CN117814095A - 一种浇水量自适应调控方法、系统、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浇水量自适应调控方法、系统、电子设备及存储介质，方法包括建立控制模块与感应器的连接关系，感应器用来检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况；控制模块获取植物的品种信息，品种信息中包括植物需水量及生长习性；根据品种信息定义每个品种定义相应的权重系数；根据定义的权重系数，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整；实时监测植物的生长情况和环境条件，根据实际情况对浇水间隔进行动态调整，以确保每个绿化带都能得到所需的浇水量。相同包括参数获取模块、权重系数设置模块、动态调整模块。本发明实现了根据植物需水量的大小和生长习性来动态调整浇水间隔，从而实现了个性化的植物浇水管理。

Description

一种浇水量自适应调控方法、系统、电子设备及存储介质

技术领域

本发明涉及自适应控制技术领域，尤其涉及一种浇水量自适应调控方法、系统、电子设备及存储介质。

背景技术

绿化带中常用的植物包括树木、灌木和地被植物，它们通常被用于美化环境、改善空气质量、防止土壤侵蚀等目的。常见的绿化带植物包括：树木：如梧桐、榉树、槭树、柳树、松树等，这些树木通常具有较高的冠层和树干，能够提供较好的遮荫和风景效果。灌木：如丁香、栀子花、月季、繁缕、垂柳等，这些灌木通常生长较矮小，可以用于绿化带的边缘或局部区域，美化环境。地被植物：如多肉植物、地被灌木等，这些植物通常生长较矮小，能够覆盖土壤表面，起到保护土壤、减少水土流失的作用。选择适合当地气候和土壤条件的植物种类，能够提高绿化带的生态效益和观赏价值。道路路侧绿化带一般都是采用人工配备水车进行浇水，浇灌的费用高，且会占用道路行车道，安全隐患大。

现有技术一，申请号：202011375491.X公开了一种灌溉控制方法、装置及设备，方法包括：获取第一图像，第一图像中包括待灌溉的第一植物的图像；根据第一图像，确定第一植物的植物信息；根据植物信息，确定目标灌溉信息，目标灌溉信息包括浇水时间和浇水量；根据目标灌溉信息，控制浇水装置向第一植物浇水。虽然提高了灌溉控制的精确性；但是其控制较为简单，无法根据含水量及植物品种的习性进行浇水量的调整，导致浇水量的控制精度不佳。

现有技术二，申请号：201910036251.8公开了一种绿化带自动灌溉方法及终端设备，方法包括：获取灌溉水池的水位和绿化带的土壤平均含水量；检测灌溉水池的水位是否高于或者等于灌溉水池最高水位，并且土壤平均含水量是否小于土壤平均含水量阈值；当灌溉水池的水位高于或者等于灌溉水池最高水位，并且土壤平均含水量小于土壤平均含水量阈值时，开启灌溉水池对应的灌溉水泵为绿化带灌溉；检测灌溉水池的水位是否低于灌溉水池最低水位；当灌溉水池的水位低于灌溉水池最低水位时，就要开启补水设备对灌溉水池补水，关闭灌溉水泵，虽然可以实现自动灌溉绿化带的功能；但是没有将植物品种的习性考虑在内，导致浇水量的计算结果不准确。

现有技术三，申请号：201110024362.0公开了一种道路绿化带节水浇灌装置及道路绿化带节水浇灌装置的成型方法，适用于干旱地带和半干旱地带道路绿化带浇灌用水，在道路绿化带花草根系下部一定距离设置集水箱，在集水箱侧向顶部设置横向集水管和排水管、在箱顶部按一定距离设置数条毛细条带；在绿化带路缘石处设置集水井并与集水管和排水管相连接，可以收集雨水到集水箱，虽然利用水的毛细原理使得绿化带中的土在含水量降低时，集水箱中的水可以随毛细条带在毛细作用下渗入上部土体中，保证花草用水；但是其水源存储有限，不一定适应所有的道路绿化带，而且没有考虑不同植物品种蓄水量的差别，一定程度上影响了植物的正常生长。

目前现有技术一，现有技术二及现有技术三存在道路绿化带的浇水量没有根据含水量及植物品种的习性进行调整，导致浇水量的控制精度不佳的问题。因而，本发明提供一种浇水量自适应调控方法、系统、电子设备及存储介质，采用自动浇灌系统，系统收集到道路绿化带中的含水量及绿化带内的植物特性等参数，启动本系统，从附近的河道及绿化浇灌池中取水进行浇灌，可以有限节约绿化养护投入，且能够合理控制浇水量，节约用水。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种浇水量自适应调控方法、系统、电子设备及存储介质，以解决现有技术中道路绿化带的浇水量没有根据含水量及植物品种的习性进行调整，导致浇水量的控制精度不佳的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种浇水量自适应调控方法，所述浇水量自适应调控方法包括：

建立控制模块与感应器的连接关系，感应器用来检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况；

控制模块获取植物的品种信息，品种信息中包括植物需水量及生长习性；根据品种信息定义每个品种定义相应的权重系数，需水量大、对水分需求高的植物被赋予高的权重系数；根据定义的权重系数，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整，使用加权算法对权重高的绿化带缩短浇水间隔；

实时监测植物的生长情况和环境条件，根据实际情况对浇水间隔进行动态调整，以确保每个绿化带都能得到所需的浇水量。

作为本发明的进一步改进，所述感应器的布设，包括：

获取感应器的属性信息，从属性信息中得到感应器的检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况的测量半径，根据测量半径标注感应器的覆盖区域半径，根据覆盖区域半径对当前道路绿化带进行区域划分，当前道路绿化带划分为若干子区域；

将每一个子区域的位于最外侧边缘的点进行标注，并连接成圆，得到圆的中心点，该圆的半径等于覆盖区域半径，在圆心处埋入感应器；

当感应器埋设完毕后，开启感应器，通过NB-IoT与控制模块建立通讯，控制模块根据区域划分及感应器的位置，对若干感应器进行区分标注，在控制模块的界面显示感应器的布设位置。

作为本发明的进一步改进，感应器位置的处理，包括：

感应器接收到上报标注对应位置的指令，控制模块分析位置信息的指令，指令包含身份信息、位置坐标及上报时间戳；

控制模块读取预存储的位置坐标，判断位置坐标是否满足要求，满足要求，控制模块则获取感应器的位置，不满足要求，则重启感应器；

将位置坐标及上报时间戳存储至控制模块，按照感应器不同的身份信息标注不同的数字，数字与位置坐标对应。

作为本发明的进一步改进，权重系数设定，包括：

获取植物的叶子图像，从叶子图像中提取植物特征，根据至少3个植物特征确定植物对应的属性信息，植物特征包括叶片形状、叶片纹理、叶片大小、叶片边缘和叶片颜色；

以属性信息为标识，将品种信息作为爬虫任务，将爬虫任务加入到任务信息队列中，通过任务消息队列将爬虫任务下发，执行爬虫任务并将爬虫抓取的品种信息反馈给控制模块；

确定权重系数的范围为0到1，0代表不需要水分，1代表对水分需求非常高；根据植物的品种信息和生长特性，评估每种植物的需水量大小，包括生长阶段的需水量变化，使用数字或百分比表示不同植物的需水量；评估每种植物对水分的需求程度，包括对土壤湿度及空气湿度的要求，根据实际情况确定植物对水分需求的程度；将需水量和对水分需求加权求和得到每种植物相应的权重系数。

作为本发明的进一步改进，参数归一化处理，包括：

从品种信息中筛选得到每种植物对需水量和对水分需求的最大值和最小值，并将最大值和最小值相同的进行归类处理，对最大值和最小值均不相同每种植物的需水量和对水分需求进行归一化处理，将其转化为相对数值；

根据归一化后的需水量和对水分需求，确定权重系数的权重，给需水量和对水分需求分别赋予不同的权重，将两个权重加权求和，得到每种植物相应的权重系数。

作为本发明的进一步改进，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整，包括：

按照权重系数对植物品种进行排序，将排序最大的植物品种赋予最高分值，对其他排序的植物品种依次赋予分值，分值依次递减；

根据权重系数和分值，进行加权求和计算浇水时间，将权重系数作为权重，将分值作为对应植物的得分，然后进行加权求和，得到最终的浇水时间，将浇水时间作为浇水间隔时间。

作为本发明的进一步改进，浇水间隔进行动态调整，包括：

获取植物品种的树干及树叶的变化情况，根据变化情况得到植物品种的生长状况；同时获取植物品种周边的温度及湿度，根据温度及湿度得到植物品种的环境条件；

根据生长状况对植物品种的权重系数进行调整，生长状况趋于良好，则保持权重系数，生长状况趋于差势，则减小权重系数，达到缩小浇水间隔的目的；当环境条件超过变化阈值时，即季节发生变化，通过植物品种季节性的需水量及生长习性，重新设定权重系数，进而实现浇水量及浇水间隔的调整；

当权重系数发生改变时，更新控制模块存储的历史浇水量，将调整后的浇水量作为新的浇水量，同时记录浇水量变化的时间戳及数值。

8.一种浇水量自适应调控系统，其应用于如权利要求1至7之一所述的浇水量自适应调控方法，其特征在于，所述浇水量自适应调控系统包括：

参数获取模块，用于建立控制模块与感应器的连接关系，感应器用来检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况；

权重系数设置模块，用于控制模块获取植物的品种信息，品种信息中包括植物需水量及生长习性；根据品种信息定义每个品种定义相应的权重系数，需水量大、对水分需求高的植物被赋予高的权重系数；根据定义的权重系数，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整，使用加权算法对权重高的绿化带缩短浇水间隔；

动态调整模块，用于实时监测植物的生长情况和环境条件，根据实际情况对浇水间隔进行动态调整，以确保每个绿化带都能得到所需的浇水量。

为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：

一种电子设备，包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现所述的浇水量自适应调控方法。

为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：

一种存储介质，所述存储介质内存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现能够实现所述的浇水量自适应调控方法。

本发明实现了对道路绿化带的智能化浇水管理，通过感应器检测环境条件和植物需水情况，结合植物品种信息和权重系数的定义，实现了根据植物需水量的大小和生长习性来动态调整浇水间隔，从而实现了个性化的植物浇水管理。具体来说，意义包括：节约水资源：通过智能化的浇水管理，能够根据植物的实际需水情况进行精准浇水，避免浪费水资源，提高了水资源的利用效率。保障植物生长：根据植物的需水量和生长习性，能够确保每个绿化带都能得到所需的浇水量，有利于植物的生长健康。环境保护：避免过度浇水和水资源浪费，有助于保护环境和生态平衡。

附图说明

图1为本发明浇水量自适应调控方法一个实施例的步骤流程示意图；

图2为本发明浇水量自适应调控方法一个实施感应器布设流程示意图；

图3为本发明浇水量自适应调控方法一个实施例权重系数设定流程示意图；

图4为本发明浇水量自适应调控方法一个实施例根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整流程示意图；

图5为本发明浇水量自适应调控方法一个实施例浇水间隔进行动态调整流程示意图；

图6为本发明浇水量自适应调控系统一个实施例的功能模块示意图；

图7为本发明电子设备一个实施例的结构示意图；

图8为本发明存储介质一个实施例的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

本发明中的术语“第一”“第二”“第三”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”“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

如图1所示，本实施例提供了浇水量自适应调控方法的一个实施例，在本实施例中，该浇水量自适应调控方法具体包括以下步骤：

步骤S1：建立控制模块与感应器的连接关系，感应器用来检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况；

步骤S2：控制模块获取植物的品种信息，品种信息中包括植物需水量及生长习性；根据品种信息定义每个品种定义相应的权重系数，需水量大、对水分需求高的植物被赋予高的权重系数；根据定义的权重系数，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整，使用加权算法对权重高的绿化带缩短浇水间隔；

步骤S3：实时监测植物的生长情况和环境条件，根据实际情况对浇水间隔进行动态调整，以确保每个绿化带都能得到所需的浇水量。

优选地，本实施例实现了对道路绿化带的智能化浇水管理，通过感应器检测环境条件和植物需水情况，结合植物品种信息和权重系数的定义，实现了根据植物需水量的大小和生长习性来动态调整浇水间隔，从而实现了个性化的植物浇水管理。具体来说，意义包括：节约水资源：通过智能化的浇水管理，能够根据植物的实际需水情况进行精准浇水，避免浪费水资源，提高了水资源的利用效率。保障植物生长：根据植物的需水量和生长习性，能够确保每个绿化带都能得到所需的浇水量，有利于植物的生长健康。环境保护：避免过度浇水和水资源浪费，有助于保护环境和生态平衡。

本实施例设计合理，建造方便，工程造价低，可以有限节约绿化养护投入，且能够合理控制浇水量，节约用水；收集到道路绿化带中的含水量、绿化带内的植物特性等参数，从附近的河道及绿化浇灌池中取水进行浇灌，可以有限节约绿化养护投入，且能够合理控制浇水量，节约用水。

综合来看，本实施例的意义在于实现了对道路绿化带的智能化管理，有利于节约水资源、保障植物生长，同时也有利于环境保护和可持续发展。

进一步地，如图2所示，步骤S1具体包括以下步骤：

S11：获取感应器的属性信息，从属性信息中得到感应器的检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况的测量半径，根据测量半径标注感应器的覆盖区域半径，根据覆盖区域半径对当前道路绿化带进行区域划分，当前道路绿化带划分为若干子区域；

S12：将每一个子区域的位于最外侧边缘的点进行标注，并连接成圆，得到圆的中心点，该圆的半径等于覆盖区域半径，在圆心处埋入感应器；

S13：当感应器埋设完毕后，开启感应器，通过NB-IoT与控制模块建立通讯，控制模块根据区域划分及感应器的位置，对若干感应器进行区分标注，在控制模块的界面显示感应器的布设位置。

优选地，本实施例实现对道路绿化带的智能化监测和浇水管理，通过感应器的布设和区域划分，能够对绿化带的环境条件和植物需水情况进行全面、准确的监测，从而实现了个性化的植物浇水管理。具体来说，这个方案的意义包括：精准监测：通过合理的感应器布设和区域划分，能够实现对绿化带内环境条件和植物需水情况的全面监测，有利于及时发现和了解各个子区域的实际情况。智能化管理：通过感应器与控制模块的通讯，能够实现对若干感应器的区分标注，并在控制模块的界面显示感应器的布设位置，有利于实现对绿化带的智能化管理和监控。节约资源：通过精准的监测和区域划分，能够实现对不同子区域的个性化浇水管理，有利于节约水资源，保障植物的生长健康。

综合来看，本实施例的意义在于实现了对道路绿化带的智能化监测和浇水管理，有利于节约资源、保障植物生长，同时也有利于环境保护和可持续发展。

进一步地，步骤S13具体包括以下步骤：

S131：感应器接收到上报标注对应位置的指令，控制模块分析位置信息的指令，指令包含身份信息、位置坐标及上报时间戳；

S132：控制模块读取预存储的位置坐标，判断位置坐标是否满足要求，满足要求，控制模块则获取感应器的位置，不满足要求，则重启感应器；

S133：将位置坐标及上报时间戳存储至控制模块，按照感应器不同的身份信息标注不同的数字，数字与位置坐标对应。

优选地，本实施例实现了对感应器位置信息的智能化管理和监控，有助于确保感应器的准确布设和数据采集，提高了系统的稳定性和可靠性。具体来说，这个方案的意义包括：位置信息管理：通过感应器上报位置信息和控制模块的位置信息判断，能够实现对感应器位置信息的管理，包括位置坐标的存储和判断，有利于确保感应器的准确布设和位置信息的准确性。数据关联：通过将位置坐标及上报时间戳存储至控制模块，并按照感应器不同的身份信息标注不同的数字，能够实现位置信息与感应器身份信息的关联，有利于确保数据的准确性和完整性。故障处理：通过控制模块判断位置坐标是否满足要求，并对不满足要求的情况进行处理，能够及时发现和处理感应器位置布设不当或故障的情况，有利于提高系统的稳定性和可靠性。

综合来看，本实施例的意义在于实现了对感应器位置信息的智能化管理和监控，有助于确保感应器的准确布设和数据采集，提高了系统的稳定性和可靠性。

进一步地，如图3所示，步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：获取植物的叶子图像，从叶子图像中提取植物特征，根据至少3个植物特征确定植物对应的属性信息，植物特征包括叶片形状、叶片纹理、叶片大小、叶片边缘和叶片颜色；

步骤S22：以属性信息为标识，将品种信息作为爬虫任务，将爬虫任务加入到任务信息队列中，通过任务消息队列将爬虫任务下发，执行爬虫任务并将爬虫抓取的品种信息反馈给控制模块；

步骤S23：确定权重系数的范围为0到1，0代表不需要水分，1代表对水分需求非常高；根据植物的品种信息和生长特性，评估每种植物的需水量大小，包括生长阶段的需水量变化，使用数字或百分比表示不同植物的需水量；评估每种植物对水分的需求程度，包括对土壤湿度及空气湿度等的要求，根据实际情况确定植物对水分需求的程度；将需水量和对水分需求加权求和得到每种植物相应的权重系数。

优选地，本实施例利用图像识别技术和爬虫技术，结合植物特征和属性信息，实现了对植物的自动识别和属性信息获取，以及对植物需水量和对水分需求的评估和权重系数的确定。具体意义包括：自动化植物识别：通过提取植物叶子图像中的特征，如叶片形状、纹理、大小、边缘和颜色等，实现了对植物的自动识别，为植物种类的识别和分类提供了科学依据。属性信息获取：通过植物特征的识别和分析，确定了至少3个植物特征并将其转化为属性信息，有助于对植物进行更加细致和全面的描述和分类。爬虫任务执行：将属性信息作为标识，将品种信息作为爬虫任务，通过爬虫技术自动化地获取植物的品种信息，实现了对植物属性信息的自动化获取和整理。植物需水量评估：通过对植物的需水量和对水分需求的评估，结合权重系数的确定，为植物的浇水管理提供了科学依据，有助于实现对植物的个性化浇水管理。

综合以上意义，本实施例有助于实现对植物的自动识别和属性信息获取，以及对植物需水量和对水分需求的科学评估和管理，为植物的养护和管理提供了技术支持和决策依据。

进一步地，步骤S23具体包括以下步骤：

步骤S231：从品种信息中筛选得到每种植物对需水量和对水分需求的最大值和最小值，并将最大值和最小值相同的进行归类处理，对最大值和最小值均不相同每种植物的需水量和对水分需求进行归一化处理，将其转化为相对数值；

步骤S232：根据归一化后的需水量和对水分需求，确定权重系数的权重，给需水量和对水分需求分别赋予不同的权重，将两个权重加权求和，得到每种植物相应的权重系数；

优选地，本实施例通过对植物的需水量和对水分需求进行归一化处理，并基于归一化后的数据确定每种植物相应的权重系数，从而为浇水管理提供科学依据和决策支持。具体意义包括：数据处理和归一化：通过筛选品种信息，得到每种植物的需水量和对水分需求的最大值和最小值，对最大值和最小值不相同的植物进行归一化处理，将其转化为相对数值，有助于将不同植物的需水量和对水分需求转化为统一的比例尺度，便于后续的权重确定和加权求和。权重系数的确定：根据归一化后的需水量和对水分需求，确定权重系数的权重，给需水量和对水分需求分别赋予不同的权重，将两个权重加权求和，得到每种植物相应的权重系数，有助于综合考虑植物对水分的需求情况，为浇水管理提供科学依据。权重系数的调整：根据浇水管理和植物的生长状态，可以对权重系数进行调整，有助于根据实际情况对权重系数进行优化，确保权重系数能够更好地满足植物的需水需求。

综合以上意义，本实施例有助于通过数据处理和归一化，确定每种植物相应的权重系数，为浇水管理提供科学依据和决策支持，从而更好地满足植物的需水需求，提高浇水管理的效率和精准度。

进一步地，如图4所示，步骤S2具体还包括以下步骤：

步骤S24：按照权重系数对植物品种进行排序，将排序最大的植物品种赋予最高分值，对其他排序的植物品种依次赋予分值，分值依次递减；

步骤S25：根据权重系数和分值，进行加权求和计算浇水时间，将权重系数作为权重，将分值作为对应植物的得分，然后进行加权求和，得到最终的浇水时间，将浇水时间作为浇水间隔时间。

优选地，本实施例通过权重系数和分值的加权计算，实现了对不同植物的浇水时间进行个性化的调整和管理，从而更好地满足植物对水分的需求。具体意义包括：个性化浇水管理：根据权重系数对植物品种进行排序，并将排序最大的植物品种赋予最高分值，对其他排序的植物品种依次赋予分值，分值依次递减，这样的设置使得权重系数高的植物在浇水时间计算中起到更大的作用，实现了对不同植物的个性化浇水管理。综合考虑权重和分值：通过加权求和计算浇水时间，将权重系数作为权重，将分值作为对应植物的得分，综合考虑了植物对水分的需求权重和优先级，有助于根据植物的实际需求进行个性化的浇水管理，提高浇水管理的精准度和效率。优化植物生长环境：通过确定最终的浇水时间并将其作为浇水间隔时间，有助于优化植物的生长环境，确保植物能够获得适当的水分供应，从而促进植物的生长和健康。

综合以上意义，本实施例有助于实现对不同植物的个性化浇水管理，提高浇水管理的精准度，为植物的生长提供科学依据和决策支持。

进一步地，如图5所示，步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31：获取植物品种的树干及树叶的变化情况，根据变化情况得到植物品种的生长状况；同时获取植物品种周边的温度及湿度，根据温度及湿度得到植物品种的环境条件；

步骤S32：根据生长状况对植物品种的权重系数进行调整，生长状况趋于良好，则保持权重系数，生长状况趋于差势，则减小权重系数，达到缩小浇水间隔的目的；当环境条件超过变化阈值时，即季节发生变化，通过植物品种季节性的需水量及生长习性，重新设定权重系数，进而实现浇水量及浇水间隔的调整；

步骤S33：当权重系数发生改变时，更新控制模块存储的历史浇水量，将调整后的浇水量作为新的浇水量，同时记录浇水量变化的时间戳及数值。

优选地，本实施例通过监测植物品种的生长状况、周边环境的温度和湿度等因素，实现了对浇水管理的动态调整和优化，以更好地满足植物的生长需求。具体意义包括：动态调整权重系数：根据植物品种的生长状况和周边环境的温度及湿度，对权重系数进行动态调整。当生长状况趋于良好时，保持权重系数，当生长状况趋于差势时，减小权重系数，以实现缩小浇水间隔的目的，有助于根据实际情况对植物的需水需求进行个性化的调整，提高浇水管理的针对性和效果。适应季节变化：当环境条件超过变化阈值时，即季节发生变化，根据植物品种季节性的需水量及生长习性，重新设定权重系数，进而实现浇水量及浇水间隔的调整，有助于适应季节变化，根据不同季节对植物的需水需求进行调整，保证植物在不同季节下都能获得适当的水分供应。实时记录浇水量变化：当权重系数发生改变时，更新控制模块存储的历史浇水量，将调整后的浇水量作为新的浇水量，同时记录浇水量变化的时间戳及数值，有助于实时记录和追踪浇水量的变化，为后续的数据分析和决策提供依据。

综合以上意义，本实施例有助于实现对浇水管理的动态调整和优化，以更好地满足植物的生长需求，提高浇水管理的精准度和效率。

如图6所示，本实施例还提供了浇水量自适应调控系统的一个实施例，在本实施例中，浇水量自适应调控系统应用于如上述实施例中的浇水量自适应调控方法，该浇水量自适应调控系统包括依次电性连接的参数获取模块1、权重系数设置模块2、动态调整模块3。

其中，参数获取模块1用于建立控制模块与感应器的连接关系，感应器用来检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况；权重系数设置模块2用于控制模块获取植物的品种信息，品种信息中包括植物需水量及生长习性；根据品种信息定义每个品种定义相应的权重系数，需水量大、对水分需求高的植物被赋予高的权重系数；根据定义的权重系数，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整，使用加权算法对权重高的绿化带缩短浇水间隔；动态调整模块3用于实时监测植物的生长情况和环境条件，根据实际情况对浇水间隔进行动态调整，以确保每个绿化带都能得到所需的浇水量。

优选地，本实施例实现了对道路绿化带的智能化浇水管理，通过感应器检测环境条件和植物需水情况，结合植物品种信息和权重系数的定义，实现了根据植物需水量的大小和生长习性来动态调整浇水间隔，从而实现了个性化的植物浇水管理。具体来说，意义包括：节约水资源：通过智能化的浇水管理，能够根据植物的实际需水情况进行精准浇水，避免浪费水资源，提高了水资源的利用效率。保障植物生长：根据植物的需水量和生长习性，能够确保每个绿化带都能得到所需的浇水量，有利于植物的生长健康。环境保护：避免过度浇水和水资源浪费，有助于保护环境和生态平衡。

本实施例设计合理，建造方便，工程造价低，可以有限节约绿化养护投入，且能够合理控制浇水量，节约用水；收集到道路绿化带中的含水量、绿化带内的植物特性等参数，从附近的河道及绿化浇灌池中取水进行浇灌，可以有限节约绿化养护投入，且能够合理控制浇水量，节约用水。

综合来看，本实施例的意义在于实现了对道路绿化带的智能化管理，有利于节约水资源、保障植物生长，同时也有利于环境保护和可持续发展。

进一步地，参数获取模块1中的感应器与在绿化带内安装的浇灌喷头连接，浇灌喷头与喷灌管材的一端连接，喷灌管材的另一端与水泵连接，感应器和水泵与控制模块连接，水泵通过管材接入附近的河道及绿化浇灌池中进行取水浇灌。

优选地，本实施例建立了一个智能的自动浇水系统，通过感应器、水泵和控制模块等设备的连接和协调，实现了对绿化带内植物的自动浇水，具体意义包括：自动化浇水：通过连接感应器、水泵和控制模块，实现了对绿化带内植物的自动浇水。系统可以根据预设的浇水需求和条件，自动感应植物的需水情况，然后控制水泵进行浇水操作，从而减轻了人工浇水的负担，提高了浇水的效率和准确性。节约资源：通过连接水泵到附近的河道或绿化浇灌池，实现了对水资源的有效利用。系统可以根据植物的需水情况进行智能的浇水管理，避免了浪费水资源和过度浇水的情况，有利于节约水资源。实时监测：通过感应器和控制模块的连接，可以实现对植物的实时监测和浇水控制。系统可以根据实时的环境条件和植物的需水情况进行智能调控，确保植物获得适当的水分供应，从而促进植物的生长和健康。

综合以上意义，本实施例有助于建立智能的自动浇水系统，提高了浇水管理的自动化程度和精准度，同时有利于节约水资源和促进植物的生长。

进一步地，参数获取模块1具体包括：

信息获取单元，用于获取感应器的属性信息，从属性信息中得到感应器的检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况的测量半径，根据测量半径标注感应器的覆盖区域半径，根据覆盖区域半径对当前道路绿化带进行区域划分，当前道路绿化带划分为若干子区域；

区域标定单元，用于将每一个子区域的位于最外侧边缘的点进行标注，并连接成圆，得到圆的中心点，该圆的半径等于覆盖区域半径，在圆心处埋入感应器；

设备埋设单元，用于当感应器埋设完毕后，开启感应器，通过NB-IoT与控制模块建立通讯，控制模块根据区域划分及感应器的位置，对若干感应器进行区分标注，在控制模块的界面显示感应器的布设位置。

优选地，本实施例实现对道路绿化带的智能化监测和浇水管理，通过感应器的布设和区域划分，能够对绿化带的环境条件和植物需水情况进行全面、准确的监测，从而实现了个性化的植物浇水管理。具体来说，这个方案的意义包括：精准监测：通过合理的感应器布设和区域划分，能够实现对绿化带内环境条件和植物需水情况的全面监测，有利于及时发现和了解各个子区域的实际情况。智能化管理：通过感应器与控制模块的通讯，能够实现对若干感应器的区分标注，并在控制模块的界面显示感应器的布设位置，有利于实现对绿化带的智能化管理和监控。节约资源：通过精准的监测和区域划分，能够实现对不同子区域的个性化浇水管理，有利于节约水资源，保障植物的生长健康。

综合来看，本实施例的意义在于实现了对道路绿化带的智能化监测和浇水管理，有利于节约资源、保障植物生长，同时也有利于环境保护和可持续发展。

进一步地，权重系数设置模块2具体包括：

特征获取单元，用于获取植物的叶子图像，从叶子图像中提取植物特征，根据至少3个植物特征确定植物对应的属性信息，植物特征包括叶片形状、叶片纹理、叶片大小、叶片边缘和叶片颜色；

爬虫获取单元，用于以属性信息为标识，将品种信息作为爬虫任务，将爬虫任务加入到任务信息队列中，通过任务消息队列将爬虫任务下发，执行爬虫任务并将爬虫抓取的品种信息反馈给控制模块；

系数确定单元，用于确定权重系数的范围为0到1，0代表不需要水分，1代表对水分需求非常高；根据植物的品种信息和生长特性，评估每种植物的需水量大小，包括生长阶段的需水量变化，使用数字或百分比表示不同植物的需水量；评估每种植物对水分的需求程度，包括对土壤湿度及空气湿度等的要求，根据实际情况确定植物对水分需求的程度；将需水量和对水分需求加权求和得到每种植物相应的权重系数；

分值赋予单元，用于按照权重系数对植物品种进行排序，将排序最大的植物品种赋予最高分值，对其他排序的植物品种依次赋予分值，分值依次递减；

加权求和单元，用于根据权重系数和分值，进行加权求和计算浇水时间，将权重系数作为权重，将分值作为对应植物的得分，然后进行加权求和，得到最终的浇水时间，将浇水时间作为浇水间隔时间。

优选地，本实施例利用图像识别技术和爬虫技术，结合植物特征和属性信息，实现了对植物的自动识别和属性信息获取，以及对植物需水量和对水分需求的评估和权重系数的确定。具体意义包括：自动化植物识别：通过提取植物叶子图像中的特征，如叶片形状、纹理、大小、边缘和颜色等，实现了对植物的自动识别，为植物种类的识别和分类提供了科学依据。属性信息获取：通过植物特征的识别和分析，确定了至少3个植物特征并将其转化为属性信息，有助于对植物进行更加细致和全面的描述和分类。爬虫任务执行：将属性信息作为标识，将品种信息作为爬虫任务，通过爬虫技术自动化地获取植物的品种信息，实现了对植物属性信息的自动化获取和整理。植物需水量评估：通过对植物的需水量和对水分需求的评估，结合权重系数的确定，为植物的浇水管理提供了科学依据，有助于实现对植物的个性化浇水管理。

本实施例通过权重系数和分值的加权计算，实现了对不同植物的浇水时间进行个性化的调整和管理，从而更好地满足植物对水分的需求。具体意义包括：个性化浇水管理：根据权重系数对植物品种进行排序，并将排序最大的植物品种赋予最高分值，对其他排序的植物品种依次赋予分值，分值依次递减，这样的设置使得权重系数高的植物在浇水时间计算中起到更大的作用，实现了对不同植物的个性化浇水管理。综合考虑权重和分值：通过加权求和计算浇水时间，将权重系数作为权重，将分值作为对应植物的得分，综合考虑了植物对水分的需求权重和优先级，有助于根据植物的实际需求进行个性化的浇水管理，提高浇水管理的精准度和效率。优化植物生长环境：通过确定最终的浇水时间并将其作为浇水间隔时间，有助于优化植物的生长环境，确保植物能够获得适当的水分供应，从而促进植物的生长和健康。

综合以上意义，本实施例有助于实现对植物的自动识别和属性信息获取，以及对植物需水量和对水分需求的科学评估和管理，为植物的养护和管理提供了技术支持和决策依据。本实施例有助于实现对不同植物的个性化浇水管理，提高浇水管理的精准度，为植物的生长提供科学依据和决策支持。

进一步地，动态调整模块3具体包括：

生长状况获取单元，用于获取植物品种的树干及树叶的变化情况，根据变化情况得到植物品种的生长状况；同时获取植物品种周边的温度及湿度，根据温度及湿度得到植物品种的环境条件；

权重系数调整单元，用于根据生长状况对植物品种的权重系数进行调整，生长状况趋于良好，则保持权重系数，生长状况趋于差势，则减小权重系数，达到缩小浇水间隔的目的；当环境条件超过变化阈值时，即季节发生变化，通过植物品种季节性的需水量及生长习性，重新设定权重系数，进而实现浇水量及浇水间隔的调整；

浇水量更新单元，用于当权重系数发生改变时，更新控制模块存储的历史浇水量，将调整后的浇水量作为新的浇水量，同时记录浇水量变化的时间戳及数值。

优选地，本实施例通过监测植物品种的生长状况、周边环境的温度和湿度等因素，实现了对浇水管理的动态调整和优化，以更好地满足植物的生长需求。具体意义包括：动态调整权重系数：根据植物品种的生长状况和周边环境的温度及湿度，对权重系数进行动态调整。当生长状况趋于良好时，保持权重系数，当生长状况趋于差势时，减小权重系数，以实现缩小浇水间隔的目的，有助于根据实际情况对植物的需水需求进行个性化的调整，提高浇水管理的针对性和效果。适应季节变化：当环境条件超过变化阈值时，即季节发生变化，根据植物品种季节性的需水量及生长习性，重新设定权重系数，进而实现浇水量及浇水间隔的调整，有助于适应季节变化，根据不同季节对植物的需水需求进行调整，保证植物在不同季节下都能获得适当的水分供应。实时记录浇水量变化：当权重系数发生改变时，更新控制模块存储的历史浇水量，将调整后的浇水量作为新的浇水量，同时记录浇水量变化的时间戳及数值，有助于实时记录和追踪浇水量的变化，为后续的数据分析和决策提供依据。

综合以上意义，本实施例有助于实现对浇水管理的动态调整和优化，以更好地满足植物的生长需求，提高浇水管理的精准度和效率。

如图7所示，本实施例提供了电子设备的一个实施例，在本实施例中，该电子设备4包括处理器41及和处理器41耦接的存储器42。

存储器42存储有用于实现上述任一实施例的浇水量自适应调控方法的程序指令。

处理器41用于执行存储器42存储的程序指令以进行浇水量自适应调控。

其中，处理器41还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器41可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器41还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(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。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

进一步地，图8为本申请一实施例的存储介质的结构示意图，本申请实施例的存储介质5存储有能够实现上述所有方法的程序指令51，其中，该程序指令91可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元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，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种浇水量自适应调控方法，其特征在于，所述浇水量自适应调控方法包括：

建立控制模块与感应器的连接关系，感应器用来检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况；

控制模块获取植物的品种信息，品种信息中包括植物需水量及生长习性；根据品种信息定义每个品种定义相应的权重系数，需水量大、对水分需求高的植物被赋予高的权重系数；根据定义的权重系数，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整，使用加权算法对权重高的绿化带缩短浇水间隔；

实时监测植物的生长情况和环境条件，根据实际情况对浇水间隔进行动态调整，以确保每个绿化带都能得到所需的浇水量。

2.根据权利要求1所述的浇水量自适应调控方法，其特征在于，所述感应器的布设，包括：

获取感应器的属性信息，从属性信息中得到感应器的检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况的测量半径，根据测量半径标注感应器的覆盖区域半径，根据覆盖区域半径对当前道路绿化带进行区域划分，当前道路绿化带划分为若干子区域；

将每一个子区域的位于最外侧边缘的点进行标注，并连接成圆，得到圆的中心点，该圆的半径等于覆盖区域半径，在圆心处埋入感应器；

当感应器埋设完毕后，开启感应器，通过NB-IoT与控制模块建立通讯，控制模块根据区域划分及感应器的位置，对若干感应器进行区分标注，在控制模块的界面显示感应器的布设位置。

3.根据权利要求1所述的浇水量自适应调控方法，其特征在于，感应器位置的处理，包括：

感应器接收到上报标注对应位置的指令，控制模块分析位置信息的指令，指令包含身份信息、位置坐标及上报时间戳；

控制模块读取预存储的位置坐标，判断位置坐标是否满足要求，满足要求，控制模块则获取感应器的位置，不满足要求，则重启感应器；

将位置坐标及上报时间戳存储至控制模块，按照感应器不同的身份信息标注不同的数字，数字与位置坐标对应。

4.根据权利要求1所述的浇水量自适应调控方法，其特征在于，权重系数设定，包括：

获取植物的叶子图像，从叶子图像中提取植物特征，根据至少3个植物特征确定植物对应的属性信息，植物特征包括叶片形状、叶片纹理、叶片大小、叶片边缘和叶片颜色；

以属性信息为标识，将品种信息作为爬虫任务，将爬虫任务加入到任务信息队列中，通过任务消息队列将爬虫任务下发，执行爬虫任务并将爬虫抓取的品种信息反馈给控制模块；

确定权重系数的范围为0到1，0代表不需要水分，1代表对水分需求非常高；根据植物的品种信息和生长特性，评估每种植物的需水量大小，包括生长阶段的需水量变化，使用数字或百分比表示不同植物的需水量；评估每种植物对水分的需求程度，包括对土壤湿度及空气湿度的要求，根据实际情况确定植物对水分需求的程度；将需水量和对水分需求加权求和得到每种植物相应的权重系数。

5.根据权利要求4所述的浇水量自适应调控方法，其特征在于，参数归一化处理，包括：

从品种信息中筛选得到每种植物对需水量和对水分需求的最大值和最小值，并将最大值和最小值相同的进行归类处理，对最大值和最小值均不相同每种植物的需水量和对水分需求进行归一化处理，将其转化为相对数值；

根据归一化后的需水量和对水分需求，确定权重系数的权重，给需水量和对水分需求分别赋予不同的权重，将两个权重加权求和，得到每种植物相应的权重系数。

6.根据权利要求1所述的浇水量自适应调控方法，其特征在于，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整，包括：

按照权重系数对植物品种进行排序，将排序最大的植物品种赋予最高分值，对其他排序的植物品种依次赋予分值，分值依次递减；

根据权重系数和分值，进行加权求和计算浇水时间，将权重系数作为权重，将分值作为对应植物的得分，然后进行加权求和，得到最终的浇水时间，将浇水时间作为浇水间隔时间。

7.根据权利要求1所述的浇水量自适应调控方法，其特征在于，浇水间隔进行动态调整，包括：

获取植物品种的树干及树叶的变化情况，根据变化情况得到植物品种的生长状况；同时获取植物品种周边的温度及湿度，根据温度及湿度得到植物品种的环境条件；

根据生长状况对植物品种的权重系数进行调整，生长状况趋于良好，则保持权重系数，生长状况趋于差势，则减小权重系数，达到缩小浇水间隔的目的；当环境条件超过变化阈值时，即季节发生变化，通过植物品种季节性的需水量及生长习性，重新设定权重系数，进而实现浇水量及浇水间隔的调整；

当权重系数发生改变时，更新控制模块存储的历史浇水量，将调整后的浇水量作为新的浇水量，同时记录浇水量变化的时间戳及数值。

8.一种浇水量自适应调控系统，其应用于如权利要求1至7之一所述的浇水量自适应调控方法，其特征在于，所述浇水量自适应调控系统包括：

参数获取模块，用于建立控制模块与感应器的连接关系，感应器用来检测道路绿化带的环境条件和植物需水情况；

权重系数设置模块，用于控制模块获取植物的品种信息，品种信息中包括植物需水量及生长习性；根据品种信息定义每个品种定义相应的权重系数，需水量大、对水分需求高的植物被赋予高的权重系数；根据定义的权重系数，根据权重系数将不同绿化带的浇水间隔进行调整，使用加权算法对权重高的绿化带缩短浇水间隔；

动态调整模块，用于实时监测植物的生长情况和环境条件，根据实际情况对浇水间隔进行动态调整，以确保每个绿化带都能得到所需的浇水量。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现如权利要求1至7中任一项所述的浇水量自适应调控方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现能够实现如权利要求1至7中任一项所述的浇水量自适应调控方法。