【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及物聯網智慧灌溉，具體為一種新型智慧灌溉農業系統及方法。
技術介紹
1、現有智能化農田中，通常會在多個位置設置土壤濕度監測器及光輻射傳感器用于監測各種參數，之后通過上述參數進行灌溉量的控制，但是在實際使用時，受限于成本，上述監測器的數量不能設置過多，且由于地形的差異，部分農田在土壤濕度監測器處的濕度值并不能代表整個農田的濕度信息，并且上述濕度參數并不能用于判斷是否需要對植株進行施肥，局限性較大。
技術實現思路
1、為解決上述現有控制灌溉的方法依靠于土壤濕度監測器，局限性較大，且無法掌控全局的問題，本專利技術提供了一種新型智慧灌溉農業系統及方法。
2、本專利技術技術方案如下：
3、一種新型智慧灌溉農業系統，包括控制主機及與控制主機通訊連接的無人機、光輻射傳感器、水利閘門和施肥器；
4、所述控制主機集成有圖像處理模塊及數據庫模塊；
5、所述圖像處理模塊能夠對圖像進行灰度處理及計算灰度處理后圖像的灰度值，所述數據庫模塊能夠存儲信息；
6、所述無人機設置有攝像單元。
7、通過無人機拍攝圖像并經控制主機處理判斷后，控制灌溉及施肥，效果好切不受限于地形影響，并且能夠掌控全局信息。
8、一種新型智慧灌溉農業方法，適用于上述的一種新型智慧灌溉農業系統，且包括以下步驟：
9、s1、圖像獲取，在正午時分，通過無人機拍攝農田圖像，并將拍攝圖像傳輸至控制主機；
10、s2、對圖像進行區域
11、s3、對圖像進行灰度處理；
12、s4、計算植株區域的平均灰度值，根據圖像拍攝時間的光輻射值及植株所處生長時期，判斷是否需要對植株進行施肥；
13、s5、計算土壤區域的平均灰度值，根據圖像拍攝時間的光輻射值及土壤級別，判斷是否需要對土壤進行澆灌；
14、s6、如果需要對植株進行施肥，且需要對土壤進行澆灌，則控制施肥器加入對應肥料，并開啟水利閘門進行水肥澆灌；
15、如果需要對植株進行施肥，且不需要對土壤進行澆灌，則控制施肥器加入對應肥料，并以最低灌溉量開啟水利閘門進行水肥澆灌；
16、如果不需要對植株進行施肥，且需要對土壤進行澆灌，則控制水利閘門開啟并進行澆灌。
17、通過視覺識別的方式對比數據庫中存儲信息進行土壤濕度判斷，并隨之控制灌溉量，且同時，還能夠通過視覺識別方式判斷植株長勢，并控制施肥，效果較好，且不受限于地形影響，能夠掌控全局。
18、實現施肥參數對比的方式為，步驟s4中，基于歷史數據，在數據庫模塊中建立光輻射值、植株所處生長時期、植株標準灰度值區間的對應關系，基于對應關系，確定植株區域圖像平均灰度值是否落入植株標準灰度值區間，判斷是否需要對植株進行施肥。
19、實現灌溉參數對比的方式為，步驟s5中，基于歷史數據，在數據庫模塊中建立光輻射值、土壤級別、土壤標準灰度值區間的對應關系，基于對應關系，確定土壤區域圖像平均灰度值是否落入土壤標準灰度值區間，判斷是否需要對土壤進行澆灌。
20、作為一種優選方案，判斷是否需要對植株進行施肥，是通過以下操作實現的：
21、判斷植株區域圖像平均灰度值是否落入植株標準灰度值區間，如果落入植株標準灰度值區間，則不需要進行施肥，如果未落入植株標準灰度值區間且大于植株標準灰度值區間的上限灰度值，則需要進行施肥。
22、作為一種優選方案，判斷是否需要對植株進行灌溉，是通過以下操作實現的：
23、判斷土壤區域圖像平均灰度值是否落入土壤標準灰度值區間，如果落入土壤標準灰度值區間，則不需要進行灌溉，如果未落入土壤標準灰度值區間且大于土壤標準灰度值區間的上限灰度值，則需要進行灌溉。
24、為了適用于不同的地區進行應用，所述土壤級別具體包括黑土、黃土、青土、紅土。
25、為了便于根據天氣需求進行灌溉施肥的控制，所述控制主機還通訊連接有雨量傳感器，所述無人機起飛間隔時間為定值，若間隔時間內雨量傳感器的降雨總量超過預設值，則起飛間隔時間進行順延。
26、判斷是否施肥的數據庫的建立方式為，根據歷史光輻射值范圍，將光輻射值劃分為若干個光輻射區間；根據植株生長特性，植株生命周期劃分為若干個植株生長區間，在某一固定光輻射值條件下，將每個植株生長區間內的植株顏色處理成灰度后，將植株顏色劃分為與植株生長區間對應的若干個植株標準灰度值區間，根據歷史數據，形成每一個光輻射區間與每一個植株生長區間及植株標準灰度值區間的對應關系。
27、判斷是否澆灌的數據庫的建立方式為，根據歷史光輻射值范圍，將光輻射值劃分為若干個光輻射區間；根據土壤級別劃分為若干個土壤級別區間，在某一固定光輻射值條件下，將每個土壤級別區間內的土壤顏色處理成灰度后，將土壤顏色劃分為與土壤級別區間對應的若干個土壤標準灰度值區間，根據歷史數據，形成每一個光輻射區間與每一個土壤級別區間及土壤標準灰度值區間的對應關系。
28、本專利技術的有益效果在于：本專利技術為一種新型智慧灌溉農業系統及方法，區別于現有的方式，創新性的提出了通過視覺識別的方式判斷植株長勢及土壤濕度的方法，通過此方法能夠掌控農田全局并進行灌溉及施肥控制，效果較好，且建立數據庫的方式，能夠針對不同情況進行適應性的變化，灌溉和施肥控制效果更好，并且通過改變參數對比的方式，能夠針對不同地區土壤及光照的方式，進行對應的調節。
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1.一種新型智慧灌溉農業系統，其特征在于，包括控制主機及與控制主機通訊連接的無人機、光輻射傳感器、水利閘門和施肥器；
2.一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，適用于權利要求1所述的一種新型智慧灌溉農業系統，且包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，步驟S4中，基于歷史數據，在數據庫模塊中建立光輻射值、植株所處生長時期、植株標準灰度值區間的對應關系，基于對應關系，確定植株區域圖像平均灰度值是否落入植株標準灰度值區間，判斷是否需要對植株進行施肥。
4.根據權利要求2所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，步驟S5中，基于歷史數據，在數據庫模塊中建立光輻射值、土壤級別、土壤標準灰度值區間的對應關系，基于對應關系，確定土壤區域圖像平均灰度值是否落入土壤標準灰度值區間，判斷是否需要對土壤進行澆灌。
5.根據權利要求3所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，判斷是否需要對植株進行施肥，是通過以下操作實現的：
6.根據權利要求4所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，判斷是否需要對植
7.根據權利要求2所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，所述土壤級別具體包括黑土、黃土、青土、紅土。
8.根據權利要求2所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，所述控制主機還通訊連接有雨量傳感器，所述無人機起飛間隔時間為定值，若間隔時間內雨量傳感器的降雨總量超過預設值，則起飛間隔時間進行順延。
9.根據權利要求3所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，根據歷史光輻射值范圍，將光輻射值劃分為若干個光輻射區間；根據植株生長特性，植株生命周期劃分為若干個植株生長區間，在某一固定光輻射值條件下，將每個植株生長區間內的植株顏色處理成灰度后，將植株顏色劃分為與植株生長區間對應的若干個植株標準灰度值區間，根據歷史數據，形成每一個光輻射區間與每一個植株生長區間及植株標準灰度值區間的對應關系。
10.根據權利要求4所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，根據歷史光輻射值范圍，將光輻射值劃分為若干個光輻射區間；根據土壤級別劃分為若干個土壤級別區間，在某一固定光輻射值條件下，將每個土壤級別區間內的土壤顏色處理成灰度后，將土壤顏色劃分為與土壤級別區間對應的若干個土壤標準灰度值區間，根據歷史數據，形成每一個光輻射區間與每一個土壤級別區間及土壤標準灰度值區間的對應關系。
...【技術特征摘要】
1.一種新型智慧灌溉農業系統，其特征在于，包括控制主機及與控制主機通訊連接的無人機、光輻射傳感器、水利閘門和施肥器；
2.一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，適用于權利要求1所述的一種新型智慧灌溉農業系統，且包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，步驟s4中，基于歷史數據，在數據庫模塊中建立光輻射值、植株所處生長時期、植株標準灰度值區間的對應關系，基于對應關系，確定植株區域圖像平均灰度值是否落入植株標準灰度值區間，判斷是否需要對植株進行施肥。
4.根據權利要求2所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，步驟s5中，基于歷史數據，在數據庫模塊中建立光輻射值、土壤級別、土壤標準灰度值區間的對應關系，基于對應關系，確定土壤區域圖像平均灰度值是否落入土壤標準灰度值區間，判斷是否需要對土壤進行澆灌。
5.根據權利要求3所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，判斷是否需要對植株進行施肥，是通過以下操作實現的：
6.根據權利要求4所述的一種新型智慧灌溉農業方法，其特征在于，判斷是否需要對植株進行灌溉，是通過以下操作實現的：
7.根據權利要求2所述的一種新型智慧...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張元振，喬杰華，
申請(專利權)人：山東歐標信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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