[發明專利]一種基于數據驅動的智能植物培育系統及其使用方法

有效

• 申請號: 202011057807.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112189550B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 王海泉;蘇孟豪;溫盛軍;張姍姍;趙宇軒;李昊澤
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: A01G27/00
• 分類號: A01G27/00;G01N33/24
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張真真

本發明提出了一種基于數據驅動的智能植物培育系統及其使用方法，用于解決現有植物栽培過程中無法精準調整花卉植物所需的土壤環境的技術問題。本發明包括中央處理模塊、無線通訊模塊、服務器和移動終端，移動終端與服務器相連接，服務器通過無線通訊模塊與中央處理模塊相連接；所述中央處理模塊通過無線通訊模塊分別與圖像采集模塊、濕度檢測模塊、酸堿度檢測模塊、水量控制模塊和酸堿度調整模塊相連接；所述中央處理模塊、濕度檢測模塊、酸堿度檢測模塊、水量控制模塊和酸堿度調整模塊均設置在智能花盆上。本發明借助完善的軟硬件控制系統，根據植物種類、地區、季節自動調整澆水量和施肥量，實現了對植物生長環境的全自動調整和系統安全監控。

技術領域

本發明涉及花卉類植物培育技術領域，特別是指一種基于數據驅動的智能植物培育系統及其使用方法。

背景技術

隨著人們的生活水平不斷提高，越來越多的家庭注重舒適、健康的環境，在家中養殖一些盆栽花卉成為越來越多人們的選擇，既賞心悅目，又可以凈化空氣。但培育好一盆植物需要付出大量的心血和精力，特別是名貴品種更是需要大量經驗的積累和專業知識。

隨著智能家居的普及與智能技術的發展，越來越多的智能化花盆通過自動控制技術和智能物聯網技術實現花卉品種的培育。但是市面上的智能花盆功能單一，實現的只是按照設定的時間進行沒有感知的澆水或提醒人們澆水，并沒有針對具體花卉或所處地區、季節不同，而自動調整澆水量或酸堿度，也就是說其不夠“智能”。針對此類情況，設計一種基于大數據的智能植物培育系統是十分必要的。

發明內容

針對上述背景技術中存在的不足，本發明提出了一種基于數據驅動的智能植物培育系統及其使用方法，該系統基于大量栽培花卉植物的經驗數據，借助完善的土壤濕度和酸堿度控制模塊，根據花卉植物種類、地區、季節的不同來自動調整澆水量和施肥量供給的自動化管理系統，從而解決了現有植物栽培過程中無法精準調整花卉植物所需的土壤環境的技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于數據驅動的智能植物培育系統，包括中央處理模塊、無線通訊模塊、服務器和移動終端，移動終端與服務器相連接，服務器通過無線通訊模塊與中央處理模塊相連接；所述中央處理模塊通過無線通訊模塊分別與圖像采集模塊、濕度檢測模塊、酸堿度檢測模塊、水量控制模塊和酸堿度調整模塊相連接；所述中央處理模塊、濕度檢測模塊、酸堿度檢測模塊、水量控制模塊和酸堿度調整模塊均設置在智能花盆上。

所述濕度檢測模塊包括濕度傳感器，濕度傳感器與中央處理模塊相連接，濕度傳感器設置在智能花盆上；所述水量控制模塊包括第一水泵，第一水泵與中央處理模塊相連接，第一水泵設置在智能花盆上方。

所述酸堿度檢測模塊包括PH值傳感器，PH值傳感器與中央處理模塊相連接，PH值傳感器設置在智能花盆上；所述酸堿度調整模塊包括第二水泵和第三水泵，第二水泵和第三水泵均與中央處理模塊相連接，第二水泵和第三水泵均設置在智能花盆上。

所述中央處理模塊包括DSP處理器和PID控制器，DSP處理器與PID控制器相連接，PID控制器分別與濕度傳感器、第一水泵、PH值傳感器、第二水泵和第三水泵相連接；DSP處理器通過無線通訊模塊與服務器、圖像采集模塊相連接。

一種基于數據驅動的智能植物培育系統的使用方法，其步驟如下：

S1、在移動終端中輸入植物的類型、植物所在地區、植物當前生長情況3路信息，將由時鐘確定的季節、日期與植物的類型、植物所在地區、植物當前生長情況通過無線通信模塊上傳至服務器；

S2、利用服務器中訓練好的CatBoost分類器對季節、日期、植物的類型、植物所在地區、植物當前生長情況進行處理得到植物的土壤濕度和酸堿度值，并通過服務器將植物的土壤濕度和酸堿度值傳輸至中央處理模塊；