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一种矿山生态修复自动化滴灌养护方法与流程

2021-10-27 18:45:00 来源:中国专利 TAG:滴灌 自动化 养护 矿山 修复


1.本发明涉及自动化滴灌技术领域,具体而言,涉及一种矿山生态修复自动化滴灌养护方法。


背景技术:

2.目前矿山修复养护方法一般使用以下方法:1.依靠自然降雨2.洒水车喷淋 3.安装喷灌系统。传统方法存在不足,方法一降雨不规律,养护效果无法保障;方法二养护人工成本大,人为因素影响大,喷洒不均匀,且出水压力大,容易损伤养护基质;方法三喷灌方式需水量大,喷灌给水量不够均匀,无法达到水资源最大利用。


技术实现要素:

3.鉴于此,本发明提出了一种矿山生态修复自动化滴灌养护方法,旨在解决传统养护方法大水漫灌、水资源利用效率不高和给水量不均匀的问题。
4.一个方面,本发明提出了一种矿山生态修复自动化滴灌养护方法,包括:
5.步骤1:在待滴灌区域安装蓄水装置,通过所述蓄水装置对所述待滴灌区域进行滴灌养护;
6.步骤2:获取所述待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息;
7.步骤3:根据所述ph值信息、肥力信息和湿度信息设定所述蓄水装置的滴灌速度;
8.步骤4:当所述蓄水装置滴灌预设时长后,再次获取所述待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息,根据再次获取的数据确定是否对待滴灌区域继续进行滴灌;
9.在所述步骤4中,当再次获取所述待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息后,将获取的数据与预设条件进行比对,当再次获取的数据满足预设条件时,则停止滴灌,当再次获取的数据不满足预设条件时,则继续滴灌。
10.进一步地,在所述步骤4中,当再次获取的数据不满足预设条件,并判定需要继续进行滴灌时,根据所述再次获取的数据与预设的标准数据之间的差值,确定继续滴灌时所述蓄水装置的滴灌速度。
11.进一步地,在所述步骤4中,当确定继续滴灌时所述蓄水装置的滴灌速度后,实时的获取蓄水池内的水位高度,根据实时的水位高度对所述蓄水装置的滴灌速度进行修正。
12.进一步地,在所述步骤4中,当再次获取所述待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息后,在将获取的数据与预设条件进行比对之前,根据获取的数据设定所述蓄水池的蓄水量。
13.进一步地,在设定所述蓄水池的蓄水量后,检测所述蓄水池的水位高度,根据所述蓄水池的水位高度与预设水位高度之间的差值判断是否向所述蓄水池内注水。
14.进一步地,在所述待滴灌区域内设置一图像采集单元,通过所述图像采集单元采集所述待滴灌区域内的植被的图像信息,根据获取的图像信息,对所述蓄水装置的滴灌速度进行补偿。
15.进一步地,在获取所述待滴灌区域内的植被的图像信息后,从所述图像信息中截取出一图像帧,从所述图像帧中获取所述图像帧中的植被的叶片的卷曲状态,根据所述叶片的卷曲状态确定滴灌速度补偿系数,以对所述蓄水装置的滴灌速度进行补偿。
16.进一步地,在获取所述图像帧中的植被的叶片的卷曲状态时,首先通过图像处理模块确定初始时刻的植被叶片的卷曲状态信息,在获取初始时刻的植被叶片的卷曲状态信息时,图像处理模块在从初始时刻的图像帧中获取植被叶片的卷曲状态信息时,首先在该图像帧中,确定n个完整的叶片,并对每一叶片进行标记,在将每一叶片标记后,分别对每一叶片的长度和宽度进行求和,以获取叶片的长度值和宽度值的和,并将每一叶片的长度值和宽度值的和输送至控制系统内,控制系统根据初始时刻的每一叶片的长度值和宽度值的和建立初始时刻长宽和值矩阵c0,设定c0(c01,c02,c03,...,c0n),其中,c01 为第一叶片的初始时刻长宽值的和值,c02为第二叶片的初始时刻长宽值的和值,c03为第三叶片的初始时刻长宽值的和值,c0n为第n叶片的初始时刻长宽值的和值;
17.控制系统在建立初始时刻长宽和值矩阵c0,间隔预设时长后,通过图像处理模块获取第一时刻的图像帧,并从第一时刻的图像帧中获取上述n个完整的叶片的长度值和宽度值的和,传输至控制系统后,控制系统建立第一时刻长宽和值矩阵c1,设定c1(c11,c12,c13,...,c1n),其中,c11为第一叶片的第一时刻长宽值的和值,c12为第二叶片的第一时刻长宽值的和值,c13为第三叶片的第一时刻长宽值的和值,c1n为第n叶片的第一时刻长宽值的和值;
18.控制系统根据初始时刻长宽和值矩阵c0和第一时刻长宽和值矩阵c1中第 i个叶片在初始时刻的长宽值的和值与第一时刻之间的长宽值的和值之间的差值确定第i个叶片在第一时刻的卷曲状态,i=1,2,3,...,n。
19.进一步地,在确定所述植被的叶片的卷曲状态时,首先获取第一时刻的叶片的卷曲状态信息,间隔预设时长后,获取第二时刻的叶片的卷曲状态信息,将两次的叶片的卷曲状态信息进行比对,根据比对结果确定修正系数,通过确定的修正系数对所述滴灌速度补偿系数进行修正。
20.进一步地,在对所述蓄水装置的滴灌速度进行补偿时,通过控制系统实时的获取第n时刻的叶片卷曲状态ca,且控制系统内还设定有第一预设叶片卷曲状态cb1、第二预设叶片卷曲状态cb2、第三预设叶片卷曲状态cb3和第四预设叶片卷曲状态cb4,且cb1<cb2<cb3<cb4;控制系统内还设定有第一预设滴灌速度补偿系数k1、第二预设滴灌速度补偿系数k2、第三预设滴灌速度补偿系数k3和第四预设滴灌速度补偿系数k4,且1<k1<k2<k3<k4<2;
21.当控制系统选定所述第i预设滴灌速度进行修正系数ai对第i预设滴灌速度si进行修正,i=1,2,3,4,并将修正后的蓄水装置的滴灌速度设定为si*ai 时,所述控制系统还根据第n时刻的叶片卷曲状态ca与各预设叶片卷曲状态之间的关系,选定滴灌速度补偿系数以对修正后的滴灌速度进行补偿:
22.当ca≤cb1时,选定第一预设滴灌速度补偿系数k1对修正后的滴灌速度进行补偿,补偿后的滴灌速度为si*ai*k1;
23.当cb1<ca≤cb2时,选定第二预设滴灌速度补偿系数k2对修正后的滴灌速度进行补偿,补偿后的滴灌速度为si*ai*k2;
24.当cb2<ca≤cb3时,选定第三预设滴灌速度补偿系数k3对修正后的滴灌速度进行补偿,补偿后的滴灌速度为si*ai*k3;
25.当cb3<ca≤cb4时,选定第四预设滴灌速度补偿系数k4对修正后的滴灌速度进行补偿,补偿后的滴灌速度为si*ai*k4。
26.与现有技术相比,本发明的有益效果在于,通过利用矿山生态修复用蓄水装置进行自动滴灌,并采用上述方法对蓄水装置进行滴灌时的自动控制,并通过收集自然降雨为主要养护水源,以地下水源、地表水源或城市供水系统水源为辅助水源,利用物联网技术搭建自动化矿山修复滴灌养护系统,其具有养护过程高效省工,水资源利用效率高,按绿化植物所需供给水、肥的优点。
附图说明
27.通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
28.图1为本发明实施例提供的蓄水装置的功能框图;
29.图2为本发明实施例提供的蓄水装置的结构示意图;
30.图3为本发明实施例提供的养护过程思维导图;
31.图4为本发明实施例提供的矿山生态修复自动化滴灌养护方法的流程图。
具体实施方式
32.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
33.参阅图1所示,本实施例提供了一种蓄水装置,其包括控制系统、服务器和数据采集模块,本装置安装在待滴灌区域内,具体在待滴灌区域内铺设滴灌管道,滴灌管道与控制系统相连接,以通过其进行控制,同时在待滴灌区域内埋设采集模块,以采集待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息,控制系统获取到采集的数据信息后,根据获取的数据信息对待滴灌区域内的滴灌状态进行控制,同时,控制系统与服务器通讯连接,以将获取的数据实时的传输至服务器,还可根据服务器的控制指令对区域内的滴灌状态进行控制。
34.结合图2所示,具体而言,控制系统包括一控制主机,控制主机与服务器通讯连接,且控制主机外接220v电源进行供电。服务器包括室内终端和移动终端,室内终端为设置于室内的计算机,移动终端为便携式移动设备,例如手机、平板等,通过设置的室内终端和移动终端,能够方便对蓄水装置进行远程控制。采集模块包括ph传感器、肥力传感器和土壤水分传感器,ph传感器用于采集土壤的ph值信息,肥力传感器优选为土壤氮磷钾传感器,肥力传感器用于检测土壤的肥力信息,土壤水分传感器用于检测土壤的湿度信息。具体的,控制主机通过线缆与ph传感器、肥力传感器和土壤水分传感器电连接,且线缆上设置有解码器和防雷模块,解码器用于进行数据解码,防雷模块用于对线路进行雷电防护。
35.具体而言,在设置ph传感器、肥力传感器和土壤水分传感器时,在待滴灌区域内设置若干个,以对待滴灌区域内的不同区域进行检测及数据采集。
36.具体而言,在待滴灌区域的附近设置有雨水收集装置,通过雨水收集装置进行雨水收集,以通过收集的雨水对待滴灌区域进行灌溉。
37.上述实施例在具体实施时,当在待滴灌区域内进行蓄水装置安装施工时,按照从源头到终端的顺序进行,先干管后支管再到喷头,最后添加控制设备。利用雨水收集装置汇集自然降雨经过初级滤装置后导入蓄水池,并对水、肥料进行二级过滤、加压和系统控制,借助管道将水和养分输送,通过滴灌管均匀滴至绿化植物根系,实现矿山绿化的精准养护。
38.在此,以客土喷播区为例,该方法实际应用中有三种模式:1.根据环境传感器数据,按绿化植物水、肥需求,设定自动灌溉;2.小程序、web远程启停; 3.现场管理。
39.具体的施工步骤为:平整雨水收集平面,使雨水能够流向最低点;平整蓄水池、机房平台;机房地坪硬化;主管铺设,主管的选择可根据供水压力需求进行选择,以选择承压12公斤的pe热熔盘管作为主管为例,pe热熔盘管具有可弯曲性,便于野外布设管道,且pe盘管接口少,接口热熔后接口处承压好,提升整体供水管路的稳定性;机房地坪达到硬度要求后,安装蓄水池、机房、加压泵、水泵控制器、过滤装置,优选的,施肥池和蓄水池共用,采用人工添加营养成分,实际操作中可单独建立供肥管路;雨水收集平台铺设油布,在地势最低点加装50目的不锈钢网作为初级过滤,将雨水通过雨水斗汇入雨水收集装置,经雨水收集装置处理后转储至雨水收集池,用以供应滴灌用水,实际操作中可根据当地降雨情况以及绿化植物需水情况,设计雨水收集池容量;初级过滤中可加上一层土工布,进一步加强过滤效果,减少固体杂质堵塞滤网,加强系统稳定性,土工布具有良好的透水性能够有效地截流土颗粒,细沙、小石料等;测试供水系统,确保管路无漏水;连通主管路,确保管路无漏水;布置滴灌管、并联通主管,优选的,为了方便观察,滴灌管布置在绿化基质表层,实际操作中可布置于基质中,水资源利用达到最大效率;测试水压、并检查管路,确保管路无漏水;安装传感器、控制器、控制平台;系统调试。
40.具体而言,上述蓄水装置在具体使用时,将其安装至待滴灌区域,通过上述蓄水装置的控制系统对待滴灌区域内安装的管线进行控制,从而对待滴灌区域进行滴灌养护。在对待滴灌区域进行滴灌养护时,通过数据采集模块对待滴灌区域进行土壤数据的采集,以获取待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息,且控制系统根据ph值信息、肥力信息和湿度信息设定蓄水装置的滴灌速度,即,对滴灌管道内的水流速度进行控制。
41.具体而言,当通过蓄水装置滴灌预设时长后,控制系统再次获取待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息,根据再次获取的数据确定是否对待滴灌区域继续进行滴灌:
42.当再次获取到待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息后,将获取的数据与预设条件进行比对,当再次获取的数据满足预设条件时,则停止滴灌,当再次获取的数据不满足预设条件时,则继续滴灌。
43.上述实施例的养护过程如图3所示,在养护过程中,传感器每分钟上报一次土壤数据,当土壤墒情低于植物所需时,控制平台下发指令启动电磁阀、启动水泵,进行滴灌;直到土壤墒情上升到阈值时,停止滴灌;如果在此期间蓄水池水位过低,水泵控制器会自动停止水泵,待10分钟后,再次启动水泵,直到土壤墒情上升到阈值时,完成一次养护过程。
44.在实际操作过程中,可以增加雨量传感器,计算雨水收集量,结合当地降雨情况,设计滴灌频率。对于不方便取电和取水的偏远矿区,可以使用太阳能作为电源,完全使用雨水收集池作为滴灌水源。
45.上述蓄水装置收集自然降雨作为主要养护水源,以地下水源、地表水源或城市供水系统水源作为辅助水源,利用物联网技术进行自动化矿山生态修复滴灌养护的方法。使用本方法进行矿山生态修复养护,可以高效率的利用水资源进行养护,直达绿化植物根系,做到按需供水;本方法环境适用性强,可以广泛运用于全国各地,不受区域限制;本方法养护过程高效省工,有三种工作模式,可现场通过控制平台管理、可远程使用小程序或web管理、以及按传感数据设定自动灌溉。
46.参阅图4所示,基于上述实施例的另一种优选的实施方式中,本实施方式提供了一种矿山生态修复自动化滴灌养护方法,其特征在于,包括以下步骤:
47.步骤1:在待滴灌区域安装蓄水装置,通过蓄水装置对待滴灌区域进行滴灌养护;
48.步骤2:获取待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息;
49.步骤3:根据ph值信息、肥力信息和湿度信息设定蓄水装置的滴灌速度;
50.步骤4:当蓄水装置滴灌预设时长后,再次获取待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息,根据再次获取的数据确定是否对待滴灌区域继续进行滴灌;
51.在步骤4中,当再次获取待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息后,将获取的数据与预设条件进行比对,当再次获取的数据满足预设条件时,则停止滴灌,当再次获取的数据不满足预设条件时,则继续滴灌。
52.具体而言,在步骤4中,当再次获取的数据不满足预设条件,并判定需要继续进行滴灌时,根据再次获取的数据与预设的标准数据之间的差值,确定继续滴灌时蓄水装置的滴灌速度。
53.具体而言,预设条件包括标准土壤ph值、标准土壤肥力信息和标准土壤湿度信息,标准土壤ph值、标准土壤肥力信息和标准土壤湿度信息为规范值或者是预设的数值。
54.具体而言,当再次获取的待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息的数值均大于或等于标准土壤ph值、标准土壤肥力信息和标准土壤湿度信息时,则判断再次获取的数据满足预设条件,则停止灌溉;反之,当再次获取的待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息的数值均小于标准土壤ph值、标准土壤肥力信息和标准土壤湿度信息时,则继续进行灌溉。
55.具体而言,当再次获取的数据不满足预设条件,并判定需要继续进行滴灌时,将再次获取的待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息的数值与标准土壤ph值、标准土壤肥力信息和标准土壤湿度信息进行差值计算,根据计算的差值确定蓄水装置的滴灌速度,即,确定滴灌管道内的水流速度。
56.具体而言,通过控制系统预先设定第一预设滴灌速度s1、第二预设滴灌速度s2、第三预设滴灌速度s3和第四预设滴灌速度s4,还通过控制系统预先设定第一土壤差值矩阵a1(a11,a12,a13)、第二土壤差值矩阵a2(a21,a22, a23)、第三土壤差值矩阵a3(a31,a32,a33)和第四土壤差值矩阵a4(a41, a42,a43),其中,a11第一预设ph值差值,a12第一预设肥力信息差值,a13 第一预设湿度信息差值,a21第二预设ph值差值,a22第二预设肥力信息差值, a23第二预设湿度信息差值,a31第三预设ph值差值,a32第三预设肥力信息差值,a33第
三预设湿度信息差值,a41第四预设ph值差值,a42第四预设肥力信息差值,a43第四预设湿度信息差值,且a11到a41、a12到a42以及a13 到a43依次等差增大。
57.具体而言,通过控制系统获取实时ph值差值

a1、实时肥力信息差值
△ꢀ
a2和实时湿度信息差值

a3,且控制系统根据实时的差值与各预设差值之间的关系设定蓄水装置的滴灌速度:
58.当

a1≤a11、

a2≤a12以及

a3≤a13时,选定第一预设滴灌速度s1 作为蓄水装置的滴灌速度,即,将滴灌管道内的水流速度设定为第一预设滴灌速度s1;
59.当a11<

a1≤a21、a12<

a2≤a22以及a13<

a3≤a23时,选定第二预设滴灌速度s2作为蓄水装置的滴灌速度,即,将滴灌管道内的水流速度设定为第二预设滴灌速度s2;
60.当a21<

a1≤a31、a22<

a2≤a32以及a23<

a3≤a33时,选定第三预设滴灌速度s3作为蓄水装置的滴灌速度,即,将滴灌管道内的水流速度设定为第三预设滴灌速度s3;
61.当a31<

a1≤a41、a32<

a2≤a42以及a33<

a3≤a43时,选定第四预设滴灌速度s4作为蓄水装置的滴灌速度,即,将滴灌管道内的水流速度设定为第四预设滴灌速度s4。
62.具体而言,在步骤4中,当确定继续滴灌时蓄水装置的滴灌速度后,实时的获取蓄水池内的实时水位高度

h,根据蓄水池内的实时水位高度

h对蓄水装置的滴灌速度进行修正。
63.具体而言,控制系统还设定有第一预设水位高度h1、第二预设水位高度 h2、第三预设水位高度h3和第四预设水位高度h4,且h1<h2<h3<h4;控制系统还设定有第一预设滴灌速度进行修正系数a1、第二预设滴灌速度进行修正系数a2、第三预设滴灌速度进行修正系数a3和第四预设滴灌速度进行修正系数a4,1<且a1<a2<a3<a4<2。
64.具体而言,控制系统还根据实时水位高度

h与各预设水位高度之间的关系,选定各预设滴灌速度进行修正系数以对选定的蓄水装置的第i预设滴灌速度si进行修正,i=1,2,3,4:
65.当

h≤h1时,选定第一预设滴灌速度进行修正系数a1对蓄水装置的滴灌速度进行修正,修正后的滴灌速度为si*a1;
66.当h1<

h≤h2时,选定第二预设滴灌速度进行修正系数a2对蓄水装置的滴灌速度进行修正,修正后的滴灌速度为si*a2;
67.当h2<

h≤h3时,选定第三预设滴灌速度进行修正系数a3对蓄水装置的滴灌速度进行修正,修正后的滴灌速度为si*a3;
68.当h3<

h≤h4时,选定第四预设滴灌速度进行修正系数a4对蓄水装置的滴灌速度进行修正,修正后的滴灌速度为si*a4。
69.当选定第i预设滴灌速度进行修正系数ai对第i预设滴灌速度si进行修正时,i=1,2,3,4,则将修正后的蓄水装置的滴灌速度设定为si*ai,即,将滴灌管道内的水流速度设定为si*ai。
70.具体而言,在步骤4中,当再次获取待滴灌区域土壤的ph值信息、肥力信息和湿度信息后,在将获取的数据与预设条件进行比对之前,根据获取的数据设定蓄水池的蓄水量。
71.具体而言,通过控制系统预先设定第一预设蓄水量q1、第二预设蓄水量 q2、第三预设蓄水量q3和第四预设蓄水量q4,且q1<q2<q3<q4;控制系统还预先设定第一预设土壤湿度信息a031、第二预设土壤湿度信息a032、第三预设土壤湿度信息a033和第四预设土壤湿度信息a034,且a031<a032<a033 <a034。
72.具体而言,控制系统还获取待滴灌区域土壤的实时湿度信息

a03,且控制系统根据实时湿度信息

a03与各预设土壤湿度信息之间的关系设定蓄水池的蓄水量:
73.当

a03≤a031时,将蓄水池的蓄水量设定为第一预设蓄水量q1;
74.当a031≤

a03<a032时,将蓄水池的蓄水量设定为第二预设蓄水量q2;
75.当a032≤

a03<a033时,将蓄水池的蓄水量设定为第三预设蓄水量q3;
76.当a033≤

a03<a034时,将蓄水池的蓄水量设定为第四预设蓄水量q4。
77.具体而言,在设定蓄水池的蓄水量后,检测蓄水池的水位高度,根据蓄水池的水位高度与预设水位高度之间的差值判断是否向蓄水池内注水。
78.具体而言,在将蓄水池的蓄水量设定为第i预设蓄水量qi后,i=1,2,3,4,此时控制系统实时的获取蓄水池内的实时水位高度

p,且控制系统预先设定有第一预设水位高度p1、第二预设水位高度p2、第三预设水位高度p3和第四预设水位高度p4,且p1>p2>p3>p4;控制系统还预先设定有第一预设蓄水池加注量w1、第二预设蓄水池加注量w2、第三预设蓄水池加注量w3和第四预设蓄水池加注量w4,且w1<w2<w3<w4。
79.具体而言,控制系统根据蓄水池的实时水位高度

p与各预设水位高度之间的关系选定蓄水池的注水量,从而向蓄水池内加注水源:
80.当

p≥p1时,则判断无需向蓄水池内加注水源;
81.当

p<p1时,则判断需要向蓄水池内加注水源;其中,
82.当p1>

p≥p2时,则选定第一预设蓄水池加注量w1向蓄水池内加注水源,即向蓄水池内加注第一预设蓄水池加注量w1的水源;
83.当p2>

p≥p3时,则选定第二预设蓄水池加注量w2向蓄水池内加注水源,即向蓄水池内加注第二预设蓄水池加注量w2的水源;
84.当p3>

p≥p4时,则选定第三预设蓄水池加注量w3向蓄水池内加注水源,即向蓄水池内加注第三预设蓄水池加注量w3的水源;
85.当p4>

p时,则选定第四预设蓄水池加注量w4向蓄水池内加注水源,即向蓄水池内加注第四预设蓄水池加注量w4的水源。
86.可以看出,通过向蓄水池内加注水源,能够实时的对蓄水池的内水源进行补充,从而保证蓄水池内具有足量的水源,以保证灌溉时的水源的充足,提高灌溉效率。
87.基于上述各实施例的另一种优选的实施方式中,本实施方式中的待滴灌区域内还设置有一图像采集单元,图像采集单元与蓄水装置的控制系统连接,并进行数据传输。图像采集单元用于采集待滴灌区域内的植被的叶片的图像信息,且图像采集单元采集到植被的叶片的图像信息后,将该图像信息传输至控制系统进行处理。
88.具体而言,在待滴灌区域内设置一图像采集单元,通过图像采集单元采集待滴灌区域内的植被的图像信息,根据获取的图像信息,对蓄水装置的滴灌速度进行补偿。
89.具体而言,在获取到植被的图像信息时,将图像采集单元的拍摄角度进行固定,对某一固定区域内的植被进行图像采集。
90.具体而言,图像采集单元在获取待滴灌区域内的植被的叶片的图像信息后,将该图像信息传输至控制系统内。控制系统包括一图像处理模块,图像处理模块在获取到图像信息,从该图像信息中截取出一图像帧,从该图像帧中获取植被叶片的卷曲状态信息,根据叶片的卷曲状态确定滴灌速度补偿系数,以对蓄水装置的滴灌速度进行补偿。
91.具体而言,首先通过图像处理模块确定初始时刻的植被叶片的卷曲状态信息。在获取初始时刻的植被叶片的卷曲状态信息时,图像处理模块在从初始时刻的图像帧中获取植被叶片的卷曲状态信息时,首先在该图像帧中,确定n个完整的叶片,并对每一叶片进行标记,在将每一叶片标记后,分别对每一叶片的长度和宽度进行求和,以获取叶片的长度值和宽度值的和,并将每一叶片的长度值和宽度值的和输送至控制系统内,控制系统根据初始时刻的每一叶片的长度值和宽度值的和建立初始时刻长宽和值矩阵c0,设定c0(c01,c02, c03,...,c0n),其中,c01为第一叶片的初始时刻长宽值的和值,c02为第二叶片的初始时刻长宽值的和值,c03为第三叶片的初始时刻长宽值的和值, c0n为第n叶片的初始时刻长宽值的和值。
92.具体而言,控制系统在建立初始时刻长宽和值矩阵c0,间隔预设时长后,通过图像处理模块获取第一时刻的图像帧,并从第一时刻的图像帧中获取上述 n个完整的叶片的长度值和宽度值的和,传输至控制系统后,控制系统建立第一时刻长宽和值矩阵c1,设定c1(c11,c12,c13,...,c1n),其中,c11 为第一叶片的第一时刻长宽值的和值,c12为第二叶片的第一时刻长宽值的和值,c13为第三叶片的第一时刻长宽值的和值,c1n为第n叶片的第一时刻长宽值的和值。
93.具体而言,控制系统根据初始时刻长宽和值矩阵c0和第一时刻长宽和值矩阵c1中第i个叶片在初始时刻的长宽值的和值与第一时刻之间的长宽值的和值之间的差值确定第i个叶片在第一时刻的卷曲状态(i=1,2,3,...,n)。
94.具体而言,控制系统还实时的获取第n时刻的叶片卷曲状态ca,且控制系统内还设定有第一预设叶片卷曲状态cb1、第二预设叶片卷曲状态cb2、第三预设叶片卷曲状态cb3和第四预设叶片卷曲状态cb4,且cb1<cb2<cb3<cb4;控制系统内还设定有第一预设滴灌速度补偿系数k1、第二预设滴灌速度补偿系数k2、第三预设滴灌速度补偿系数k3和第四预设滴灌速度补偿系数k4,且1 <k1<k2<k3<k4<2。具体的,第n时刻的叶片卷曲状态ca可根据第n时刻的叶片长宽值的和值与初始时刻的叶片长宽值的和值之间的差值进行确定。
95.具体而言,当控制系统根据实时水位高度

h与各预设水位高度之间的关系,选定各预设滴灌速度进行修正系数以对选定的蓄水装置的第i预设滴灌速度si进行修正,选定第i预设滴灌速度进行修正系数ai对第i预设滴灌速度 si进行修正时,i=1,2,3,4,并将修正后的蓄水装置的滴灌速度设定为si*ai,即,将滴灌管道内的水流速度设定为si*ai时,控制系统还根据第n时刻的叶片卷曲状态ca与各预设叶片卷曲状态之间的关系,选定滴灌速度补偿系数以对修正后的滴灌速度进行补偿:
96.当ca≤cb1时,选定第一预设滴灌速度补偿系数k1对修正后的滴灌速度进行补偿,补偿后的滴灌速度为si*ai*k1;
97.当cb1<ca≤cb2时,选定第二预设滴灌速度补偿系数k2对修正后的滴灌速度进行补偿,补偿后的滴灌速度为si*ai*k2;
98.当cb2<ca≤cb3时,选定第三预设滴灌速度补偿系数k3对修正后的滴灌速度进行
补偿,补偿后的滴灌速度为si*ai*k3;
99.当cb3<ca≤cb4时,选定第四预设滴灌速度补偿系数k4对修正后的滴灌速度进行补偿,补偿后的滴灌速度为si*ai*k4。
100.当选定第i预设滴灌速度补偿系数ki对修正后的滴灌速度进行补偿后,将补偿后的滴灌速度设定为si*ai*ki,i=1,2,3,4,即,将滴灌管道内的水流速度设定为si*ai*ki。
101.可以看出,通过根据植被的叶片卷曲状态对修正后的滴灌速度进行补偿,能够使得滴灌速度实时的根据叶片的卷曲状态进行调整,从而能够保证植被的具有足量的滴灌水源,从而保证的植被的滴灌效率。
102.本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd

rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
103.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/ 或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
104.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
105.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
106.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其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
再多了解一些

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