林下种植模式环境和植物图像监测平台

1.本发明涉及植物监测技术领域，具体涉及林下种植模式环境和植物图像监测平台。


背景技术：

2.植物生长是一个复杂、缓慢和变化的过程，植物细胞分裂过程中易受周边生长环境的影响。同一地区同种植物其个体存在差异，对于相同环境变化的响应与适应也存在较大的差异。
3.目前行业内一般采集传感器对植物的土壤信息进行采集或对植物进行图像采集，来观察植物的生长状况，但是，缺少植物全方位生长环境信息的采集，并集合植物图像，来对植物的生长进行预测的监测平台，无法满足使用需求。
4.综上所述，研发林下种植模式环境和植物图像监测平台，仍植物监测技术领域中亟需解决的关键问题。


技术实现要素：

5.本发明为了解决上述问题，本发明提供了林下种植模式环境和植物图像监测平台，本发明可以自行选择想要采集的数据项目，并且多个数据同时采集，并实现远程监控，可以在手机端、电脑端等登录网页系统实时看到数据，包括环境和土壤数据以及植物图像，同时，采取太阳能板供电，实现清洁能源的利用，此外，利用视觉图像处理与识别技术，将采集到的植物图像进行建模和环境土壤数据结合，建模，根据模型和实际大量的数据对植物的生长状况进行预测和综合判断。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
7.本发明提供了林下种植模式环境和植物图像监测平台，包括供电单元、数据采集单元和数据处理单元，其中：
8.所述供电单元用于向数据采集单元和数据处理单元提供供电；
9.所述数据采集单元用于对植物所生长的环境数据进行实时的采集，所述数据采集单元与供电单元连接；
10.所述数据处理单元用于对所接收的数据信息进行分析，并根据所训练的预测模块，对植物的生成状况进行预测，所述数据处理单元与供电单元和数据采集单元均连接。
11.本发明进一步的设置为：所述供电单元包括太阳能板和蓄电池，其中：
12.所述太阳能板利用太阳光照产生电能；
13.所述蓄电池用于存储所产生的电能以及向数据采集单元和数据处理单元供电，所述太阳能板与蓄电池连接。
14.本发明进一步的设置为：所述数据采集单元包括土壤温湿度传感器、ph值传感器和氮磷钾传感器，其中：
15.所述土壤温湿度传感器用于对种植植物的土壤进行实时的湿度和温度的数据采
集；
16.所述ph值传感器用于对种植植物的土壤进行实时的ph值的数据采集；
17.所述氮磷钾传感器用于对种植植物的土壤进行实时的氮、磷、钾含量的数据采集。
18.本发明进一步的设置为：所述数据采集单元还包括大气温湿度传感器和紫外线强度传感器，其中：
19.所述大气温湿度传感器用于对大气温度和湿度进行实时的数据采集；
20.所述紫外线强度传感器用于对紫外线照射强度进行实时的数据采集。
21.本发明进一步的设置为：所述数据采集单元还包括监控摄像模块和第一通讯模块，其中：
22.所述监控摄像模块用于对植物进行实时的图像获取；
23.所述第一通讯模块用于实现数据采集单元与数据处理单元间的信息交互，所述第一通讯模块与土壤温湿度传感器、ph值传感器、氮磷钾传感器、大气温湿度传感器、紫外线强度传感器和监控摄像模块均连接。
24.本发明进一步的设置为：所述数据处理单元包括第二通讯模块和数据库模块，其中：
25.所述第二通讯模块用于实现数据处理单元与数据采集单元间的信息交互；
26.所述数据库模块用于存储所接收的采集数据和所训练的植物生成预测模型，所述数据库模块与第二通讯模块连接。
27.本发明进一步的设置为：所述数据库模块还用于存储所生成的预测报告。
28.本发明进一步的设置为：所述数据处理单元还包括植物生长预测模块和预测报告生成模块，其中：
29.所述植物生长预测模块根据所接收的采集数据和所存储的预测模型，对植物的生长进行预测，所述植物生长预测模块与第二通讯模块和数据库模块均连接；
30.所述预测报告生成模块根据预测结果，生成植物生成的预测报告，所述预测报告生成模块与第二通讯模块、数据库模块和植物生长预测模块均连接。
31.有益效果
32.采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
33.本发明利用太阳能板转换电能，将电能存储到蓄电池，用于整个平台的供电，实现了利用清洁能源进行供电的效果，所设置的数据采集单元会实时的对土壤的温湿度、ph值和氮磷钾含量进行实时的采集，并采集大气温湿度和紫外线强度以及植物的图像，将其传输给数据处理单元，由数据处理单元利用视觉图像处理与识别技术，将采集到的植物图像进行建模和环境数据结合，建模，根据模型和实际大量的数据对植物的生长状况进行预测和综合判断，并生成植物的生长预测报告，此外，可以自行选择想要采集的数据，并且多个数据同时采集，并实现远程监控，可以在手机端、电脑端等登录网页系统实时看到数据，包括环境和土壤数据以及植物图像，可以方便管理人员查看植物的状况。
附图说明
34.图1为本发明林下种植模式环境和植物图像监测平台的系统图；
35.图2为本发明林下种植模式环境和植物图像监测平台中供电单元的系统图；
36.图3为本发明林下种植模式环境和植物图像监测平台中数据采集单元的系统图；
37.图4为本发明林下种植模式环境和植物图像监测平台中数据处理单元的系统图。
38.图中标号说明：
39.100、供电单元；110、太阳能板；120、蓄电池；200、数据采集单元；210、土壤温湿度传感器；220、第一通讯模块；230、ph值传感器；240、氮磷钾传感器；250、大气温湿度传感器；260、紫外线强度传感器；270、监控摄像模块；300、数据处理单元；310、第二通讯模块；320、数据库模块；330、植物生长预测模块；340、预测报告生成模块。
具体实施方式
40.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。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.实施例：
44.如图1-4所示，本发明提供了林下种植模式环境和植物图像监测平台，包括供电单元100、数据采集单元200和数据处理单元300，其中：供电单元100用于向数据采集单元200和数据处理单元300提供供电；数据采集单元200用于对植物所生长的环境数据进行实时的采集，数据采集单元200与供电单元100连接；数据处理单元300用于对所接收的数据信息进行分析，并根据所训练的预测模块，对植物的生成状况进行预测，数据处理单元300与供电单元100和数据采集单元200均连接。
45.在本实施例中，由供电单元100提供整个平台的供电，将太阳能转换成电能，再进行存储供电，可以实现清洁能源的利用，所设置的数据采集单元200会实时的对土壤的温湿度、ph值和氮磷钾含量进行实时的采集，并采集大气温湿度和紫外线强度以及植物的图像，将其传输给数据处理单元300，由数据处理单元300利用视觉图像处理与识别技术，将采集到的植物图像进行建模和环境数据结合，建模，根据模型和实际大量的数据对植物的生长状况进行预测和综合判断，并生成植物的生长预测报告，此外，可以自行选择想要采集的数据项目(自行组装购买对应的传感器)，并且多个数据同时采集，并实现远程监控，可以在手机端、电脑端等登录网页系统实时看到数据，包括环境和土壤数据以及植物图像，可以方便管理人员查看植物的状况。
46.在本发明中，供电单元100包括太阳能板110和蓄电池120，其中：太阳能板110利用太阳光照产生电能；蓄电池120用于存储所产生的电能以及向数据采集单元200和数据处理单元300供电，太阳能板110与蓄电池120连接。
47.在本实施例中，利用太阳能板110转换电能，将电能存储到蓄电池120，用于整个平台的供电，实现了利用清洁能源进行供电的效果。
48.在本发明中，数据采集单元200包括土壤温湿度传感器210、ph值传感器230和氮磷钾传感器240，其中：土壤温湿度传感器210用于对种植植物的土壤进行实时的湿度和温度的数据采集；ph值传感器230用于对种植植物的土壤进行实时的ph值的数据采集；氮磷钾传感器240用于对种植植物的土壤进行实时的氮、磷、钾含量的数据采集。
49.此外，数据采集单元200还包括大气温湿度传感器250和紫外线强度传感器260，其中：大气温湿度传感器250用于对大气温度和湿度进行实时的数据采集；紫外线强度传感器260用于对紫外线照射强度进行实时的数据采集。
50.数据采集单元200还包括监控摄像模块270和第一通讯模块220，其中：监控摄像模块270用于对植物进行实时的图像获取；第一通讯模块220用于实现数据采集单元200与数据处理单元300间的信息交互，第一通讯模块220与土壤温湿度传感器210、ph值传感器230、氮磷钾传感器240、大气温湿度传感器250、紫外线强度传感器260和监控摄像模块270均连接。
51.在本实施例中，采用土壤温湿度传感器210、ph值传感器230和氮磷钾传感器240分别实时的对土壤的湿度、温度、ph值、氮、磷、钾含量的数据进行实时的采集，通过第一通讯模块220传输给数据处理单元300，也会通过大气温湿度传感器250和紫外线强度传感器260实时的采用大气温湿度和紫外线强度，也通过第一通讯模块220传输给数据处理单元300，所设置的监控摄像模块270将采集的植物图像通过第一通讯模块220传输给数据处理单元300，由数据处理单元300利用上述数据对植物的生长进行预测。
52.在本发明中，数据处理单元300包括第二通讯模块310和数据库模块320，其中：第二通讯模块310用于实现数据处理单元300与数据采集单元200间的信息交互；数据库模块320用于存储所接收的采集数据和所训练的植物生成预测模型，数据库模块320与第二通讯模块310连接；数据库模块320还用于存储所生成的预测报告。
53.此外，数据处理单元300还包括植物生长预测模块330和预测报告生成模块340，其中：植物生长预测模块330根据所接收的采集数据和所存储的预测模型，对植物的生长进行预测，植物生长预测模块330与第二通讯模块310和数据库模块320均连接；预测报告生成模块340根据预测结果，生成植物生成的预测报告，预测报告生成模块340与第二通讯模块310、数据库模块320和植物生长预测模块330均连接。
54.在本实施例中，通过所设置的第二通讯模块310接收所采集的数据和图像，再由植物生长预测模块330利用所训练的预测模型，机械进行植物的生长预测，并由预测报告生成模块340生成植物生成的预测报告，从而能够获得植物的生长趋势，生长效率等，实现对所种植植物的生长效率的预测，并根据模型运算结果，综合采取措施处理植物，让植物更好的生长，比如，结合模型和所采集的数据，发现是水分对植物影响大，缺水导致植物生长缓慢，则有针对性的增加灌溉等。
55.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例
对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。