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原文传递一种农业物联网应用服务监测平台

专利名称：	一种农业物联网应用服务监测平台
摘要：	本发明公开了一种农业物联网应用服务监测平台，该农业物联网应用服务监测平台包括监测录入模块、虫害分析模块和无人机控制模块，所述监测录入模块用于监测农作物的长势情况，所述虫害分析模块用于监测分析农作物受虫害侵蚀度，所述无人机控制模块用于控制无人机播撒农药水时的飞行速度，所述监测录入模块与虫害分析模块电连接，所述虫害分析模块与无人机控制模块电连接，所述监测录入模块包括信息输入模块和激光雷达扫描单元，所述信息输入模块用于在无人机起飞前录入即将播撒片区农作物的治理信息数据，本发明，具有精准度高和实用性强的特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	葛凌云
发明人：	葛凌云
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-23T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-04T00:00:00+0800
申请号：	CN202111393195.7
公开号：	CN114136965A
分类号：	G01N21/84;G01S17/08;G01S17/88;G05D1/10;A01M7/00;G;A;G01;G05;A01;G01N;G01S;G05D;A01M;G01N21;G01S17;G05D1;A01M7;G01N21/84;G01S17/08;G01S17/88;G05D1/10;A01M7/00
申请人地址：	225300 江苏省泰州市海陵区永定东路205号
主权项：	1.一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：该农业物联网应用服务监测平台包括监测录入模块、虫害分析模块和无人机控制模块，所述监测录入模块用于监测农作物的长势情况，所述虫害分析模块用于监测分析农作物受虫害侵蚀度，所述无人机控制模块用于控制无人机播撒农药水时的飞行速度，所述监测录入模块与虫害分析模块电连接，所述虫害分析模块与无人机控制模块电连接。 2.根据权利要求1所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述监测录入模块包括信息输入模块和激光雷达扫描单元，所述信息输入模块用于在无人机起飞前录入即将播撒片区农作物的治理信息数据，所述激光雷达扫描单元用于在无人机飞行过程中向无人机下方农作物发射扩散型激光点阵衰弱光信号。 3.根据权利要求2所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述虫害分析模块包括特征提取模块、扫描信号计算模块和逻辑判断模块，所述特征提取模块与激光雷达扫描单元电连接，所述特征提取模块用于实时提取当前激光雷达扫描单元扫描后的反馈特征，所述扫描信号计算模块与特征提取模块电连接，所述扫描信号计算模块根据反馈特征实时计算当前扫描区域农作物的信号反馈值，所述逻辑判断模块与扫描信号计算模块电连接，所述逻辑判断模块用于判断无人机当前飞行下方区域农作物受虫害侵蚀程度。 4.根据权利要求3所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述无人机控制模块包括区间控制模块和速度调节模块，所述区间控制模块与信息输入模块电连接，所述区间控制模块用于控制无人机飞行速度的上限和下限，所述速度调节模块用于根据当前飞行下方区域的农作物受虫害侵蚀程度调节控制无人机的飞行速度。 5.根据权利要求4所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述农业物联网应用服务监测平台的监测运行方法包括以下步骤：步骤S1：农业人员对农田内的正常生长的农作物高度进行测量，并将测量高度数据和对应农作物不同成长时期的农药水播撒密度区间录入，准备对当前农作物进行豆青虫杀虫治理；步骤S2：操控无人机起飞，无人机达到播撒高度后，开始控制喷头以额定喷洒速度对农作物进行喷洒农药水；步骤S3：无人机准备播撒农药水时，激光雷达扫描单元在无人机上对下方即将播撒的农作物进行监测；步骤S4：监测信号通过电信号传输至虫害分析模块，对监测信号整理分析，判断无人机下方片区农作物受虫害侵蚀程度；步骤S5：无人机控制模块获取虫害分析结果，并自动控制无人机的飞行速度，使无人机在受虫害侵蚀严重的农作物上方飞行时，飞行速度较低，且因播撒农药水速度不变，达到对受虫害侵蚀严重的农作物播撒农药水时播撒密度变高，反之变低的效果。 6.根据权利要求5所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述步骤S3进一步包括以下步骤：步骤S31：激光雷达扫描单元以无人机所在位置为中心向下方发射扩散型激光点阵衰弱光信号；步骤S32：每一束激光点阵衰弱光信号随距离增加光信号值衰弱量增大，当激光点阵衰弱光信号投射至农作物叶子或土壤时，光信号得到反射，使无人机获取部分衰弱光信号进而得到监测依据。 7.根据权利要求6所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述步骤S4进一步包括以下步骤：步骤S41：特征提取模块捕捉反射的衰弱光信号；步骤S42：捕捉到反射的每一束衰弱光信号被特征提取模块内置的光感放大器将光信号放大后转换为数字电信号；步骤S43：扫描信号计算模块获取特征提取模块接收到的每一束光信号转换为数字电信号值；步骤S44：通过公式实时计算获取并转换的电信号平均值，反馈得到实时平均扫描信号值；步骤S45：根据当前农作物的高度和监测得到的扫描信号值判断当前所要播撒的农作物受害虫侵蚀程度。 8.根据权利要求7所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述步骤S44中，平均扫描信号值的计算公式为：其中，Q为激光雷达扫描单元扫描后特征提取子模块提取的平均扫描信号值、pi为每一束衰弱光信号被接收后转换为的数字电信号值、n为特征提取模块捕捉到反射衰弱光信号的数量值。 9.根据权利要求8所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述步骤S45进一步包括以下步骤：步骤S451：逻辑判断模块获取信息输入模块录入的当前农作物信息，得到当前农作物高度值h；步骤S452：通过扫描信号值Q与衰弱距离值的转换系数k的正比关系换算得到实时激光雷达扫描单元扫描至目标物体的实时距离l，而无人机播撒时飞行高度H为定值，进而通过公式：h扫＝H-l，得到实时扫描目标物体的高度h扫，进而分析处虫害侵蚀严重程度结果，当农作物受虫害侵蚀严重程度越大时，农作物叶子孔洞越多，叶子残食破损面积越大，造成较多衰弱光信号直接投射到农作物下层叶子甚至土壤上，使得平均扫描信号值Q较大，进而扫描目标物体的高度h扫较小，反之扫描目标物体的高度h扫较大；步骤S453：实时扫描目标物体的高度h扫与当前农作物高度值h做对比；步骤S454：当h扫≥20％h时，判断无人机下方存在农作物，输出扫描目标物体的高度h扫至无人机控制模块，当h扫<20％h时，判断无人机下方为农作物种植间隙处，输出信号控制无人机停止喷洒农药水。 10.根据权利要求9所述的一种农业物联网应用服务监测平台，其特征在于：所述步骤S5进一步包括以下步骤：步骤S51：区间控制模块获取信息输入模块录入的当前农作物所处成长时期的农药水播撒密度区间所对应的飞行速度区间[bmin,bmax]；步骤S52：速度调节模块通过减法运算得到区间变化量Δb，接收到虫害分析模块分析得到虫害侵蚀严重程度即扫描目标物体的高度h扫，通过公式：计算得到当前虫害侵蚀严重程度下，无人机所需要的飞行速度值V；步骤S53：无人机控制模块控制无人机以飞行速度V对下方农作物播撒农药水。
所属类别：	发明专利