溉对象进行编号标记获取对应的划分灌溉编号并与对应的地理标志关联组合排序；
其中，责任监控区域对应的摄像装置可以对该区域内的所有灌溉对象进行有效变焦抓拍，有效变焦是指变焦后抓拍的图像不存在模糊的情况；
对不同责任监控区域中的所有灌溉对象实施模块化的环境数据统计时，获取责任监控区域不同历史监测时间点监测记录的历史土壤监测含水量和历史土壤监测营养物量并分别组合得到个体责任监控区域的环境监测数据；
本发明实施例中的应用对象为室外种植的农作物，其中，历史土壤监测含水量和历史土壤监测营养物量对应的监测时间点可以相同，也可以不同，根据实际应用场景和需要进行选择，此外，监测时间点的间隔单位为小时，可以通过责任监控区域中预设的监测点来实施监测；
所有责任监控区域的环境监测数据构成灌溉对象监测集并实时上传至数据库和云平台；
本发明实施例中，通过摄像装置的责任监控区域来对不同灌溉对象所在的区域实施模块化处理，既可以实现对整体灌溉对象后续实施模块化的监测分析，又可以为后续异常灌溉对象的异常影响验证提供可靠的摄像图像方面的数据支持，区别于现有技术方案中通过预设的划分面积或者划分比例来进行模块化处理的方案，本发明实施例可以实现更灵活多样的模块化分析利用效果。
灌溉对象监测数据处理模块，用于对灌溉对象监测集进行数据处理获取责任监控区域对应的土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线，分别对土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线进行分析判断对应责任监控区域的灌溉是否存在异常，并通过异常数据的追溯核验进一步确定出现的含水量异常类型和营养物量异常类型以及对应的异常影响程度；包括：
根据灌溉对象监测集对不同责任监控区域的所有灌溉对象的整体灌溉状态实施数据处理时，根据摄像编号获取对应责任监控区域的环境监测数据，提取环境监测数据中所有历史监测时间点对应的历史土壤监测含水量的数值并通过预构建的含水量监测坐标系进行展示并按监测时间的顺序进行连接获取对应的土壤监测含水量曲线；
其中，土壤监测含水量可以通过土壤湿度传感器监测获取；
以及，提取环境监测数据中所有历史监测时间点对应的历史土壤监测营养物量的数值并通过预构建的营养物量监测坐标系进行展示并按监测时间的顺序进行连接获取对应的土壤监测营养物量曲线；
其中，农作物种植时主要的营养元素包括氮、磷、钾、钙、镁和硫等，氮、磷、钾作为农作物的主要营养元素，含量较多，本发明实施例中的营养物可以为氮、磷、钾中的一种，可以根据实际需要进行增加，营养物量可以通过安装在监测点的土壤分析仪器进行监测获取；
此外，含水量监测坐标系和营养物量监测坐标系的构建方式相同，横轴均是若干监测时间点，纵轴为均等变化的含水量差值、营养物量差值，差值的具体数值根据实际的灌溉要求来确定；
根据土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线对不同责任监控区域的所有灌溉对象的灌溉状态进行分析时，分别监测土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线是否出现在对应含水量监测坐标系中的含水量监测警戒区域和营养物量监测坐标系中的营养物量监测警戒区域；
具体的，土壤监测含水量曲线是否出现在含水量监测警戒不达标区域和含水量监测警戒超标区域；土壤监测营养物量曲线是否出现在营养物量监测警戒不达标区域和营养物量监测警戒超标区域；
其中，含水量监测警戒区域包含含水量监测警戒不达标区域和含水量监测警戒超标区域，可以由标准含水量最小值和标准含水量最大值来确定，标准含水量最小值和标准含水量最大值由实际种植农作物的现有灌溉设计参数来确定，或者基于前期的实验测试数据来确定，标准含水量最小值和标准含水量最大值围成的区域构成含水量监测标准区域，标准含水量最小值以下的区域为含水量监测警戒不达标区域，可以由负值表示，标准含水量最大值以上的区域为含水量监测警戒超标区域，可以由正值表示；营养物量监测警戒区域同理；
当土壤监测含水量曲线出现在含水量监测警戒区域中时生成第一警戒出现指令，以及当土壤监测营养物量曲线出现在营养物量监测警戒区域中时生成第二警戒出现指令；
其中，第一警戒出现指令和第二警戒出现指令均可以通过数字来表示，且通过符号表示具体的警戒类型，第一警戒出现指令可以为1，-1；第二警戒出现指令可以为2，-2；
根据第一警戒出现指令和第二警戒出现指令分别获取土壤监测含水量曲线与含水量监测警戒区域围成的第一异常面积、土壤监测营养物量曲线与营养物量监测警戒区域围成的第二异常面积；
根据第一异常面积和第二异常面积确定对应出现的含水量异常类型和营养物量异常类型时，根据灌溉对象的开始种植时间以及第一警戒出现指令的出现时间和第二警戒出现指令的出现时间获取对应的第一异常面积阈值和第二异常面积阈值并分析判断；
需要解释的是，种植的农作物在不同的成长阶段对应的灌溉用水量以及灌溉营养物量均不同，通过灌溉对象的开始种植时间以及第一警戒出现指令的出现时间和第二警戒出现指令的出现时间可以获取到灌溉对象对应的种植阶段，根据种植阶段可以获取到对应的标准灌溉用水量和标准灌溉营养物量，标准灌溉用水量和标准灌溉营养物量、第一异常面积阈值和第二异常面积阈值均可以由实际种植农作物的现有灌溉设计参数来确定，或者基于前期的实验测试数据来确定；
若第一异常面积不大于第一异常面积阈值、第二异常面积不大于第二异常面积阈值，则生成第一异常低影响标签、第二异常低影响标签；
反之，则生成第一异常高影响标签、第二异常高影响标签；
第一异常低影响标签、第一异常高影响标签构成第一异常分析数据，第二异常低影响标签、第二异常高影响标签构成第二异常分析数据；
本发明实施例中，通过对不同方面的监测数据进行处理获取灌溉对象对应的土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线，根据土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线既可以直观高效的获取到灌溉对象不同灌溉方面的灌溉结果，又可以为不同灌溉方面的灌溉状态分析提供可靠的灌溉数据支持，提高了灌溉监测数据处理利用的多样性和主动性。
灌溉对象异常影响分析模块，用于对灌溉分析异常的责任监控区域实施不同方面针对性的灌溉异常影响程度溯源分析，并根据溯源分析结果对责任监控区域后续的灌溉实施针对性的动态管控和提示；包括：
对第一异常分析数据和第二异常分析数据出现的异常影响程度进行处理时，根据第一警戒出现指令的出现时间和含水量异常核验时长获取对应的含水量异常核验时段，以及根据第二警戒出现指令的出现时间和营养物量异常核验时长获取对应的营养物量异常核验时段；含水量异常核验时长和营养物量异常核验时长可以由若干监测时间点之间的间隔总时长构成；
分别统计和遍历含水量异常核验时段中出现的所有第一异常分析数据的第一遍历结果以及营养物量异常核验时段中出现的所有第二异常分析数据的第二遍历结果；
对第一遍历结果进行分析得到包含第一异常无效指令或者第一异常有效指令的第一异常追溯分析数据，以及对第二遍历结果进行分析得到包含第二异常无效指令或者第二异常有效指令的第二异常追溯分析数据；
需要说明的是，获取含水量异常核验时段和营养物量异常核验时段并对第一遍历结果和第二遍历结果进行分析的目的在于降低单一监测数据的突发性和偶然性产生的误差，以此来提高异常数据分析的可靠性和准确性；
其中，对第一遍历结果和第二遍历结果进行分析时可以通过多种方案来实施；
方案一）统计第一遍历结果中的第一异常低影响标签总数和第一异常高影响标签总数并分析；
若第一异常低影响标签总数小于第一异常总数阈值且第一异常高影响标签总数为零，则生成第一异常无效指令；第一异常总数阈值根据灌溉对象前期的实验测试数据来确定；
若第一异常低影响标签总数不小于第一异常总数阈值或者第一异常高影响标签总数不为零，则生成第一异常有效指令；
第二遍历结果的分析步骤同上。
方案二）获取第一遍历结果中所有第一异常低影响标签和第一异常高影响标签对应的第一异常面积并进行求和得到第一异常面积总值，对第一异常面积总值进行分析；
若第一异常面积总值小于第一异常面积阈值，则生成第一异常无效指令；第一异常面积阈值根据灌溉对象前期的实验测试数据来确定；反之，则生成第一异常有效指令；
第二遍历结果的分析步骤同上。
需要解释的是，区别于大棚内农作物内的恒温、恒湿等标准种植环境，户外种植农作物的智能灌溉方案大多停留在统一的灌溉参数和灌溉标准下，但是受外部环境因素影响，一些灌溉对象成长的环境参数发生变化时，不能及时高效的进行监测和分析验证，以便后续可以针对性的对异常灌溉环境因素的灌溉对象后续的灌溉主动进行动态调整，提高了灌溉方案实施的自主性和针对性。
根据第一异常追溯分析数据和第二异常追溯分析数据对责任监控区域后续的灌溉水量和灌溉营养物量的灌溉实施进行针对性的动态分析调整时，根据第一异常追溯分析数据中的第一异常无效指令、第二异常追溯分析数据中的第二异常无效指令维持责任监控区域现有的水量灌溉方案和营养物灌溉方案；
以及，根据第一异常追溯分析数据中的第一异常有效指令、第二异常追溯分析数据中的第二异常有效指令控制责任监控区域的摄像装置抓拍灌溉对象的实时图像并上传至云平台，通过云平台对实时图像进行预处理和特征提取获取对应的特征图像，特征图像为责任监控区域内所有灌溉对象的外部特征，图像的预处理为现有的常规技术方案，具体的步骤这里不做赘述，获取特征图像中的所有像素值以及不同像素值对应的像素占比，并将所有像素值依次与数据库中预存储的异常像素值表进行遍历匹配确定是否存在相同的样本像素值，若不存在相同的样本像素值，则生成第一主动控制有效指令并将对应责任监控区域标记为第一核验监控区域；
其中，异常像素值表由若干不同的样本像素值以及对应的像素占比阈值构成，若干样本像素值和像素占比阈值由灌溉对象前期的实验测试数据和灌溉对象的灌溉设计要求参数来确定，灌溉设计要求参数具体的可以为样本像素值对应出现的所有像素占比的均值；通过针对性的对异常灌溉对象实施图像处理和分析验证，从外部验证异常的程度；
若存在相同的样本像素值，则生成主动控制待定指令，并根据主动控制待定指令获取与样本像素值相同的像素值对应的像素占比，并将该像素占比与样本像素值关联的像素占比阈值进行比对分类；
若获取的像素占比不大于像素占比阈值，则生成第二主动控制有效指令并将对应责任监控区域标记为第二核验监控区域；
反之，则生成主动控制无效指令并将对应责任监控区域标记为第三核验监控区域；
第一主动控制有效指令和第一核验监控区域、第二主动控制有效指令和第二核验监控区域、主动控制无效指令和第三核验监控区域构成异常影响程度分析数据；
根据异常影响程度分析数据对责任监控区域出现的灌溉异常实施针对性的主动控制时，对异常影响程度分析数据进行遍历，并根据遍历获取的第一主动控制有效指令对第一核验监控区域实施水量灌溉调整方案，以及根据遍历获取的第二主动控制有效指令对第二核验监控区域实施营养物灌溉调整方案；
水量灌溉调整方案包含水量灌溉降低调整和水量灌溉增加调整；营养物灌溉调整方案包含营养物量灌溉降低调整和营养物量灌溉增加调整；水量灌溉调整和营养物量灌溉调整的具体数值根据灌溉对象对应的成长阶段和对应的标准灌溉量来确定；
以及，根据遍历获取的主动控制无效指令提示维护人员前往第三核验监控区域确定责任监控区域的具体异常原因以及调整后续的灌溉实施方案。
本发明实施例中，通过对灌溉分析异常的责任监控区域实施不同方面针对性的灌溉异常影响程度溯源分析，并根据溯源分析结果对责任监控区域后续的灌溉实施针对性的动态调整，可以自主对低异常影响的灌溉方案进行针对性的调整，以及对高异常影响的灌溉方案进行主动提示人工介入，实现了对不同异常影响的灌溉进行自主动态管理，相比于现有技术方案中统一的、固定的灌溉方案，本发明实施例可以实现更自主、更灵活多样的灌溉管理效果。
如图2所示，是本发明实施例提供的实现一种基于物联网技术的智能灌溉系统的计算机设备的结构示意图。
计算机设备可以包括处理器、存储器和总线，还可以包括存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，如一种基于物联网技术的智能灌溉系统的程序。
其中，存储器至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如：SD或DX存储器等）、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器在一些实施例中可以是计算机设备的内部存储单元，例如该计算机设备的移动硬盘。存储器在另一些实施例中也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡（Smart Media Card， SMC）、安全数字（Secure Digital， SD）卡、闪存卡（Flash Card）等。进一步地，存储器还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器不仅可以用于存储安装于计算机设备的应用软件及各类数据，例如一种基于物联网技术的智能灌溉系统的程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
处理器在一些实施例中可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同位置或不同位置封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器（Central Processing unit，CPU）、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器是所述计算机设备的控制核心（Control Unit），利用各种接口和线路连接整个计算机设备的各个部件，通过运行或执行存储在存储器内的程序或者模块（例如一种基于物联网技术的智能灌溉系统的程序等），以及调用存储在存储器内的数据，以执行计算机设备的各种位置和处理数据。
总线可以是外设部件互连标准（peripheral component interconnect，简称PCI）总线或扩展工业标准结构（extended industry standard architecture，简称EISA）总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。总线被设置为实现所述存储器以及至少一个处理器等之间的连接通信。
图2仅示出了具有部件的计算机设备，本领域技术人员可以理解的是，图2示出的结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更少或者更多的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
例如，尽管未示出，计算机设备还可以包括给各个部件供电的电源（比如电池），优选地，电源可以通过电源管理装置与至少一个处理器逻辑相连，从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等位置。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。计算机设备还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等，在此不再赘述。
进一步地，计算机设备还可以包括网络接口，可选地，网络接口可以包括有线接口和/或无线接口（如WI-FI接口、蓝牙接口等），通常用于在该计算机设备与其他计算机设备之间建立通信连接。
可选地，该计算机设备还可以包括用户接口，用户接口可以是显示器（Display）、输入单元（比如键盘（Keyboard）），可选地，用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。其中，显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在计算机设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
应该了解，上述实施例仅为说明之用，在专利申请范围上并不受此结构的限制。
计算机设备中的存储器存储的一种基于物联网技术的智能灌溉系统的程序是多个指令的组合。
具体地，处理器对上述指令的具体实现方法可参考图1对应实施例中相关步骤的描述，在此不赘述。
进一步地，计算机设备集成的模块/单元如果以软件位置单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以是易失性的，也可以是非易失性的。例如，计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序在被计算机设备的处理器所执行。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的发明实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑位置划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各位置模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件位置模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种基于物联网技术的智能灌溉系统，其特征在于，包括灌溉对象数据监测统计模块，用于对不同灌溉对象所在的区域实施模块化处理，并对模块化处理后的责任监控区域进行灌溉方面的数据统计，得到灌溉对象监测集；
灌溉对象监测数据处理模块，用于对灌溉对象监测集进行数据处理获取责任监控区域对应的土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线，分别对土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线进行分析判断对应责任监控区域的灌溉是否存在异常，并通过异常数据的追溯核验进一步确定出现的含水量异常类型和营养物量异常类型以及对应的异常影响程度；包括，分别监测土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线是否出现在对应含水量监测坐标系中的含水量监测警戒区域和营养物量监测坐标系中的营养物量监测警戒区域，当土壤监测含水量曲线出现在含水量监测警戒区域中时生成第一警戒出现指令，以及当土壤监测营养物量曲线出现在营养物量监测警戒区域中时生成第二警戒出现指令；根据第一警戒出现指令和第二警戒出现指令分别获取土壤监测含水量曲线与含水量监测警戒区域围成的第一异常面积以及对应的第一异常分析数据、土壤监测营养物量曲线与营养物量监测警戒区域围成的第二异常面积以及对应的第二异常分析数据；
根据第一警戒出现指令的出现时间和含水量异常核验时长获取对应的含水量异常核验时段，以及根据第二警戒出现指令的出现时间和营养物量异常核验时长获取对应的营养物量异常核验时段；分别统计和遍历含水量异常核验时段中出现的所有第一异常分析数据的第一遍历结果以及营养物量异常核验时段中出现的所有第二异常分析数据的第二遍历结果；对第一遍历结果进行分析得到包含第一异常无效指令或者第一异常有效指令的第一异常追溯分析数据，以及对第二遍历结果进行分析得到包含第二异常无效指令或者第二异常有效指令的第二异常追溯分析数据；
灌溉对象异常影响分析模块，用于对灌溉分析异常的责任监控区域实施不同方面针对性的灌溉异常影响程度溯源分析，并根据溯源分析结果对责任监控区域后续的灌溉实施针对性的动态管控和提示。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的智能灌溉系统，其特征在于，统计分布在不同位置区域的所有摄像装置以及对应的摄像编号和摄像位置，根据所有摄像装置的摄像位置来对所有灌溉对象进行模块化处理获取不同摄像装置对应的责任监控区域，获取责任监控区域对应的地理坐标的数值并将其设定为地理标志，并将属于相同责任监控区域的所有灌溉对象标记为有效划分灌溉对象，对属于相同责任监控区域的所有灌溉对象进行编号标记获取对应的划分灌溉编号并与对应的地理标志关联组合排序；
对不同责任监控区域中的所有灌溉对象实施模块化的环境数据统计时，获取责任监控区域不同历史监测时间点监测记录的历史土壤监测含水量和历史土壤监测营养物量并分别组合得到个体责任监控区域的环境监测数据；所有责任监控区域的环境监测数据构成灌溉对象监测集并实时上传至数据库和云平台。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网技术的智能灌溉系统，其特征在于，根据灌溉对象监测集对不同责任监控区域的所有灌溉对象的整体灌溉状态实施数据处理时，根据摄像编号获取对应责任监控区域的环境监测数据，提取环境监测数据中所有历史监测时间点对应的历史土壤监测含水量的数值并通过预构建的含水量监测坐标系进行展示并按监测时间的顺序进行连接获取对应的土壤监测含水量曲线；
以及，提取环境监测数据中所有历史监测时间点对应的历史土壤监测营养物量的数值并通过预构建的营养物量监测坐标系进行展示并按监测时间的顺序进行连接获取对应的土壤监测营养物量曲线；
根据土壤监测含水量曲线和土壤监测营养物量曲线对不同责任监控区域的所有灌溉对象的灌溉状态进行分析。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网技术的智能灌溉系统，其特征在于，根据灌溉对象的开始种植时间以及第一警戒出现指令的出现时间和第二警戒出现指令的出现时间获取对应的第一异常面积阈值和第二异常面积阈值并分析判断；
若第一异常面积不大于第一异常面积阈值、第二异常面积不大于第二异常面积阈值，则生成第一异常低影响标签、第二异常低影响标签；
反之，则生成第一异常高影响标签、第二异常高影响标签；
第一异常低影响标签、第一异常高影响标签构成第一异常分析数据，第二异常低影响标签、第二异常高影响标签构成第二异常分析数据。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网技术的智能灌溉系统，其特征在于，根据第一异常追溯分析数据和第二异常追溯分析数据对责任监控区域后续的灌溉水量和灌溉营养物量的灌溉实施进行针对性的动态分析调整时，根据第一异常追溯分析数据中的第一异常无效指令、第二异常追溯分析数据中的第二异常无效指令维持责任监控区域现有的水量灌溉方案和营养物灌溉方案；
以及，根据第一异常追溯分析数据中的第一异常有效指令、第二异常追溯分析数据中的第二异常有效指令控制责任监控区域的摄像装置抓拍灌溉对象的实时图像并上传至云平台，通过云平台对实时图像进行预处理和特征提取获取对应的特征图像，获取特征图像中的所有像素值以及不同像素值对应的像素占比，并将所有像素值依次与数据库中预存储的异常像素值表进行遍历匹配确定是否存在相同的样本像素值。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网技术的智能灌溉系统，其特征在于，若不存在相同的样本像素值，则生成第一主动控制有效指令并将对应责任监控区域标记为第一核验监控区域；
若存在相同的样本像素值，则生成主动控制待定指令并将样本像素值相同的像素值对应的像素占比与样本像素值关联的像素占比阈值进行比对分类；
若获取的像素占比不大于像素占比阈值，则生成第二主动控制有效指令并将对应责任监控区域标记为第二核验监控区域；反之，则生成主动控制无效指令并将对应责任监控区域标记为第三核验监控区域；
第一主动控制有效指令和第一核验监控区域、第二主动控制有效指令和第二核验监控区域、主动控制无效指令和第三核验监控区域构成异常影响程度分析数据。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网技术的智能灌溉系统，其特征在于，根据异常影响程度分析数据对责任监控区域出现的灌溉异常实施针对性的主动控制时，对异常影响程度分析数据进行遍历，并根据遍历获取的第一主动控制有效指令对第一核验监控区域实施水量灌溉调整方案，以及根据遍历获取的第二主动控制有效指令对第二核验监控区域实施营养物灌溉调整方案；
以及，根据遍历获取的主动控制无效指令提示维护人员前往第三核验监控区域确定责任监控区域的具体异常原因以及调整后续的灌溉实施方案。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如权利要求1至7中任意一项所述的一种基于物联网技术的智能灌溉系统。
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| CN202410076750.0A CN117581777A (zh) | 2024-01-19 | 2024-01-19 | 一种基于物联网技术的智能灌溉系统和计算机设备 |
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Cited By (1)
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| CN117893203B (zh) * | 2024-03-18 | 2024-05-10 | 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司 | 一种高压开关柜机械结构运维分析处理系统 |
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| PB01 | Publication | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |