一种基于遥感数据与植物图像数据的智能灌溉系统

本实用新型涉及一种智能灌溉技术领域，具体涉及一种基于遥感数据与植物图像数据的智能灌溉系统。

背景技术：

我国是一个缺水严重的国家，人均水资源量只有世界平均水平的四分之一，而如何在农业上让水资源得到有效的利用是我国作为一个农业大国长期以来的问题，农作物的灌溉方案的设计，引发了越来越广泛的思考。

传统的灌溉方式一般依据气象站的天气预报，凭借多年对作物种植的经验判断而灌溉，这样的灌溉方式多用于个体户，灌溉量的多少并没有明确的标准，灌溉量的多少全凭个人经验，缺少严谨的依据，对作物的产量不能做到很好的控制，而且容易造成水资源的浪费。一般的智能灌溉能根据本地区的干旱情况设计具体的灌溉方案，同时兼顾土壤、气象的相关数据。但由于干旱的成因与影响复杂，干旱指数作为数值无法与作物生长情况与营收建立直接联系，统一的干旱指数标准不一定对所有种类的农作物都适用。

随着作物种植需求的扩大，劳动力成本不断升高，一般的智能灌溉已经不能满足当前信息化时代对作物种植的要求。例如：不同的作物需水量一定不尽相同，统一的干旱指数不足以作为不同种类作物灌溉方案的指标；除了土壤、气象的相关数据，作物的生长状况和生长环境也是灌溉方案需要考虑的方面之一；对于不同地区、不同作物，如何寻找科学的指标为灌溉提供理论依据，成为了智慧灌溉亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种基于遥感数据与植物图像数据的智能灌溉系统，通过干旱指数测定器为灌溉量提供依据，通过视频采集器可以实现远端对农作物的实时监控，并且通过上位机进行智能灌溉。

一种基于遥感数据与植物图像数据的智能灌溉系统，包括土壤墒情检测仪、视频采集器、多源气象检测机、供水灌溉机组、灌溉控制器、干旱监测预警器和干旱指数测定器；所述干旱指数测定器分别连接所述土壤墒情检测仪、视频采集器、多源气象检测机、干旱监测预警器和上位机；所述上位机通过网络连接灌溉控制器控制所述供水灌溉机组。

优选地，所述多源气象检测机包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、二氧化碳传感器、噪声传感器、光照传感器和信息收发器；所述温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、二氧化碳传感器、噪声传感器和光照传感器分别和所述信息收发器连接，用于接收和发送所述各个传感器获取的信息。

进一步地，所述信息收发器连接所述干旱指数测定器，用于将接收到的所述各个传感器获取的信息发送到所述干旱指数测定器。

优选地，所述干旱指数测定器分别与所述土壤墒情检测仪和视频采集器连接；所述土壤墒情检测仪，用于检测土壤墒情值；所述视频采集器，用于实时地采集视频。

优选地，所述供水灌溉机组包括水泵、电磁总阀、电磁阀组；所述水泵出水端连接电磁总阀；所述电磁总阀，用于控制所述电磁阀组的通断。

进一步地，所述灌溉控制器分别连接所述水泵、电磁总阀和电磁阀组，用于控制所述水泵、电磁总阀和电磁阀组的开关。

优选的，所述干旱监测预警器包括：报警器和显示器；

所述显示器，用于显示所述干旱指数测定器接收的所述各个传感器获取的信息、土壤墒情值和采集视频；

当所述干旱指数测定器接收的所述各个传感器的获取的信息和所述土壤墒情值不在预设范围时，所述报警器报警。

优选地，所述上位机通过网络连接干旱指数测定器，用于显示所述干旱指数测定器接收的所述各个传感器获取的信息、土壤墒情值和采集视频。

进一步地，所述上位机包括：手持移动终端、移动终端和pc端。

本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型通过增加多源气象检测机包括的温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器、雨量传感器、二氧化碳传感器、噪声传感器和光照传感器分别对应检测农作物周围的温度信息、湿度信息、风速信息、风向信息、降雨量信息、二氧化碳浓度信息、噪声值信息和光照强度信息，可以十分准确的获取农作物的生长环境信息，为合理的灌溉提供最大依据，同时也能够起到有效的防旱作用。

2、本实用新型通过增加土壤墒情检测仪和视频采集器，通过土壤墒情检测仪可以有效的判断土壤墒情，减少不必要的灌溉，可以有效节省用水资源，避免过度灌溉，即有利于农作物生长，也避免了不合理灌溉产生的费用。

视频采集器可以实时的观看农作物的生长情况，并且其采集图像可以录像并保存，可以更好的观察农作物的生长情况，即使没有到达现场，也可以直观的观察到农作物的生长情况。

3、本实用新型通过增加干旱监测预警器，可以更加直观的在显示器上观察到农作物周围的环境信息和土壤墒情，同时配有报警器，在观察不及时的情况下，也可以通过报警器的提醒实现及时灌溉的目的。

4、本实用新型通过增加联网的灌溉控制器，实现了通过上位机，远端时时灌溉的目的，是灌溉更加简单智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型系统连接示意图。

附图中，1、干旱指数测定器，2、干旱监测预警器，3、上位机，4、灌溉控制器，5、太阳能电源，6、温度传感器，7、湿度传感器，8、风速传感器，9、风向传感器，10、雨量传感器，11、二氧化碳传感器，12、噪声传感器，13、光照传感器，14、信息收发器，15、报警器，16、显示器，17、水泵，18、总电磁阀，19、第一电磁阀组，20、第二电磁阀组，21、第三电磁阀组，22、第四电磁阀组，23、第一土壤墒情检测仪，24、第二土壤墒情检测仪，25、第三土壤墒情检测仪，26、第四土壤墒情检测仪，27、第一视频采集器，28、第二视频采集器，29、第三视频采集器，30、第四视频采集器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例：

本实施例提供了一种基于遥感数据与植物图像数据的智能灌溉系统，通过干旱指数测定器检测农作物的生长环境，为灌溉量提供依据，通过视频采集器可以实现远端对农作物的实时监控，并且通过上位机进行智能灌溉。

具体结构如下：

因为所需灌溉土地面积的不同，在具体实施方式中，可将面积较大的土地进行区域划分，各个分区配有对应的检测土壤墒情检测仪、频采集器和电磁阀组。本实施例以四个需要灌溉的分区为例：

一种基于遥感数据与植物图像数据的智能灌溉系统，包括第一土壤墒情检测仪23、第二土壤墒情检测仪24、第三土壤墒情检测仪25、第四土壤墒情检测仪26、第一视频采集器27、第二视频采集器28、第三视频采集器29、第四视频采集器30、多源气象检测机、供水灌溉机组、灌溉控制器4、干旱监测预警器2和干旱指数测定器1；所述干旱指数测定器1分别连接所述第一土壤墒情检测仪23、第二土壤墒情检测仪24、第三土壤墒情检测仪25、第四土壤墒情检测仪26、第一视频采集器27、第二视频采集器28、第三视频采集器29、第四视频采集器30、多源气象检测机、干旱监测预警器2和上位机3；所述上位机3通过网络连接灌溉控制器4控制所述供水灌溉机组。

第一土壤墒情检测仪23和第一视频采集器27，用于检测第一分区的土壤墒情值和采集农作物生长图像；

第二土壤墒情检测仪24和第二视频采集器28，用于检测第二分区的土壤墒情值和采集农作物生长图像；

第三土壤墒情检测仪25和第三视频采集器29，用于检测第三分区的土壤墒情值和采集农作物生长图像；

第四土壤墒情检测仪26和第四视频采集器30，用于检测第四分区的土壤墒情值和采集农作物生长图像，并将检测到对应分区的土壤墒情值和采集农作物生长图像在显示器16上显示。第一视频采集器27、第二视频采集器28、第三视频采集器29、第四视频采集器30可以将采集的图像进行储存，方便回看了解农作物各个阶段的外观形态。

所述多源气象检测机包括温度传感器6、湿度传感器7、风速传感器8、风向传感器9、雨量传感器10、二氧化碳传感器11、噪声传感器12、光照传感器13、信息收发器14；所述温度传感器6、湿度传感器7、风速传感器8、风向传感器9、雨量传感器10、二氧化碳传感器11、噪声传感器12、光照传感器13分别和所述信息收发器14连接，所述信息收发器14将各个传感器检测的温度信息、湿度信息、风速信息、风向信息、降雨量信息、二氧化碳浓度信息、噪声值信息和光照强度信息传送至干旱指数测定器1，同时也可以将各个传感器检测到的信息在显示器16上显示。

所述供水灌溉机组包括水泵17、电磁总阀18、第一电磁阀组19、第二电磁阀组20、第三电磁阀组21和第四电磁阀组22；水泵17出水端连接电磁总阀18；电磁总阀18分别连接第一电磁阀组19、第二电磁阀组20、第三电磁阀组21和第四电磁阀组22，所述电磁总阀18，用于统一控制第一电磁阀组19、第二电磁阀组20、第三电磁阀组21、第四电磁阀组22的水路通断。

所述灌溉控制器4分别连接所述水泵17、电磁总阀18第一电磁阀组19、第二电磁阀组20、第三电磁阀组21和第四电磁阀组22，所述灌溉控制器4，用于控制所述水泵17、电磁总阀18第一电磁阀组19、第二电磁阀组20、第三电磁阀组21和第四电磁阀组22的开关。灌溉控制器4上设置有网口，上位机3可以通过网络控制灌溉控制器4。

第一电磁阀组19，用于第一分区的农作物的灌溉；

第二电磁阀组20，用于第二分区的农作物的灌溉；

第三电磁阀组21，用于第三分区的农作物的灌溉；

第四电磁阀组22，用于第四分区的农作物的灌溉；

当所述干旱指数测定器1接收的所述各个传感器的获取的信息和各分区土壤墒情值不在预设范围时，所述报警器15会对应分区进行报警，并且在显示屏16显示分区报警。

所述干旱指数测定器1和灌溉控制器4连接，当获取的信息和各分区土壤墒情值不在预设范围时，通过设置使得灌溉控制器4可以实现自动灌溉，当获取的信息和各分区土壤墒情值达到预设范围时自动停止灌溉。

上述需要用电的设备均和太阳能电池5连接。

所述上位机3包括：手持移动终端、移动终端和pc端，通过网络最大限度的实现对农作物生长环境的实时监控和土壤墒情值的实时检测，高效准确的预防农作物干旱情况的发生，进行更加合理准确的灌溉。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。