一种控制水肥均匀供给的方法和物联网系统与流程

本申请涉及智慧农业，具体而言，涉及一种控制水肥均匀供给的方法和物联网系统。

背景技术：

1、在现代农业生产中，滴灌系统由于其节水和提高灌溉效率的优势，被广泛用于农作物的水肥供给。这种系统通常包括供水管线、滴灌带、以及与之相连的控制器和过滤设备。每根滴灌带上均匀分布着多个滴孔，通过这些滴孔将水和溶解的肥料直接输送到作物根部。

2、然而，滴灌系统的实际运行中常面临诸多问题，特别是滴孔的堵塞和损坏。滴孔堵塞主要是由于水源中的矿物质沉积、泥土颗粒、微生物生长或化肥残留造成的。这种堵塞不仅影响水肥的均匀分布，还可能导致部分作物得不到足够的水分和养分，从而影响作物的生长和产量。此外，滴灌带本身的物理损坏也是一个严重问题，这可能由于田间机械操作不当、老化或动物活动造成。损坏的滴灌带会造成水肥的漏施或过量施用，同样影响作物的均衡发展。总言之，现有技术中通过滴灌系统为农作物供给水肥存在供给不均匀的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种控制水肥均匀供给的方法和物联网系统，目的是提高水肥供给的均匀程度，有助于提升农作物产量。

2、本申请第一方面提供一种控制水肥均匀供给的方法，该方法包括：

3、在滴灌系统对目标地块滴灌预设时间后，从所述目标地块的上方采集所述目标地块的第一图像；所述滴灌系统包括多根滴灌带，每根滴灌带上沿长度方向分布有多个滴孔，每根滴灌带分别用于滴灌所述目标地块的一条种植带；所述第一图像至少包括一条种植带的完整图像；

4、针对所述第一图像中具有完整图像的一个目标种植带，从所述目标种植带上的多个渗透圈中确定出第一渗透圈，所述第一渗透圈是正常滴孔所滴灌成的渗透圈；

5、根据所述预设时间和每个第一渗透圈的大小，判断所述目标种植带的相应滴灌带的多个正常滴孔能否满足均匀滴灌的要求，若否，则向用户发出滴灌带更换提示。

6、可选地，所述方法还包括：

7、从所述目标种植带上的多个渗透圈中确定出第二渗透圈，所述第二渗透圈是异常滴孔所滴灌成的渗透圈；

8、在所述第二渗透圈的数量超过预设数量的情况下，向用户发出滴灌带更换提示；或者，在所述第二渗透圈的比例超过预设比例的情况下，向用户发出滴灌带更换提示。

9、可选地，所述方法还包括：

10、在所述第二渗透圈的数量未超过所述预设数量和/或所述第二渗透圈的比例未超过所述预设比例的情况下，根据所述第二渗透圈的位置，确定待维修滴孔的位置，并向用户发出滴孔维修提示。

11、可选地，所述从所述目标种植带上的多个渗透圈中确定出第二渗透圈，包括：

12、将所述第一图像输入预先训练的第二识别模型，获得所述第二识别模型输出的第二识别结果，所述第二识别结果中包括零个、一个或多个第二渗透圈的位置信息；

13、所述从所述目标种植带上的多个渗透圈中确定出第一渗透圈，包括：

14、将所述目标种植带上除所述第一渗透圈以外的其他渗透圈，确定为第二渗透圈。

15、可选地，所述方法还包括：训练所述渗透圈识别模型；所述训练所述渗透圈识别模型，包括：

16、针对样本地块，分别采集多种不同滴灌时间下的样本地块的样本图像；

17、针对每张样本图像，标记出异常滴孔所滴灌成的渗透圈的位置；

18、利用标记后的样本图像对预设模型进行训练，得到训练形成的渗透圈识别模型。

19、可选地，所述方法还包括：

20、将所述第一图像输入预先训练的第一识别模型，获得所述第一识别模型输出的第一识别结果，所述第一识别结果中包括每个渗透圈的位置信息。

21、可选地，所述第一识别结果还包括每个渗透圈的检测框，所述方法还包括：

22、根据每个渗透圈的检测框的尺寸，确定每个渗透圈的大小。

23、可选地，根据所述预设时间和每个第一渗透圈的大小，判断所述目标种植带的相应滴灌带的多个正常滴孔能否满足均匀滴灌的要求，包括：

24、针对多个第一渗透圈中最大的第一渗透圈，根据预设对应关系和该第一渗透圈的大小，确定该第一渗透圈对应的第一水肥量；所述预设对应关系是水肥量与渗透圈大小之间的对应关系；

25、针对多个第一渗透圈中最小的第一渗透圈，根据所述预设对应关系和该第一渗透圈的大小，确定该第一渗透圈对应的第二水肥量；

26、根据所述预设时间和所述第一水肥量计算第一流速，并根据所述预设时间和所述第二水肥量计算第二流速；

27、计算在所述第二流速的情况下达到最小需肥量的滴灌时间，并根据所述滴灌时间和所述第一流速，计算所述第一流速和所述滴灌时间的乘积，得到最大水肥量；

28、判断所述最大水肥量是否超过水肥量阈值，若是，则确定所述目标种植带的相应滴灌带的多个正常滴孔不能满足均匀滴灌的要求，若否，则确定所述目标种植带的相应滴灌带的多个正常滴孔能满足均匀滴灌的要求。

29、本申请第二方面提供一种物联网系统，该系统包括滴灌系统、拍摄装置及分析装置；

30、所述滴灌系统包括多根滴灌带，每根滴灌带上沿长度方向分布有多个滴孔，每根滴灌带分别用于滴灌所述目标地块的一条种植带；

31、所述拍摄装置用于在所述滴灌系统对目标地块滴灌预设时间后，从所述目标地块的上方的预设高度处采集所述目标地块的第一图像，所述第一图像至少包括一条种植带的完整图像；

32、所述分析装置用于针对所述第一图像中具有完整图像的一个目标种植带，从所述目标种植带上的多个渗透圈中确定出第一渗透圈，所述第一渗透圈是正常滴孔所滴灌成的渗透圈；根据所述预设时间和每个第一渗透圈的大小，判断所述目标种植带的相应滴灌带的多个正常滴孔能否满足均匀滴灌的要求，若否，则向用户发出滴灌带更换提示。

33、可选地，所述拍摄装置为无人机，所述分析装置为物联网平台，所述无人机将采集的第一图像发送给物联网平台，所述物联网平台向用户终端发出滴灌带更换提示。

34、采用本申请提供的控制水肥均匀供给的方法，在滴灌系统对目标地块滴灌预设时间后，从目标地块的上方采集目标地块的第一图像；针对第一图像中具有完整图像的一个目标种植带，从目标种植带上的多个渗透圈中确定出由正常滴孔所滴灌成的第一渗透圈；根据预设时间和每个第一渗透圈的大小，判断目标种植带的相应滴灌带的多个正常滴孔能否满足均匀滴灌的要求，若否，则向用户发出滴灌带更换提示。如此，在正常滴孔也无法满足均匀滴灌要求的情况下，提示用户更换滴灌带，有助于提升水肥供给的均匀程度。此外，本申请并不是判断全部滴孔能否满足均匀滴灌的要求，而是仅判断正常滴孔能否满足均匀滴灌的要求，可以更准确地向用户发出滴灌带更换提示，降低滴灌带更换成本。

技术特征：

1.一种控制水肥均匀供给的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从所述目标种植带上的多个渗透圈中确定出第二渗透圈，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：训练所述渗透圈识别模型；所述训练所述渗透圈识别模型，包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一识别结果还包括每个渗透圈的检测框，所述方法还包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述预设时间和每个第一渗透圈的大小，判断所述目标种植带的相应滴灌带的多个正常滴孔能否满足均匀滴灌的要求，包括：

9.一种物联网系统，其特征在于，所述系统包括滴灌系统、拍摄装置及分析装置；

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述拍摄装置为无人机，所述分析装置为物联网平台，所述无人机将采集的第一图像发送给物联网平台，所述物联网平台向用户终端发出滴灌带更换提示。

技术总结本申请涉及农业技术领域，涉及一种控制水肥均匀供给的方法和物联网系统，该方法包括：在滴灌系统对目标地块滴灌预设时间后，从目标地块的上方采集目标地块的第一图像；针对第一图像中具有完整图像的一个目标种植带，从目标种植带上的多个渗透圈中确定出由正常滴孔所滴灌成的第一渗透圈；根据预设时间和每个第一渗透圈的大小，判断目标种植带的相应滴灌带的多个正常滴孔能否满足均匀滴灌的要求，若否，则向用户发出滴灌带更换提示。如此，在正常滴孔也无法满足均匀滴灌要求的情况下，提示用户更换滴灌带，有助于提升水肥供给的均匀程度。此外，本申请仅判断正常滴孔能否满足均匀滴灌的要求，可以更准确地向用户发出滴灌带更换提示。技术研发人员：刘海明,高丽萍,车呈瑾受保护的技术使用者：淄博市数字农业农村发展中心技术研发日：技术公布日：2024/6/13