CN114422561A - 一种区块链物联网设备的安全判定*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种区块链物联网设备的安全判定***，包括信息收集模块、灌溉分析模块和喷头控制模块，所述信息收集模块用于收集灌溉区域的环境信息，所述灌溉分析模块用于分析判断灌溉区域面积，所述喷头控制模块用于控制灌溉时的喷头喷洒角度，所述信息收集模块与灌溉分析模块电连接，所述灌溉分析模块与喷头控制模块电连接，所述信息收集模块包括气象模块、喷量信息模块和长势监测模块，所述气象模块用于收集气候信息，所述喷量信息模块用于收集灌溉时的喷灌量，所述长势监测模块用于监测灌溉区域的农作物长势情况，本发明，具有可对灌溉环境进行安全判定和灌溉精度高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及物联网设备的安全判定***技术领域，具体为一种区块链物联网设备的安全判定***。
背景技术
智能灌溉装置是托普物联网为保证农业作物需水量的前提下，实现节约用水而提出的一整套解决方案。智能农业灌溉装置可以自动开启灌溉，也可以自动关闭灌溉；可以实现土壤太干时增大喷灌量，太湿时减少喷灌量。
在智能灌溉过程中，水肥一体化自动控制***可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理，实现灌溉农作物的同时对农作物进行施肥、杀虫等操作。然而在对农作物灌溉杀虫过程中，喷头喷射的农药水时常受环境因素影响无法灌溉至既定范围，导致波及到不同种类的农作物，轻者受波及的农作物因药水不匹配受损害，重者则导致药水残留在受波及农作物上就被采摘流入市场危害消费者身体健康。因此，设计可对灌溉环境进行安全判定和灌溉精度高的一种区块链物联网设备的安全判定***是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种区块链物联网设备的安全判定***，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种区块链物联网设备的安全判定***，包括信息收集模块、灌溉分析模块和喷头控制模块，所述信息收集模块用于收集灌溉区域的环境信息，所述灌溉分析模块用于分析判断灌溉区域面积，所述喷头控制模块用于控制灌溉时的喷头喷洒角度，所述信息收集模块与灌溉分析模块电连接，所述灌溉分析模块与喷头控制模块电连接。
根据上述技术方案，所述信息收集模块包括气象模块、喷量信息模块和长势监测模块，所述气象模块用于收集气候信息，所述喷量信息模块用于收集灌溉时的喷灌量，所述长势监测模块用于监测灌溉区域的农作物长势情况。
根据上述技术方案，所述灌溉分析模块包括飘散距离计算模块、安全判定模块和偏移量计算模块，所述飘散距离计算模块用于分析计算灌溉至目标区域后水雾飘散波及的距离值，所述安全判定模块与飘散距离计算模块电连接，所述安全判定模块用于根据飘散距离计算模块计算输出值判定灌溉的安全度，所述偏移量计算模块用于根据信息收集模块分析计算灌溉区域的偏移量。
根据上述技术方案，所述喷头控制模块包括启闭控制单元、角度调节单元和水压调节单元，所述启闭控制单元与安全判定模块电连接，所述启闭控制单元用于控制喷头出水开关的开合，所述角度调节单元根据灌溉分析模块分析结果调节喷头的喷洒角度，所述水压调节单元与长势监测模块电连接，所述水压调节单元用于根据农作物的高度长势调节喷头灌溉水压。
根据上述技术方案，所述气象模块包括风力获取子模块和风向获取子模块，所述风力获取子模块用于灌溉时实时读取风速信息，所述风向获取子模块用于灌溉时实时读取风向信息，所述长势监测模块包括捕光单元和光敏检测单元，所述捕光单元用于对农作物进行照射光源，所述光敏检测单元用于检测地面光信号值。
根据上述技术方案，所述区块链物联网设备的安全判定***的运行方法包括以下步骤：
步骤S1：在农场建设物联网智能灌溉装置，智能灌溉装置中包括安全判定***对灌溉安全范围进行分析判定；
步骤S2：安全判定***中的信息收集模块收集各项灌溉过程中环境数据并电连接传输至灌溉分析模块中；
步骤S3：灌溉分析模块根据灌溉环境因素对灌溉时所需安全距离和偏移量进行分析计算，判定当前环境下继续灌溉的安全性，再导入至喷头控制模块；
步骤S4：喷头控制模块根据分析计算结果对喷头进行控制调节，使灌溉喷洒的药水均在设定的安全区域内，避免药水飘散至设定区域外的其他种类农作物上导致药水不匹配损害农作物，甚至在其它种类农作物上农药残留危害人体健康。
根据上述技术方案，所述步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21：气象模块通过网络获取农场区域的风向和风速大小，并将风向风速数据实时传输至灌溉分析模块处；
步骤S22：智能灌溉装置对农作物灌溉时会根据土壤干湿度自动控制喷头的喷灌量，实现土壤太干时增大喷灌量，太湿时减少喷灌量，喷量信息模块获取灌溉装置的喷量值并传输至灌溉分析模块处；
步骤S23：捕光单元对农作物实时投射光源，与捕光单元相配合的光敏检测单元检测农作物下方阴影区域，当阴影区域越大时，光敏检测单元接收光照量越少，反应检测结果越少，并将结果传输至长势监测模块；
步骤S24：长势监测模块通过光敏检测单元反馈信号值进行反比转换，最终输出结果为农作物的实际生长值，实现对农作物的生产高度实时监测转换。
根据上述技术方案，所述步骤S3中进一步包括以下步骤：
步骤S31：飘散距离计算模块接收实时风力输入值z和农作物长势高度值输入值h；
步骤S32：飘散距离计算模块对灌溉过程中水雾飘散距离进行计算，并输出计算结果飘散波及的距离值L；
步骤S33：安全判定模块读取计算结果L值，并将当前环境水雾飘散波及距离值L与警戒距离值L0作对比，当L<L0时，安全判定模块判定为安全灌溉，属于可操控范围内，电信号传输至启闭控制单元控制喷头开启；当L≥L0时，安全判定模块判定为危险灌溉，若继续灌溉水雾将无法控制波及灌溉目标区域之外的不同种类农作物，电信号传输至启闭控制单元控制喷头关闭；
步骤S34：偏移量计算模块接收风向信息、实时风力输入值z、喷量信息输入喷量值c；
步骤S35：偏移量计算模块对灌溉过程中药水偏移距离进行计算，并输出药水偏移距离l和偏移角度θ。
根据上述技术方案，所述步骤S32中飘散波及的距离值L的计算公式为：
式中，风力值与水雾飘散波及距离成正比，在农作物高度不变下，风力值越大时，飘散波及的距离值L越大；同时，农作物长势高度值h与水雾飘散波及距离成反比，在风速一定下时，农作物越高，与喷头的高度差越小，水雾落至农作物上的时间更快，飘散距离L值越小；
所述步骤S34中药水偏移距离值l的计算公式为：
偏移角度θ的计算公式为：
式中，v为默认喷头默认喷射距离值，在喷量值c一定下，当风力值z越大时，偏移距离l越大，在风力值z一定下，喷量值c越大，药水产受风力影响偏移距离l越小。
根据上述技术方案，所述步骤S4进一步包括以下步骤：
步骤S41：启闭控制单元根据接收安全判定模块的判定结果，当判定为危险灌溉环境下时控制闭合喷头开关，当在判定为安全环境下，则控制开启喷头开关；
步骤S42：角度调节单元获取偏移量计算模块输出的结过和风向获取子模块的风向信息，当风向为侧风向时，角度调节单元调节喷头角度向吹风向一侧偏移θ值的角度；
步骤S43：水压调节单元获取偏移量计算模块输出的结过和风向获取子模块的风向信息，当风向为逆风向时，水压调节单元增加泵出水压，控制喷射距离为l+v值；当风向为顺风向时，水压调节单元较小泵出水压，控制喷射距离为l-v值；通过角度调节单元和水压调节单元，根据风向信息智能控制喷头的喷射调度以及喷射水压，使得最终药水喷洒范围始终在设定区域内，实现了精准控制喷射范围的效果。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有信息收集模块、灌溉分析模块和喷头控制模块，可以根据灌溉时的环境因素以及农作物生长因素智能分析判定是否处于安全灌溉环境下，并在安全灌溉环境下灌溉时通过对环境因素的分析计算，控制喷头的喷射角度和喷射水压，最终实现了可对灌溉环境进行安全判定和灌溉精度高的作用。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的***模块组成示意图；
图2是本发明的喷头喷射路径示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供技术方案：一种区块链物联网设备的安全判定***，包括信息收集模块、灌溉分析模块和喷头控制模块，信息收集模块用于收集灌溉区域的环境信息，灌溉分析模块用于分析判断灌溉区域面积，喷头控制模块用于控制灌溉时的喷头喷洒角度，信息收集模块与灌溉分析模块电连接，灌溉分析模块与喷头控制模块电连接；通过设置有信息收集模块、灌溉分析模块和喷头控制模块，可以根据灌溉时的环境因素以及农作物生长因素智能分析判定是否处于安全灌溉环境下，并在安全灌溉环境下灌溉时通过对环境因素的分析计算，控制喷头的喷射角度和喷射水压，最终实现了可对灌溉环境进行安全判定和灌溉精度高的作用。
信息收集模块包括气象模块、喷量信息模块和长势监测模块，气象模块用于收集气候信息，喷量信息模块用于收集灌溉时的喷灌量，长势监测模块用于监测灌溉区域的农作物长势情况。
灌溉分析模块包括飘散距离计算模块、安全判定模块和偏移量计算模块，飘散距离计算模块用于分析计算灌溉至目标区域后水雾飘散波及的距离值，安全判定模块与飘散距离计算模块电连接，安全判定模块用于根据飘散距离计算模块计算输出值判定灌溉的安全度，偏移量计算模块用于根据信息收集模块分析计算灌溉区域的偏移量。
喷头控制模块包括启闭控制单元、角度调节单元和水压调节单元，启闭控制单元与安全判定模块电连接，启闭控制单元用于控制喷头出水开关的开合，角度调节单元根据灌溉分析模块分析结果调节喷头的喷洒角度，水压调节单元与长势监测模块电连接，水压调节单元用于根据农作物的高度长势调节喷头灌溉水压。
气象模块包括风力获取子模块和风向获取子模块，风力获取子模块用于灌溉时实时读取风速信息，风向获取子模块用于灌溉时实时读取风向信息，长势监测模块包括捕光单元和光敏检测单元，捕光单元用于对农作物进行照射光源，光敏检测单元用于检测地面光信号值。
区块链物联网设备的安全判定***的运行方法包括以下步骤：
步骤S1：在农场建设物联网智能灌溉装置，智能灌溉装置中包括安全判定***对灌溉安全范围进行分析判定；
步骤S2：安全判定***中的信息收集模块收集各项灌溉过程中环境数据并电连接传输至灌溉分析模块中；
步骤S3：灌溉分析模块根据灌溉环境因素对灌溉时所需安全距离和偏移量进行分析计算，判定当前环境下继续灌溉的安全性，再导入至喷头控制模块；
步骤S4：喷头控制模块根据分析计算结果对喷头进行控制调节，使灌溉喷洒的药水均在设定的安全区域内，避免药水飘散至设定区域外的其他种类农作物上导致药水不匹配损害农作物，甚至在其它种类农作物上农药残留危害人体健康。
步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21：气象模块通过网络获取农场区域的风向和风速大小，并将风向风速数据实时传输至灌溉分析模块处；
步骤S22：智能灌溉装置对农作物灌溉时会根据土壤干湿度自动控制喷头的喷灌量，实现土壤太干时增大喷灌量，太湿时减少喷灌量，喷量信息模块获取灌溉装置的喷量值并传输至灌溉分析模块处；
步骤S23：捕光单元对农作物实时投射光源，与捕光单元相配合的光敏检测单元检测农作物下方阴影区域，当阴影区域越大时，光敏检测单元接收光照量越少，反应检测结果越少，并将结果传输至长势监测模块；
步骤S24：长势监测模块通过光敏检测单元反馈信号值进行反比转换，最终输出结果为农作物的实际生长值，实现对农作物的生产高度实时监测转换。
步骤S3中进一步包括以下步骤：
步骤S31：飘散距离计算模块接收实时风力输入值z和农作物长势高度值输入值h；
步骤S32：飘散距离计算模块对灌溉过程中水雾飘散距离进行计算，并输出计算结果飘散波及的距离值L；
步骤S33：安全判定模块读取计算结果L值，并将当前环境水雾飘散波及距离值L与警戒距离值L0作对比，当L<L0时，安全判定模块判定为安全灌溉，属于可操控范围内，电信号传输至启闭控制单元控制喷头开启；当L≥L0时，安全判定模块判定为危险灌溉，若继续灌溉水雾将无法控制波及灌溉目标区域之外的不同种类农作物，电信号传输至启闭控制单元控制喷头关闭；
步骤S34：偏移量计算模块接收风向信息、实时风力输入值z、喷量信息输入喷量值c；
步骤S35：偏移量计算模块对灌溉过程中药水偏移距离进行计算，并输出药水偏移距离l和偏移角度θ。
步骤S32中飘散波及的距离值L的计算公式为：
式中，风力值与水雾飘散波及距离成正比，在农作物高度不变下，风力值越大时，飘散波及的距离值L越大；同时，农作物长势高度值h与水雾飘散波及距离成反比，在风速一定下时，农作物越高，与喷头的高度差越小，水雾落至农作物上的时间更快，飘散距离L值越小；
步骤S34中药水偏移距离值l的计算公式为：
偏移角度θ的计算公式为：
式中，v为默认喷头默认喷射距离值，在喷量值c一定下，当风力值z越大时，偏移距离l越大，在风力值z一定下，喷量值c越大，药水产受风力影响偏移距离l越小。
步骤S4进一步包括以下步骤：
步骤S41：启闭控制单元根据接收安全判定模块的判定结果，当判定为危险灌溉环境下时控制闭合喷头开关，当在判定为安全环境下，则控制开启喷头开关；
步骤S42：角度调节单元获取偏移量计算模块输出的结过和风向获取子模块的风向信息，当风向为侧风向时，角度调节单元调节喷头角度向吹风向一侧偏移θ值的角度；
步骤S43：水压调节单元获取偏移量计算模块输出的结过和风向获取子模块的风向信息，当风向为逆风向时，水压调节单元增加泵出水压，控制喷射距离为l+v值；当风向为顺风向时，水压调节单元较小泵出水压，控制喷射距离为l-v值；通过角度调节单元和水压调节单元，根据风向信息智能控制喷头的喷射调度以及喷射水压，使得最终药水喷洒范围始终在设定区域内，实现了精准控制喷射范围的效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种区块链物联网设备的安全判定***，包括信息收集模块、灌溉分析模块和喷头控制模块，其特征在于：所述信息收集模块用于收集灌溉区域的环境信息，所述灌溉分析模块用于分析判断灌溉区域面积，所述喷头控制模块用于控制灌溉时的喷头喷洒角度，所述信息收集模块与灌溉分析模块电连接，所述灌溉分析模块与喷头控制模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述信息收集模块包括气象模块、喷量信息模块和长势监测模块，所述气象模块用于收集气候信息，所述喷量信息模块用于收集灌溉时的喷灌量，所述长势监测模块用于监测灌溉区域的农作物长势情况。
3.根据权利要求2所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述灌溉分析模块包括飘散距离计算模块、安全判定模块和偏移量计算模块，所述飘散距离计算模块用于分析计算灌溉至目标区域后水雾飘散波及的距离值，所述安全判定模块与飘散距离计算模块电连接，所述安全判定模块用于根据飘散距离计算模块计算输出值判定灌溉的安全度，所述偏移量计算模块用于根据信息收集模块分析计算灌溉区域的偏移量。
4.根据权利要求3所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述喷头控制模块包括启闭控制单元、角度调节单元和水压调节单元，所述启闭控制单元与安全判定模块电连接，所述启闭控制单元用于控制喷头出水开关的开合，所述角度调节单元根据灌溉分析模块分析结果调节喷头的喷洒角度，所述水压调节单元与长势监测模块电连接，所述水压调节单元用于根据农作物的高度长势调节喷头灌溉水压。
5.根据权利要求4所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述气象模块包括风力获取子模块和风向获取子模块，所述风力获取子模块用于灌溉时实时读取风速信息，所述风向获取子模块用于灌溉时实时读取风向信息，所述长势监测模块包括捕光单元和光敏检测单元，所述捕光单元用于对农作物进行照射光源，所述光敏检测单元用于检测地面光信号值。
6.根据权利要求5所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述区块链物联网设备的安全判定***的运行方法包括以下步骤：
步骤S1：在农场建设物联网智能灌溉装置，智能灌溉装置中包括安全判定***对灌溉安全范围进行分析判定；
步骤S2：安全判定***中的信息收集模块收集各项灌溉过程中环境数据并电连接传输至灌溉分析模块中；
步骤S3：灌溉分析模块根据灌溉环境因素对灌溉时所需安全距离和偏移量进行分析计算，判定当前环境下继续灌溉的安全性，再导入至喷头控制模块；
步骤S4：喷头控制模块根据分析计算结果对喷头进行控制调节，使灌溉喷洒的药水均在设定的安全区域内。
7.根据权利要求6所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21：气象模块通过网络获取农场区域的风向和风速大小，并将风向风速数据实时传输至灌溉分析模块处；
步骤S22：智能灌溉装置对农作物灌溉时会根据土壤干湿度自动控制喷头的喷灌量，实现土壤太干时增大喷灌量，太湿时减少喷灌量，喷量信息模块获取灌溉装置的喷量值并传输至灌溉分析模块处；
步骤S23：捕光单元对农作物实时投射光源，与捕光单元相配合的光敏检测单元检测农作物下方阴影区域，当阴影区域越大时，光敏检测单元接收光照量越少，反应检测结果越少，并将结果传输至长势监测模块；
步骤S24：长势监测模块通过光敏检测单元反馈信号值进行反比转换，最终输出结果为农作物的实际生长值。
8.根据权利要求7所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述步骤S3中进一步包括以下步骤：
步骤S31：飘散距离计算模块接收实时风力输入值z和农作物长势高度值输入值h；
步骤S32：飘散距离计算模块对灌溉过程中水雾飘散距离进行计算，并输出计算结果飘散波及的距离值L；
步骤S33：安全判定模块读取计算结果L值，并将当前环境水雾飘散波及距离值L与警戒距离值L0作对比，当L<L0时，安全判定模块判定为安全灌溉，属于可操控范围内，电信号传输至启闭控制单元控制喷头开启；当L≥L0时，安全判定模块判定为危险灌溉，若继续灌溉水雾将无法控制波及灌溉目标区域之外的不同种类农作物，电信号传输至启闭控制单元控制喷头关闭；
步骤S34：偏移量计算模块接收风向信息、实时风力输入值z、喷量信息输入喷量值c；
步骤S35：偏移量计算模块对灌溉过程中药水偏移距离进行计算，并输出药水偏移距离l和偏移角度θ。
9.根据权利要求8所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述步骤S32中飘散波及的距离值L的计算公式为：
式中，风力值与水雾飘散波及距离成正比，在农作物高度不变下，风力值越大时，飘散波及的距离值L越大；同时，农作物长势高度值h与水雾飘散波及距离成反比，在风速一定下时，农作物越高，与喷头的高度差越小，水雾落至农作物上的时间更快，飘散距离L值越小；
所述步骤S34中药水偏移距离值l的计算公式为：
偏移角度θ的计算公式为：
式中，v为默认喷头默认喷射距离值，在喷量值c一定下，当风力值z越大时，偏移距离l越大，在风力值z一定下，喷量值c越大，药水产受风力影响偏移距离l越小。
10.根据权利要求9所述的一种区块链物联网设备的安全判定***，其特征在于：所述步骤S4进一步包括以下步骤：
步骤S41：启闭控制单元根据接收安全判定模块的判定结果，当判定为危险灌溉环境下时控制闭合喷头开关，当在判定为安全环境下，则控制开启喷头开关；
步骤S42：角度调节单元获取偏移量计算模块输出的结过和风向获取子模块的风向信息，当风向为侧风向时，角度调节单元调节喷头角度向吹风向一侧偏移θ值的角度；
步骤S43：水压调节单元获取偏移量计算模块输出的结过和风向获取子模块的风向信息，当风向为逆风向时，水压调节单元增加泵出水压，控制喷射距离为l+v值；当风向为顺风向时，水压调节单元较小泵出水压，控制喷射距离为l-v值。
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| CN202210073425.XA CN114422561A (zh) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | 一种区块链物联网设备的安全判定*** |
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