CN108535415A - 一种农作物生长监测*** - Google Patents

一种农作物生长监测*** Download PDF

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Abstract

一种农作物生长监测***，该***包括传感器模块、数据传输模块和数据处理模块。传感器模块用于采集能够反映农作物生长情况的参数信息；数据传输模块用于将传感器模块采集的参数信息发送至数据处理模块；数据处理模块用于对接收到的参数信息进行处理，并对农作物的生长状态进行评估。通过设置传感器模块、数据传输模块和数据处理模块，来实现对农作物生长的全面检测，该结构简单、操作方便，且利用传感器模块来获取关于农作物生长状态的参数信息，并将获取的参数信息进行处理，得到对农作物生长状态的评估结果，当发现异常可以及时发出预警信息，方便人们及时采取相应的措施来改善农作物生长环境。

Description

一种农作物生长监测***
技术领域
本发明涉及农业监测领域，具体涉及一种农作物生长监测***。
背景技术
农业是国家重要的植株产业，农业生产在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位，农作物周围环境的变化对其生长有很大的影响，因此实现农作物农情信息的实时监测具有重要意义。
然而，由于农作物占地面积大、生长周期长等特点，使得人们无法实时掌握其生长情况，传统的农作物监测***多数采用人工监测，这种方式不仅耗费大量劳动力，而且效率低，对于那些无法用肉眼获取的参数信息也无法进行监测。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种农作物生长监测***。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
一种农作物生长监测***，该***包括传感器模块、数据传输模块和数据处理模块。
传感器模块，用于采集能够反映农作物生长情况的参数信息。
数据传输模块，用于将传感器模块采集的参数信息发送至数据处理模块。
数据处理模块，用于对接收到的参数信息进行处理，并对农作物的生长状态进行评估。
该***还包括预警模块，所述预警模块与所述数据处理模块相连，用于根据所述数据处理模块的评估结果发出相应的预警信息。
有益效果：采用上述的农作物生长监测***，通过设置传感器模块、数据传输模块和数据处理模块，来实现对农作物生长的全面检测，该结构简单、操作方便，且利用传感器模块来获取关于农作物生长状态的参数信息，并将获取的参数信息进行处理，得到对农作物生长状态的评估结果，当发现评估结果异常，可以及时发出预警信息，方便人们根据预警信息采取相应的措施来改善农作物生长环境，避免不必要的经济损失。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明农作物生长监测***结构示意图；
图2是本发明传感器模块的框架结构图；
图3是本发明数据处理模块的框架结构图。
附图标记：
传感器模块1；数据传输模块2；数据处理模块3；预警模块4；第一传感器组件11；第二传感器组件12；数据分析单元31；数据评估单元32；土壤状态评估子单元320；空气状态评估子单元321；综合评估子单元322。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1，一种农作物生长监测***，该***包括传感器模块1、数据传输模块2和数据处理模块3。
传感器模块1，用于采集能够反映农作物生长情况的参数信息。
数据传输模块2，用于将传感器模块采集的参数信息发送至数据处理模块。
数据处理模块3，用于对接收到的参数信息进行处理，并对农作物的生长状态进行评估。
作为优选，该***还包括预警模块4，所述预警模块4与所述数据处理模块3相连，用于根据所述数据处理模块3的评估结果发出相应的预警信息。
作为优选，参见图2，传感器模块1包括用于监测农作物生长的土壤环境的第一传感器组件11和用于监测农作物生长的空气环境的第二传感器组件12；
所述第一传感器组件11包括分别用于监测土壤温度、土壤湿度和土壤酸碱度的传感器，所述分别用于监测土壤温度、土壤湿度和土壤酸碱度的传感器位于土壤表层以下的同一水平面上；
所述第二传感器组件12包括分别用于监测空气温度、空气湿度和光照强度的传感器。
作为优选，参见图3，数据处理模块3包括数据分析单元31和数据评估单元32，数据分析单元31用于对接收到的参数信息进行处理，并将处理后的参数信息发送至数据评估单元32，数据评估单元32用于根据处理后的参数信息，对农作物的生长状态进行评估。
作为优选，数据评估单元32包括土壤状态评估子单元320、空气状态评估子单元321、和综合评估子单元322；
作为优选，土壤状态评估子单元320，用于根据数据分析单元处理得到的关于土壤温度、土壤湿度和土壤酸碱度的参数信息，对农作物生长的土壤状态进行评估，具体是采用土壤状态评估函数对农作物生长的土壤状态进行评估，其中，土壤状态评估函数为：
式中，S(i)是第i时刻时农作物生长的土壤状态评估值，α1、α2、α3分别是土壤温度、土壤湿度和土壤酸碱度的权重值，am是与温度传感器m测得的土壤温度有关的土壤温度敏感度值，Tm(i)是温度传感器m在i时刻时所测得的土壤温度，M是温度传感器的数目，bn是与湿度传感器n测得的土壤湿度有关的土壤湿度敏感度值，Hn(i)是湿度传感器n在i时刻所测得的土壤湿度，N是湿度传感器的数目，ck是与土壤酸碱度传感器k测得的土壤酸碱度有关的土壤酸碱度敏感度值，Pk(i)是土壤酸碱度传感器k在i时刻所测得土壤酸碱度值，K是土壤酸碱度传感器的数目。
有益效果：与现有技术相比，通过建立土壤状态评估子单元320，根据第一传感器组件11采集的参数信息，利用土壤状态评估函数对农作物生长的土壤状态进行评估，该函数充分考虑土壤温度、土壤湿度以及土壤酸碱度对农作物生长的土壤状态的影响，且该算法通过对各个传感器所测参数求加权平均值，避免了单个传感器的异常采集所带来的影响，能够准确地评估出农作物生长的土壤状态。
作为优选，空气状态评估子单元321，用于根据数据分析单元31处理得到的关于空气温度、空气湿度和光照强度的参数信息，对农作物生长的空气环境状态进行评估，具体是采用空气状态评估函数对农作物生长的空气环境进行评估，其中，空气状态评估函数为：
式中，R(i)是第i时刻时农作物生长的空气状态评估值，ati、asi、api分别是i时刻时测得的空气温度值、空气湿度值和光照强度值，β1、β2、β3分别是空气温度值ati、空气湿度值asi、光照强度值api的权重因子，at0、as0、ap0分别是预设的标准空气温度值、空气湿度值、光照强度值。
有益效果：本实施例中，采用空气状态评估子单元321对农作物生长的空气环境进行评估，利用空气状态评估函数评估农作物生长的空气状态，该算法能够很好地处理多因素(如空气温度、空气湿度和光照强度)、人为主观判断等问题，同时在进行空气状态评估时，将预设的标准空气温度值、空气湿度值和光照强度值考虑在内，能够更加客观地反映出农作物生长的当前空气状态，进而有效地对农作物生长的空气状态进行评估。
综合评估子单元322，用于根据土壤状态评估子单元320和空气状态评估子单元321得到的评估结果，对农作物生长环境进行综合评估，其中，对农作物生长环境的评估函数为：
Z＝ln[(1+S(i)2)×(1+R(i)2]+δ
式中，Z是农作物生长环境的评价系数，S(i)是农作物生长的土壤状态的评估值，R(i)是农作物生长的空气状态评估值。
有益效果：通过建立综合评估子单元322，对农作物生长环境进行综合评估，该评估函数充分考虑了农作物生长的土壤环境和空气状态对农作物生长状态的影响，能够有效地处理多个因素对农作物生长环境的影响，同时依据采集的数据对农作物生长环境进行客观分析，避免了人为主观判断可能带来的判断误差，能够准确地评估出农作物的生长状态，有助于后续准确地发出相应的预警信息。
作为优选，预警模块4用于根据数据处理模块3的评价结果发出相应的预警信息，具体是指根据计算得到的农作物生长环境的评价系数Z，判定Z与标准数据库中预设的阈值之间的关系，如果τ正常min≤Z≤τ正常max，农作物生长环境正常，预警模块4不发出预警，其中，τ正常min是预设的农作物生长环境正常的最小临界阈值，τ正常max是预设的农作物生长环境正常的最大临界阈值；如果τ正常max＜Z≤τ差max，农作物生长环境差，预警模块4发出蓝色预警，其中，τ差max是预设的农作物生长环境差的最大临界阈值；如果Z＞τ差max，农作物生长环境极差，预警模块4发出红色预警，提醒人们必须立即采取措施，来改善农作物的生长环境。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种农作物生长监测***，其特征在于，该***包括传感器模块、数据传输模块和数据处理模块；
所述传感器模块，用于采集能够反映农作物生长情况的参数信息；
所述数据传输模块，用于将所述传感器模块采集的参数信息发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块，用于对接收到的参数信息进行处理，并对农作物的生长状态进行评估。
2.根据权利要求1所述的农作物生长监测***，其特征在于，还包括预警模块，所述预警模块与所述数据处理模块相连，用于根据所述数据处理模块的评估结果发出相应的预警信息。
3.根据权利要求2所述的农作物生长监测***，其特征在于，所述传感器模块包括用于监测农作物生长的土壤环境的第一传感器组件和用于监测农作物生长的空气环境的第二传感器组件；
所述第一传感器组件包括分别用于监测土壤温度、土壤湿度和土壤酸碱度的传感器，所述分别用于监测土壤温度、土壤湿度和土壤酸碱度的传感器位于土壤表层以下的同一水平面上；
所述第二传感器组件包括分别用于监测空气温度、空气湿度和光照强度的传感器。
4.根据权利要求3所述的农作物生长监测***，其特征在于，所述数据处理模块包括数据分析单元和数据评估单元，所述数据分析单元用于对接收到的参数信息进行处理，并将处理后的参数信息发送至所述数据评估单元，所述数据评估单元用于根据处理后的参数信息，对农作物的生长状态进行评估。
5.根据权利要求4所述的农作物生长监测***，其特征在于，所述数据评估单元包括土壤状态评估子单元、空气状态评估子单元和综合评估子单元；
所述土壤状态评估子单元，用于根据所述数据分析单元处理得到的关于土壤温度、土壤湿度和土壤酸碱度的参数信息，对农作物生长的土壤状态进行评估，具体是采用土壤状态评估函数对农作物生长的土壤状态进行评估，其中，所述土壤状态评估函数为：
式中，S(i)是第i时刻时的土壤状态评估值，α1、α2、α3分别是土壤温度、土壤湿度和土壤酸碱度的权重值，am是与温度传感器m测得的土壤温度有关的土壤温度敏感度值，Tm(i)是温度传感器m在i时刻时所测得的土壤温度，M是温度传感器的数目，bn是与湿度传感器n测得的土壤湿度有关的土壤湿度敏感度值，Hn(i)是湿度传感器n在i时刻所测得的土壤湿度，N是湿度传感器的数目，ck是与酸碱度传感器k测得的土壤酸碱度有关的土壤酸碱度敏感度值，Pk(i)是土壤酸碱度传感器k在i时刻所测得土壤酸碱度值，K是土壤酸碱度传感器的数目；
所述空气状态评估子单元，用于根据所述数据分析单元处理得到的关于空气温度、空气湿度和光照强度的参数信息，对农作物生长的空气环境状态进行评估；
所述综合评估子单元，用于根据所述土壤状态评估子单元和空气状态评估子单元得到的评估结果，对农作物生长环境进行综合评估。
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