一种智慧农业监控系统的制作方法

本发明涉及农业监控，尤其涉及一种智慧农业监控系统。

背景技术：

1、目前传统农业的管理方式无法实现对农业种植环境信息的精确监控，农业种植需要掌握农业环境信息和农作物的生长状态，为改善传统农业生产方式，需要实现对农业信息的智能化监控管理。

2、中国专利公开号：cn208110374u公开了一种用于智慧农业的灌溉监控系统；多种传感器，用以检测现场的土壤信息；数据采集模块包含iot模块，其电性连接该传感器，用以接收所述传感器传输的信息并发送至与之连接的云平台；灌溉设备，包含具有无线模块的控制模块，所述无线模块与所述数据采集模块连接进行信息交互，所述控制模块基于接收的指令控制所述灌溉设备运行；显示模块，连接至所述云平台，用以显示所述传感器检测的信息以及所述灌溉设备运行信息。该发明实现了对农业用地土壤湿度的监测并控制灌溉设备调整土壤湿度，未实现对土壤信息多方面的监控，存在对植物生长环境监控不准确，农业生产效率低的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种智慧农业监控系统，用以克服现有技术中对植物生长环境监控不准确，农业生产效率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种智慧农业监控系统，包括：

3、第一获取模块，用以获取农场的植物大棚内的土壤参数和对照土壤参数；

4、土壤分析模块，用以对土壤参数进行分析，以得到土壤适宜度，还用以根据土壤参数和对照土壤参数计算土壤保水性，并根据土壤保水性对土壤适宜度进行调整，还用以对对照土壤参数进行分析，以得到对照适宜度；

5、控制模块，用以对土壤适宜度和对照适宜度进行分析，并根据分析结果对植物大棚内的调控装置的运行方式进行控制；

6、第二获取模块，用以获取农场的植物大棚内的光照强度，并根据光照强度获取植物图像；

7、图像分析模块，用以根据植物图像对植物生长状态进行分析，并根据植物生长状态对土壤适宜度和对照适宜度的分析过程进行调整，以调整调控装置的运行方式；

8、第三获取模块，用以获取植物大棚内的空气参数；

9、分析优化模块，用以根据空气参数对植物图像的分析过程进行优化。

10、进一步地，所述土壤分析模块根据土壤参数通过适宜度计算公式计算土壤适宜度，并根据对照土壤参数通过适宜度计算公式计算对照适宜度，所述土壤分析模块设有适宜度计算公式如下：

11、qi=(ti/t＇+di/d＇+|phi-ph＇|/ph＇)/2

12、其中qi表示适宜度，i表示参数编号，其取值范围为：i={1,2}，q1表示土壤适宜度，q2表示对照适宜度，t1表示土壤温度，t2表示对照土壤温度，t＇表示土壤温度参数，d1表示土壤湿度，d2表示对照土壤湿度，d＇表示土壤湿度参数，ph1表示ph值，ph2表示对照ph值，ph＇表示ph值参数。

13、进一步地，所述土壤分析模块根据土壤湿度与对照土壤湿度计算土壤保水性，所述土壤分析模块设有保水性计算公式如下：

14、w=1-[d2(j)-d2(j-1)+d1(j)-d1(j-1)]/[2×d2(j)]

15、所述土壤分析模块根据土壤保水性对土壤适宜度进行调整，调整后的土壤适宜度为qi＇，设定qi＇=qi×w。

16、进一步地，所述控制模块设有适宜度分析单元，其用以根据土壤适宜度和对照适宜度计算适宜度参数e，设定e=q1/q2；

17、所述控制模块设有第一调控单元，其用以将土壤温度与土壤温度参数进行比对，将ph值与ph值参数进行比对，并根据比对结果对调控装置的运行方式进行分析，其中：

18、当ph1＞ph＇且t1/t＇＞ph1/ph＇时，所述第一调控单元控制通风装置和灌溉装置协同运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第一调控单元控制通风装置和灌溉装置停止运行；

19、当ph1≤ph＇且t1/t＇＞ph＇/ph1时，所述第一调控单元控制通风装置和灌溉装置协同运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第一调控单元控制通风装置和灌溉装置停止运行；

20、当ph1＞ph＇且t1/t＇≤ph1/ph＇时，所述第一调控单元控制施肥装置运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第一调控单元控制施肥装置停止运行；

21、当ph1≤ph＇且t1/t＇≤ph＇/ph1时，所述第一调控单元控制施肥装置运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第一调控单元控制施肥装置停止运行；

22、所述控制模块设有第二调控单元，其用以将土壤湿度与土壤湿度参数进行比对，将土壤温度与土壤温度参数进行比对，将ph值与ph值参数进行比对，并根据比对结果对调控装置的运行方式进行分析，其中：

23、当t1≤t＇且d1≤d＇时，所述第二调控单元控制加热装置和灌溉装置协同运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第二调控单元控制加热装置和灌溉装置停止运行；

24、当t1＞t＇，ph1＞ph＇，d1≤d＇且d＇/d1≥ph1/ph＇时，所述第二调控单元控制灌溉装置运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第二调控单元控制灌溉装置停止运行；

25、当t1＞t＇，ph1≤ph＇，d1≤d＇且d＇/d1≥ph＇/ph1时，所述第二调控单元控制灌溉装置运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第二调控单元控制灌溉装置停止运行；

26、当t1≤t＇，ph1＞ph＇，d1＞d＇且t＇/t1≥ph1/ph＇时，所述第二调控单元控制加热装置运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第二调控单元控制加热装置停止运行；

27、当t1≤t＇，ph1≤ph＇，d1＞d＇且t＇/t1≥ph＇/ph1时，所述第二调控单元控制加热装置运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第二调控单元控制加热装置停止运行；

28、当t1＞t＇且d1＞d＇时，所述第二调控单元控制通风装置和施肥装置协同运行，直到适宜度参数满足适宜度阈值时，所述第二调控单元控制通风装置和施肥装置停止运行。

29、进一步地，所述图像分析模块设有图像分析单元，其用以将植物图像左下角像素点作为坐标原点，以植物图像与坐标圆点相邻的两边作为x轴和y轴，x轴坐标从左向右依次增大，y轴坐标从下向上依次增大，建立平面直角坐标系，用坐标点表示植物图像中各像素点位置；

30、图像分析单元根据植物图像的rgb值对植物图像中绿色像素点数量进行统计，其中：

31、当g(x,y)＞r(x,y),g(x,y)＞b(x,y)且r(x,y)＜c1，b(x,y)＜c1时，所述图像分析单元对当前像素点进行统计；

32、当r(x,y)≥g(x,y)或b(x,y)≥g(x,y)时，所述图像分析单元不低当前像素点进行统计；

33、图像分析单元根据植物图像中绿色像素点数量对植物生长阶段进行分析，其中：

34、当g/(x×y)≤g1时，所述图像分析单元判定植物生长阶段为幼苗期；

35、当g1＜g/(x×y)≤g2时，所述图像分析单元判定植物生长阶段为生长期；

36、当g2＜g/(x×y)≤g3时，所述图像分析单元判定植物生长阶段为开花期；

37、当g3＜g/(x×y)≤g4时，所述图像分析单元判定植物生长阶段为结果期。

38、进一步地，所述图像分析模块设有图像分析单元，其用以根据植物图像的rgb值对植物图像中黄色像素点数量进行统计，其中：

39、当g(x,y)≥c1，r(x,y)≥c1且b(x,y)＜c2时，所述图像分析单元对当前像素点进行统计；

40、当g(x,y)＜c1或r(x,y)＜c1或b(x,y)＞c2时，所述图像分析单元不对当前像素点进行统计;

41、其中，c2表示第二颜色阈值，其取值范围为40≤c2≤60；

42、图像分析单元根据植物图像中黄色像素点数量和绿色像素点数量对叶片颜色进行分析，其中：

43、当f/g＞g/(x×y)时，所述图像分析单元判定叶片颜色为黄色；

44、当f/g≤g/(x×y)时，所述图像分析单元判定叶片颜色为绿色；

45、其中，f表示植物图像中黄色像素点数量。

46、进一步地，所述图像分析模块设有调整单元，其用以根据植物生长阶段对适宜度阈值进行调整，其中：

47、当植物生长阶段为幼苗期时，所述调整单元对适宜度阈值进行调整，调整后的适宜度阈值为u1，设定u1=u×(1+g1)；

48、当植物生长阶段为生长期时，所述调整单元对适宜度阈值进行调整，调整后的适宜度阈值为u2，设定u2=u×eg1×g2；

49、当植物生长阶段为开花期时，所述调整单元对适宜度阈值进行调整，调整后的适宜度阈值为u3，设定u3=u×eg2×g3；

50、当植物生长阶段为结果期时，所述调整单元对适宜度阈值进行调整，调整后的适宜度阈值为u4，设定u4=u×eg3×g4。

51、进一步地，所述图像分析模块设有调整单元，根据叶片颜色对调控装置的运行方式的分析过程进行调整，其中：

52、当叶片颜色为黄色时，所述调整单元调整施肥装置的运行方式为运行；

53、当叶片颜色为绿色时，所述调整单元不对施肥装置的运行方式进行调整。

54、进一步地，所述分析优化模块设有第一优化单元，其用以根据空气温度和空气湿度对适宜度阈值的调整过程进行优化，优化后的适宜度阈值为um＇，设定um＇=um×t＇/t×d＇/d，其中，um表示调整后的适宜度阈值，m表示适宜度阈值编号，其取值范围为：m={1,2,3,4}，t表示空气温度，d表示空气湿度。

55、进一步地，所述分析优化模块设有第二优化单元，其用以根据空气流速和二氧化碳浓度对第一颜色阈值和第二颜色阈值进行优化，优化后的第一颜色阈值为c1＇，设定c1＇=c1×[z+v×s×(0.0004-z)]/[(z1+z2)/2],优化后的第二颜色阈值为c2＇，设定c2＇=c2/[z+v×s×(0.0004-z)]/[(z1+z2)/2]，其中，z表示二氧化碳浓度，v表示空气流速，s表示植物大棚通风口面积，z1表示第一浓度阈值，其取值范围为0.00008≤z1≤0.0001,z2表示第二浓度阈值，其取值范围为0.02≤z2≤0.05。

56、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过所述第一获取模块对土壤参数和对照土壤参数的获取，以提高参数获取的准确度，从而提高系统对植物生长环境的监控效率，提高农业生产效率，通过所述土壤分析模块对土壤参数和对照土壤参数的分析，以计算出土壤适宜度和对照土壤适宜度，从而实现对植物大棚内土壤参数的监测，进而提高系统对植物生长环境的监控效率，提高农业生产效率，通过所述土壤分析模块对土壤参数和对照土壤参数的分析，以计算出土壤保水性，并根据土壤保水性对土壤适宜度进行调整，从而降低土壤土质特性对分析数据的影响，进而提高系统对植物生长环境的监控效率，提高农业生产效率，通过所述控制模块对土壤适宜度和对照适宜度的分析，以控制调控装置的运行方式，从而使土壤适宜度满足预设条件，保证植物生长环境适宜，进而提高系统对植物生长环境的监控效率，提高农业生产效率，通过所述第二获取模块对光照强度的获取，以获取光照强度满足光强阈值时的植物图像，从而使获取的植物图像的亮度、对比度等参数相同，进而提高系统对植物生长环境的监控效率，提高农业生产效率，通过所述图像分析模块对植物图像的分析，以得到植物生长状态，从而提高系统对植物生长环境的监控效率，提高农业生产效率，通过所述图像分析模块对植物生长状态的分析，以对土壤适宜度和对照适宜度的分析过程进行调整，从而提高系统对植物生长环境的监控效率，提高农业生产效率，通过所述第三获取模块对空气参数的获取，以提高获取空气参数的准确度，从而提高系统对空气参数分析的准确度，进而提高系统对植物生长环境的监控效率，提高农业生产效率，通过所述分析优化模块对空气参数的分析，以对植物图像的分析过程进行优化，从而提高系统对植物生长环境的监控的准确度，提高农业生产效率。