本發明專利技術涉及一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，涉及農業土壤監測技術領域，包括分配模塊、檢測模塊和取樣模塊，本申請利用分配模塊對檢測區域進行分配無人機設備，通過無人機設備上搭載檢測模塊和取樣模塊，得到可以通過非接觸的方式對檢測區域進行檢測的結果數據，以及得到通過接觸的方式對檢測區域進行檢測的結果數據，本申請通過對不同梯度的種植塊進行分區域監控，且本申請中采用若干組無人機設備對其進行監控，保證了山地農業進行實時監控，減少了監控所需要的時間，保證了監控的效率，同時對于不同梯度的種植塊可以分配不同的無人機進行監控，進一步保證了監控的效果。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及農業土壤監測，具體為一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統。
技術介紹
1、無人機是利用無線電遙控設備和程序控制裝置曹總的不載人飛行器，現代農業是在現代工業和現代科學技術基礎上發展起來的，其中一個主要的特征就是把工業部門生產的大量物質和能量投入到農業生產中，以換取大量農產品，成為工業化的農業，無人機在現代農業上的應用就是一個典型的特例，即主要是利用無人機代替人力畜力提高生產效率。
2、在對無人機的使用，例如通過無人機搭載傳感器和攝像頭，使得利用無人機搭載色彩模式數碼相機、3d數碼相機、紅外測溫儀、熱成像儀、熒光探針、多光譜相機、高光譜相機、激光雷達和聲納設備，用于實現精準的反演農業土壤信息及作物在不同生育期的株高、出苗率、生物量、葉面積指數等長勢信息、氮素和水分狀態及產量等信息。
3、或者在申請號為：201821322915.1的專利文件中，公開了一種濕地水質和土壤取樣無人機，并具體公開了一種可以對濕地的水質或者土壤進行取樣的無人機，能夠實現避免濕地而陷入沼澤地的危險。
4、在山地農業
，由于山地農業的種植區域通常在山體的平面上，種植范圍較大，且各個種植塊還可能存在梯度，不同高度的種植塊其蓄水能力存在差別，所以在對種植塊的土壤進行取樣時，由于不同梯度的種植塊進行取樣需要耗費大量的時間，并且得到的樣品可能還會存在混淆的情況。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供了一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統。
>2、本專利技術所解決的技術問題為：解決現有技術中對于山地農業進行監控時，對于不同梯度的種植塊監控需要耗費大量時間的問題。3、本專利技術可以通過以下技術方案實現：一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，包括分配模塊、檢測模塊和取樣模塊，分配模塊基于山地農業的檢測區域分配無人機設備，檢測模塊安裝在無人機設備上，且取樣模塊安裝在無人機設備上，無人機設備通過檢測模塊對檢測區域進行檢測，且取樣模塊對檢測區域進行土壤取樣。
4、本專利技術的進一步技術改進在于：還包括土地規劃模塊，土地規劃模塊基于山地農業的地形進行規劃，將種植塊的基本信息進行處理劃分，得到檢測區域。
5、本專利技術的進一步技術改進在于：還包括大數據處理平臺，大數據處理平臺通過對土地規劃模塊、分配模塊、檢測模塊和取樣模塊進行監測，實現信息的云端上傳、處理和存儲。
6、本專利技術的進一步技術改進在于：土地規劃模塊在進行檢測區域規劃時，將種植塊按照高度進行排列，獲取高度差在設定閾值之內的種植塊集合，將每個種植塊集合內的種植塊進行再次排序，按照種植塊之間的距離遠近進行依次排列。
7、本專利技術的進一步技術改進在于：獲取每個種植塊集合，根據種植塊是否向陽對種植塊進行一次標注，且根據種植塊是否本身存在著重監測的要求對種植塊進行二次標注，并根據一次標注和二次標注對種植塊進行分配無人機設備。
8、本專利技術的進一步技術改進在于：檢測模塊裝配時，在無人機設備上裝載色彩模式數碼相機、3d數碼相機、紅外測溫儀、熱成像儀、熒光探針、多光譜相機、高光譜相機、激光雷達和聲納設備，獲取種植塊的狀態圖譜，通過大數據處理平臺獲取種植塊的狀態圖譜，對種植塊的狀態圖譜進行分析處理。
9、本專利技術的進一步技術改進在于：取樣模塊在取樣時，通過大數據處理平臺獲取種植塊的狀態圖譜，分析無人機設備的取樣位置，控制無人機設備進行取樣操作。
10、本專利技術的進一步技術改進在于：取樣模塊包括避讓單元，取樣模塊控制取樣裝置進行縱向移動取樣時，判斷取樣裝置在取樣時的下壓力和下移距離，在取樣裝置的下壓力較大、下移距離較短時，啟動避讓單元，將取樣裝置內的土壤排出，更換取樣位置。
11、本專利技術的進一步技術改進在于：大數據處理平臺獲取取樣模塊中的土壤參數時，將土壤參數存儲在種植塊編號上，種植塊編號獲取無人機設備通過監測模塊得到的種植數據和取樣模塊獲取的土壤參數后，將數據存儲在大數據處理平臺。
12、與現有技術相比，本專利技術具備以下有益效果：
13、1、本申請基于分配模塊、檢測模塊和取樣模塊的共同作用，使得利用分配模塊對檢測區域進行分配無人機設備，通過無人機設備上搭載檢測模塊和取樣模塊，使得能夠通過檢測模塊實時對檢測區域進行檢測，得到可以通過非接觸的方式對檢測區域進行檢測的結果數據，同時在無人機設備上搭載有取樣模塊，使得利用取樣模塊對檢測區域進行土壤取樣，通過接觸的方式對檢測區域進行檢測，本申請通過對不同梯度的種植塊進行分區域監控，且本申請中采用若干組無人機設備對其進行監控，保證了山地農業進行實時監控，減少了監控所需要的時間，保證了監控的效率，同時對于不同梯度的種植塊可以分配不同的無人機進行監控，進一步保證了監控的效果。
14、2、本申請還包括有土地規劃模塊，本申請中的土地規劃模塊基于山地農業的地形進行規劃，將種植塊的基本信息進行處理劃分，即通過按照不同種植塊所處的不同高度和坐標等方式對種植塊進行劃分，使得便于對不同高度的種植塊分配無人機設備，同時還能夠根據種植塊所處的位置，將多個種植塊合并成一個檢測區域，便于減少無人機設備的需求，且能夠實現對檢測區域的充分檢測，從而保證了對種植塊進行監測的效率。
15、3、本申請還包括有大數據處理平臺，其中大數據處理平臺通過對土地規劃模塊、分配模塊、檢測模塊和取樣模塊進行檢測，實現信息上傳至云端，在云端進行信息的處理和存儲，以實現數據的實時交互，以及便于將數據直接上傳到使用終端，便于對種植塊的狀態進行實時監控和處理，保證在山地農業區域內作物的生長。
16、4、本申請通過獲取每個種植塊集合，根據種植塊是否向陽對種植塊進行一次標注，且根據種植塊是否本身存在著重監測的要求對種植塊進行二次標注，并根據一次標注和二次標注對種植塊進行分配無人機設備，使得本申請還能夠通過對種植塊進行單獨的標注，區分出其重要的等級，便于對不同等級的種植塊進行單獨的監測和取樣，從而能夠保證數據的精準度，進一步的保證該等級種植塊內作物的監控準確性。
17、5、本申請通過避讓單元的使用，使得在取樣模塊控制取樣裝置進行縱向移動取樣時，判斷取樣裝置在取樣時的下壓力和下移距離，在取樣裝置的下壓力較大、下移距離較短時，啟動避讓單元，將取樣裝置內的土壤排出，更換取樣位置，從而能夠實現對山地中極容易出現的硬質石塊等進行避讓，保證取樣的完成度。
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【技術保護點】
1.一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于：包括分配模塊、檢測模塊和取樣模塊，所述分配模塊基于山地農業的檢測區域分配無人機設備，所述檢測模塊安裝在無人機設備上，且所述取樣模塊安裝在無人機設備上，所述無人機設備通過檢測模塊對檢測區域進行檢測，且所述取樣模塊對檢測區域進行土壤取樣。
2.根據權利要求1所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，還包括土地規劃模塊，所述土地規劃模塊基于山地農業的地形進行規劃，將種植塊的基本信息進行處理劃分，得到檢測區域。
3.根據權利要求2所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，還包括大數據處理平臺，所述大數據處理平臺通過對土地規劃模塊、分配模塊、檢測模塊和取樣模塊進行監測，實現信息的云端上傳、處理和存儲。
4.根據權利要求2所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，所述土地規劃模塊在進行檢測區域規劃時，將種植塊按照高度進行排列，獲取高度差在設定閾值之內的種植塊集合，將每個種植塊集合內的種植塊進行再次排序，按照種植塊之間的距離遠近進行依次排列。
5.根據權利要求4所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，獲取每個種植塊集合，根據種植塊是否向陽對種植塊進行一次標注，且根據種植塊是否本身存在著重監測的要求對種植塊進行二次標注，并根據一次標注和二次標注對種植塊進行分配無人機設備。
6.根據權利要求3所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，所述檢測模塊裝配時，在無人機設備上裝載色彩模式數碼相機、3D數碼相機、紅外測溫儀、熱成像儀、熒光探針、多光譜相機、高光譜相機、激光雷達和聲納設備，獲取種植塊的狀態圖譜，通過大數據處理平臺獲取種植塊的狀態圖譜，對種植塊的狀態圖譜進行分析處理。
7.根據權利要求6所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，所述取樣模塊在取樣時，通過大數據處理平臺獲取種植塊的狀態圖譜，分析無人機設備的取樣位置，控制無人機設備進行取樣操作。
8.根據權利要求7所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，所述取樣模塊包括避讓單元，取樣模塊控制取樣裝置進行縱向移動取樣時，判斷取樣裝置在取樣時的下壓力和下移距離，在取樣裝置的下壓力較大、下移距離較短時，啟動避讓單元，將取樣裝置內的土壤排出，更換取樣位置。
9.根據權利要求3所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，所述大數據處理平臺獲取取樣模塊中的土壤參數時，將土壤參數存儲在種植塊編號上，所述種植塊編號獲取無人機設備通過監測模塊得到的種植數據和取樣模塊獲取的土壤參數后，將數據存儲在大數據處理平臺。
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【技術特征摘要】
1.一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于：包括分配模塊、檢測模塊和取樣模塊，所述分配模塊基于山地農業的檢測區域分配無人機設備，所述檢測模塊安裝在無人機設備上，且所述取樣模塊安裝在無人機設備上，所述無人機設備通過檢測模塊對檢測區域進行檢測，且所述取樣模塊對檢測區域進行土壤取樣。
2.根據權利要求1所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，還包括土地規劃模塊，所述土地規劃模塊基于山地農業的地形進行規劃，將種植塊的基本信息進行處理劃分，得到檢測區域。
3.根據權利要求2所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，還包括大數據處理平臺，所述大數據處理平臺通過對土地規劃模塊、分配模塊、檢測模塊和取樣模塊進行監測，實現信息的云端上傳、處理和存儲。
4.根據權利要求2所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，所述土地規劃模塊在進行檢測區域規劃時，將種植塊按照高度進行排列，獲取高度差在設定閾值之內的種植塊集合，將每個種植塊集合內的種植塊進行再次排序，按照種植塊之間的距離遠近進行依次排列。
5.根據權利要求4所述的一種基于無人機群技術的山地農業土壤監測系統，其特征在于，獲取每個種植塊集合，根據種植塊是否向陽對種植塊進行一次標注，且根據種植塊是否本身存在著重監測的要求對...
【專利技術屬性】
技術研發人員：肖靚，彭俊，孫超，常澤光，吳震，
申請(專利權)人：滁州學院，
類型：發明
國別省市：
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