CN114527813B - 一种基于互联网的动态调节验证方法 - Google Patents

一种基于互联网的动态调节验证方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于互联网的动态调节验证方法，该方法基于互联网的动态调节验证***，所述基于互联网的动态调节验证方法包括环境检测模块、***主控模块、动态调节模块、数据库模块，所述环境检测模块用于检测盆栽生长环境数值，所述***主控模块用于计时输出水源，所述动态调节模块用于根据盆栽环境和生长情况调整计时时间与水输出量，所述数据库模块用于存储盆栽生长日志并上传至网络，所述环境检测模块与***主控模块电连接，环境检测模块与动态调节模块之间电连接，***主控模块与数据库模块之间电连接，利用环境检测模块对盆栽的生长环境进行全面检测，本发明，具有实用性强和动态调节准确的特点。

Description

一种基于互联网的动态调节验证方法
技术领域
本发明涉及盆栽自动养植技术领域，具体为一种基于互联网的动态调节验证方法。
背景技术
目前，随着社会经济的发展，年轻人的生活节奏较快，在家中种植盆栽可以供人欣赏、消磨时光。但由于如今上班出差的频率上升，出差的时间不断增长，盆栽时常无人照顾，极易导致盆栽死亡。为解决这种问题，目前已设计出大量自动浇花设备，这些设备能够自动抽取定量水源对盆栽进行浇灌，保证盆栽不会缺水而死，而现有的改进***能够根据空气温度、湿度调节盆栽浇水量的大小，考虑因素较为单一。
现有的自动浇水***不具备动态调节验证功能，只有根据环境温度、湿度抽取定量水源浇灌盆栽，此类***，虽能大致计算水源输出量，但是缺乏全面的环境因素以及生长情况考虑，所以缺乏准确性。定时定量浇花缺乏调节，盆栽经过一段时间生长，对水分的需求会发生变化，定量浇水不能满足盆栽对水的需求。除了空气温度、湿度，盆栽的土壤情况这一因素也十分重要，土壤直接影响水分的吸收，因此对调节浇灌时间和水源输出量有重大影响。除此之外，盆栽的生长程度也直接关系水源输出的大小，盆栽生长越大对水分的需求越大，同时，盆栽生长程度不同，水源浇灌的方式区别也十分明显。所以，对于盆栽的自动养植需要具体考察盆栽情况，将这些养植信息整合成为日志上传至网络也能对盆栽种植新手有良好的培养意义。因此，设计实用性强和动态调节准确的一种基于互联网的动态调节验证方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于互联网的动态调节验证方法，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：一种基于互联网的动态调节验证方法，方法基于互联网的动态调节验证***，所述基于互联网的动态调节验证方法包括环境检测模块、***主控模块、动态调节模块、数据库模块，所述环境检测模块用于检测盆栽生长环境数值，所述***主控模块用于计时输出水源，所述动态调节模块用于根据盆栽环境和生长情况调整计时时间与水输出量，所述数据库模块用于存储盆栽生长日志并上传至网络，所述环境检测模块与***主控模块电连接，环境检测模块与动态调节模块之间电连接，***主控模块与数据库模块之间电连接。
根据上述技术方案，所述环境检测模块包括空气温度检测模块、空气湿度检测模块、高清成像模块，所述空气温度检测模块用于测量盆栽环境温度值，所述空气湿度检测模块用于测量盆栽环境湿度值，所述高清成像模块用于拍照分析盆栽生长度以及盆栽种植土壤的板结度。
根据上述技术方案，所述***主控模块包括计时模块、水源输出模块、输出模式单元，所述计时模块用于倒计时水源输出，所述输出模式单元用于选择水源输出方法，所述计时模块与水源输出模块之间电连接，所述水源输出模块与输出模式模块之间电连接。
根据上述技术方案，所述动态调节模块包括计时调节模块、水源输出调节模块，所述计时调节模块用于根据盆栽生长环境以及盆栽生长状态调节计时时间，所述水源输出模块用于根据盆栽生长环境以及盆栽生长状态调节水源输出量，所述计时调节模块与计时模块之间电连接，所述水源输出调节模块与水源输出模块之间电连接。
根据上述技术方案，所述数据库模块包括盆栽日志模块、数据上传模块，所述盆栽日志模块用于采集基于互联网的动态调节***运行数据和盆栽数据，所述数据上传模块用于上传盆栽日志至网络，所述盆栽日志模块与数据上传模块之间电连接。
根据上述技术方案，所述基于互联网的动态调节验证方法主要包括以下步骤：
步骤S1：环境检测模块启动，实时检测盆栽环境温度Tn，湿度Yn并记录；
步骤S2：开启高清成像模块，拍摄盆栽俯视图，分析盆栽枝叶生长面积S，发送电信号至输出模式单元；
步骤S3：打开激光测距模块，发射面积大小为A的激光束，包含Z条子测距光束，根据激光束不同距离计算距离差值X厘米，通过差值X计算土壤板结程度；
步骤S4：计时调节模块通过环境数据计算计时时间，发送电信号至计时模块；
步骤S5：水源输出调节模块根据盆栽生长面积以及土壤板结程度计算水源输出量，发送电信号至水源输出模块；
步骤S6：将盆栽环境信息、盆栽所处地理位置信息、盆栽灌溉情况集合成日志储存在基于动态调节验证***数据库；
步骤S7：将盆栽日志通过数据上传模块分享至基于互联网网络。
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：开启高清成像摄像头，拍摄盆栽俯视图；
步骤S22：对图像进行处理，拟合出盆栽俯视图形，测量拟合图形最长间距a1与最短间距a2；
步骤S23：计算盆栽生长面积S，
Figure BDA0003512883460000031
将电信号S发送至输出模式单元，低于阈值S0选择喷雾法，否则选择滴灌法。
根据上述技术方案，所述步骤S3进一步包括以下步骤：
步骤S31：启动激光测距分析模块，向盆栽泥土区域发送面积为A的测距范围，包含Z条光线；
步骤S32：记录每条光线的距离q1,q2,q3,……,qn,求距离平均值q0；
步骤S33：将q1,q2,q3,……,qn分别减去平均值q0并取绝对值，得到w1,w2,w3,……,wn；
步骤S34：将w1,w2,w3,……,wn相加得出距离差值总和w0；
步骤S35：计算土壤板结度R，
Figure BDA0003512883460000041
式中α为单位面积板结度。
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：环境监测模块获取盆栽环境温度Tn，湿度Yn，盆栽最优生长环境温度为T0，湿度为Y0；
步骤S42：温度、湿度对盆栽的影响为H1，H1＝C*(T0-Tn)+B*(Y0-Yn)，C、B为负实数；
步骤S43：盆栽生长度S对水分需求变化为H2，H2＝V*S，V是负常数；
步骤S44：土壤板结度R水量需求为H3，H3＝N*R，N是正常数；
步骤S45：综合上述数据，初始浇灌时间为H0，盆栽灌溉时间为H，H＝H0+H1+H2+H3。
根据上述技术方案，所述步骤S5进一步包括以下步骤：
步骤S51：根据盆栽生长程度S得出浇灌方式，若使用喷雾法，则每β单位需要浇水100毫升；
步骤S52：若使用滴灌法，则每单位β需要浇水70毫升；
步骤S53：计算生长度对水源输出量影响U1，
Figure BDA0003512883460000051
步骤S53：土壤板结度对水源下渗有阻碍，板结度越高需要水源输出越多，计算板结度对水源输出影响U2，U2＝O*ln(R+1)，O是常数；
步骤S54：综合上述条件，初始水源输出量为U0，计算水源输出量U，U＝U0+U1+U2。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，利用环境检测模块对盆栽的生长环境进行全面检测，包括：空气温度、湿度以及对盆栽进行高清成像，采集实时的数据，将数据发送至动态调节模块对浇水间隔以及水源输出量进行动态调节，以达到在无人情况下养植盆栽的目的，将养植日志记录整理进行上传，可以给予新手养植经验。
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。
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，本发明提供技术方案：一种基于互联网的动态调节验证方法，该方法基于互联网的动态调节验证***运行，所述基于互联网的动态调节验证方法包括环境检测模块、***主控模块、动态调节模块、数据库模块，所述环境检测模块用于检测盆栽生长环境数值，所述***主控模块用于计时输出水源，所述动态调节模块用于根据盆栽环境和生长情况调整计时时间与水输出量，所述数据库模块用于存储盆栽生长日志并上传至网络，所述环境检测模块与***主控模块电连接，环境检测模块与动态调节模块之间电连接，***主控模块与数据库模块之间电连接，利用环境检测模块对盆栽的生长环境进行全面检测，包括：空气温度、湿度以及对盆栽进行高清成像，采集实时的数据，将数据发送至动态调节模块对浇水间隔以及水源输出量进行动态调节，以达到在无人情况下养植盆栽的目的，将养植日志记录整理进行上传，可以给予新手养植经验。
环境检测模块包括空气温度检测模块、空气湿度检测模块、高清成像模块，所述空气温度检测模块用于测量盆栽环境温度值，所述空气湿度检测模块用于测量盆栽环境湿度值，所述高清成像模块用于拍照分析盆栽生长度以及盆栽种植土壤的板结度。
***主控模块包括计时模块、水源输出模块、输出模式单元，所述计时模块用于倒计时水源输出，所述输出模式单元用于选择水源输出方法，所述计时模块与水源输出模块之间电连接，所述水源输出模块与输出模式模块之间电连接。
动态调节模块包括计时调节模块、水源输出调节模块，所述计时调节模块用于根据盆栽生长环境以及盆栽生长状态调节计时时间，所述水源输出模块用于根据盆栽生长环境以及盆栽生长状态调节水源输出量，所述计时调节模块与计时模块之间电连接，所述水源输出调节模块与水源输出模块之间电连接。
数据库模块包括盆栽日志模块、数据上传模块，所述盆栽日志模块用于采集基于互联网的动态调节***运行数据和盆栽数据，所述数据上传模块用于上传盆栽日志至网络，所述盆栽日志模块与数据上传模块之间电连接。
基于互联网的动态调节验证方法主要包括以下步骤：
步骤S1：环境检测模块启动，实时检测盆栽环境温度Tn，湿度Yn并记录；
步骤S2：开启高清成像模块，拍摄盆栽俯视图，分析盆栽枝叶生长面积S，发送电信号至输出模式单元，高清成像图可以精准观测到盆栽的生长状况，通过拟合线性技术圈画出盆栽生长范围，计算盆栽生长面积；
步骤S3：打开激光测距模块，发射面积大小为A的激光束，包含Z条子测距光束，根据激光束不同距离计算距离差值X厘米，通过差值X计算土壤板结程度，土壤的板结程度和土壤的凹凸有直接关系，使用范围性激光测距测得范围内光线的长短差距，如果差距越大，土壤板结度越低；
步骤S4：计时调节模块通过环境数据计算计时时间，发送电信号至计时模块，通过调节计时模块来确定浇灌间隔可以确保浇水间隔精确；
步骤S5：水源输出调节模块根据盆栽生长面积以及土壤板结程度计算水源输出量，发送电信号至水源输出模块，水源输出调节可以让浇灌量动态调节，确保盆栽所需水分更加准确；
步骤S6：将盆栽环境信息、盆栽所处地理位置信息、盆栽灌溉情况集合成日志储存在基于动态调节验证***数据库；
步骤S7：将盆栽日志通过数据上传模块分享至基于互联网网络。
步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21：开启高清成像摄像头，拍摄盆栽俯视图；
步骤S22：对图像进行处理，拟合出盆栽俯视图形，测量拟合图形最长间距a1与最短间距a2，通过对拟合图形长短距离的测算确定盆栽生长范围的半径；
步骤S23：计算盆栽生长面积S，
Figure BDA0003512883460000071
将电信号S发送至输出模式单元，低于阈值S0选择喷雾法，否则选择滴灌法，盆栽的生长程度决定了盆栽的浇灌方式，在生长程度较低的情况下使用喷雾法能够保护盆栽在浇灌时受损，同时增加空气湿度，使盆栽生长环境更加湿润，盆栽生长度较高时，此时盆栽的根系比较发达，使用滴灌法将水源集中于盆栽土壤，让水分自然下渗，植物根部可以吸收大量的水分，供盆栽生长。
步骤S3进一步包括以下步骤：
步骤S31：启动激光测距分析模块，向盆栽泥土区域发送面积为A的测距范围，包含Z条光线；
步骤S32：记录每条光线的距离q1,q2,q3,……,qn,求距离平均值q0，
步骤S33：将q1,q2,q3,……,qn分别减去平均值q0并取绝对值，得到w1,w2,w3,……,wn；
步骤S34：将w1,w2,w3,……,wn相加得出距离差值总和w0；
步骤S35：计算土壤板结度R，
Figure BDA0003512883460000081
式中α为单位面积板结度，差值越小土壤表面越光滑，土壤板结度越高，通过光束距离差值表现土壤的凹凸性，土壤凹凸性与板结程度成反比，投射一个范围的测距光线使得测算更具有普遍性，使用开根号的方法是由于土壤板结到一定程度就不会增长过快，使板结度表达更加精确。
步骤S4进一步包括以下步骤：
步骤S41：环境监测模块获取盆栽环境温度Tn，湿度Yn，盆栽最优生长环境温度为T0，湿度为Y0；
步骤S42：温度、湿度对盆栽的影响为H1，H1＝C*(T0-Tn)+B*(Y0-Yn)，C、B为负实数，根据目前测得的盆栽温度、湿度与盆栽最佳生长环境做差值计算，体现温度、湿度对盆栽浇灌间隔的影响，差值过大浇灌间隔就会缩小；
步骤S43：盆栽生长度S对水分需求变化为H2，H2＝V*S，V是负常数，盆栽生长度越大对浇水间隔要求越小；
步骤S44：土壤板结度R水量需求为H3，H3＝N*R，N是正常数，土壤板结度越大水分下渗越慢，浇水间隔越长；
步骤S45：综合上述数据，初始浇灌时间为H0，盆栽灌溉时间为H，H＝H0+H1+H2+H3，综合温度、湿度、盆栽生长状况以及土壤板结度影响，对浇灌间隔进行延长或缩短，使得盆栽补充水分及时。
步骤S5进一步包括以下步骤：
步骤S51：根据盆栽生长程度S得出浇灌方式，若使用喷雾法，则每β单位需要浇水100毫升；
步骤S52：若使用滴灌法，则每单位β需要浇水70毫升；
步骤S53：计算生长度对水源输出量影响U1，
Figure BDA0003512883460000091
喷雾法需要对空气和盆栽进行喷洒，所以单位所需水分较多，而滴灌法主要将水源滴灌于土壤中，所以单位需求较少；
步骤S53：土壤板结度对水源下渗有阻碍，板结度越高需要水源输出越多，计算板结度对水源输出影响U2，U2＝O*ln(R+1)，O是常数，土壤板结度越大水分下渗越慢，使得部分水分在空气中蒸发，所以所需水量变多但板结度是增长减缓函数所以其对水分影响随板结度增加变缓，
步骤S54：综合上述条件，初始水源输出量为U0，计算水源输出量U，U＝U0+U1+U2，综合盆栽生长状况以及土壤板结度影响，对水源输出量进行调整，使得盆栽需求水分更加精确，以免出现盆栽缺水死亡或盆栽浸在水中根部泡烂的情况发生，使盆栽更完美生长。
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 (2)

1.一种基于互联网的动态调节验证方法，该方法基于互联网的动态调节验证***，其特征在于：所述基于互联网的动态调节验证方法包括环境检测模块、***主控模块、动态调节模块、数据库模块，所述环境检测模块用于检测盆栽生长环境数值，所述***主控模块用于计时输出水源，所述动态调节模块用于根据盆栽环境和生长情况调整计时时间与水输出量，所述数据库模块用于存储盆栽生长日志并上传至网络，所述环境检测模块与***主控模块电连接，环境检测模块与动态调节模块之间电连接，***主控模块与数据库模块之间电连接；
所述环境检测模块包括空气温度检测模块、空气湿度检测模块、高清成像模块，所述空气温度检测模块用于测量盆栽环境温度值，所述空气湿度检测模块用于测量盆栽环境湿度值，所述高清成像模块用于拍照分析盆栽生长度以及盆栽种植土壤的板结度；
所述***主控模块包括计时模块、水源输出模块、输出模式单元，所述计时模块用于倒计时水源输出，所述输出模式单元用于选择水源输出方法，所述计时模块与水源输出模块之间电连接，所述水源输出模块与输出模式模块之间电连接；
所述动态调节模块包括计时调节模块、水源输出调节模块，所述计时调节模块用于根据盆栽生长环境以及盆栽生长状态调节计时时间，所述水源输出模块用于根据盆栽生长环境以及盆栽生长状态调节水源输出量，所述计时调节模块与计时模块之间电连接，所述水源输出调节模块与水源输出模块之间电连接；
所述数据库模块包括盆栽日志模块、数据上传模块，所述盆栽日志模块用于采集基于互联网的动态调节***运行数据和盆栽数据，所述数据上传模块用于上传盆栽日志至网络，所述盆栽日志模块与数据上传模块之间电连接；
所述基于互联网的动态调节验证方法主要包括以下步骤：
步骤S1：环境检测模块启动，实时检测盆栽环境温度Tn，湿度Yn并记录；
步骤S2：开启高清成像模块，拍摄盆栽俯视图，分析盆栽枝叶生长面积S，发送电信号至输出模式单元；
步骤S3：打开激光测距模块，发射面积大小为A的激光束，包含Z条子测距光束，根据激光束不同距离计算距离差值X厘米，通过差值X计算土壤板结程度；
步骤S4：计时调节模块通过环境数据计算计时时间，发送电信号至计时模块；
步骤S5：水源输出调节模块根据盆栽生长面积以及土壤板结程度计算水源输出量，发送电信号至水源输出模块；
步骤S6：将盆栽环境信息、盆栽所处地理位置信息、盆栽灌溉情况集合成日志储存在基于动态调节验证***数据库；
步骤S7：将盆栽日志通过数据上传模块分享至基于互联网网络；
所述步骤S2进一步包括以下步骤：
步骤S21：开启高清成像摄像头，拍摄盆栽俯视图；
步骤S22：对图像进行处理，拟合出盆栽俯视图形，测量拟合图形最长间距与最短间距；
步骤S23：计算盆栽枝叶生长面积S，，式中为拟合出的盆栽俯视图形最长间距、为拟合出的盆栽俯视图形最短间距，将电信号S发送至输出模式单元，低于阈值S0选择喷雾法，否则选择滴灌法；
所述步骤S3进一步包括以下步骤：
步骤S31：启动激光测距分析模块，向盆栽泥土区域发送面积为A的测距范围，包含Z条光线；
步骤S32：记录每条光线的距离,求距离平均值；
步骤S33：将分别减去平均值并取绝对值，得到；
步骤S34：将相加得出距离差值总和；
步骤S35：计算土壤板结度R，，式中为单位面积板结度；
所述步骤S4进一步包括以下步骤：
步骤S41：环境监测模块获取盆栽环境温度Tn，湿度Yn，盆栽最优生长环境温度为T0，湿度为Y0；
步骤S42：温度、湿度对盆栽的影响为H1，，C、B为负实数；
步骤S43：盆栽枝叶生长面积S对水分需求变化为H2，，V是负常数；
步骤S44：土壤板结度R水量需求为H3，，N是正常数；
步骤S45：综合上述数据，初始浇灌时间为H0，盆栽灌溉时间为H，。
2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的动态调节验证方法，其特征在于：所述步骤S5进一步包括以下步骤：
步骤S51：根据盆栽枝叶生长面积S得出浇灌方式，若使用喷雾法，则每β单位需要浇水100毫升；
步骤S52：若使用滴灌法，则每单位β需要浇水70毫升；
步骤S53：计算生长度对水源输出量影响U1，；
步骤S53：土壤板结度对水源下渗有阻碍，板结度越高需要水源输出越多，计算板结度对水源输出影响U2，，O是常数；
步骤S54：根据步骤S51-步骤S53，初始水源输出量为U0，计算水源输出量U，。
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