本發(fā)明涉及植物種植技術領域，具體涉及一種植物監(jiān)控方法及系統(tǒng)。

背景技術：

植物在水生生態(tài)系統(tǒng)中處于初級生產(chǎn)者的地位，通過自身的生長代謝可以大量吸收氮、磷等，從而達到吸收污水中的營養(yǎng)物質(zhì)、吸附懸浮顆粒物、抑制低等藻類生長、富集重金屬等。

植物通過附著、吸收、積累和降解四個環(huán)節(jié)，吸收水體中的污染物質(zhì)及微量元素。被吸收的營養(yǎng)物質(zhì)隨之從水體中輸出，從而達到凈化水體的作用。植物的存在，為微生物和微型生物提供了附著基質(zhì)和棲息場所。這些生物能大大加速截留在根系周圍的有機膠體或懸浮物的分解礦化。此外，植物的根系還能分泌促進嗜磷、氮細菌生長的物質(zhì)，從而間接提高凈化率?？傊?，水生植物的存在，有利于形成一個良性的水生生態(tài)系統(tǒng)，并能在較長時間內(nèi)保持水質(zhì)的穩(wěn)定。

污水中富含大量氮、磷等植物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)元素，因此，利用污水來進行植物種植，既能降解污水，又能有效保證植物生長需求。是一種雙贏的新型污水處理方法。

但是，植物的生長發(fā)育過程是一個復雜的動態(tài)變化的過程，如果無法適當?shù)目刂朴糜谥参锓N植的污水量，那么也無法有效的實現(xiàn)污水降解和植物的種植。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術問題是如何基于植物的生長發(fā)育情況，控制用于植物生長的污水量。

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例的第一方面，提供一種植物監(jiān)控的方法，所述方法包括：

獲取植物生長的環(huán)境參數(shù)以及植物的生長參數(shù)；

根據(jù)所述植物生長的環(huán)境參數(shù)以及植物的生長參數(shù)，確定植物在預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份；

根據(jù)污水的成分含量，換算得到滿足所述植物在所述預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份的污水量；

根據(jù)所述污水量自動控制用于所述預定時間內(nèi)植物澆灌的污水量。

其中，所述植物生長的環(huán)境參數(shù)包括環(huán)境溫度、濕度和氣壓中的至少一種，所述植物的生長參數(shù)包括植物的高度、直徑、營養(yǎng)元素、植物細胞內(nèi)激素和代謝產(chǎn)物濃度參數(shù)中的至少一種。

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例第二方面，提供一種植物監(jiān)控系統(tǒng)，所述植物監(jiān)控系統(tǒng)包括微處理器以及分別與所述微處理器電連接的環(huán)境監(jiān)測設備、植物監(jiān)測設備以及進水閥門，其中：

所述環(huán)境監(jiān)測設備用于監(jiān)測所述植物生長的環(huán)境參數(shù)，并將所述環(huán)境參數(shù)輸出給所述微處理器；

所述植物監(jiān)測設備用于監(jiān)測所述植物的生長參數(shù)，并將所述生長參數(shù)輸出給所述微處理器；

所述微處理器基于所述環(huán)境參數(shù)以及所述生長參數(shù)，計算得到所述植物在預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份；

所述微處理器進一步根據(jù)所述植物在預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份，控制所述進水閥門在預定時間內(nèi)的污水進入量，以利用所述污水提供所述植物生長所需的營養(yǎng)元素和水份。

其中，所述環(huán)境監(jiān)測設備包括溫度監(jiān)測器、濕度監(jiān)測器以及氣壓監(jiān)測器中的至少一種。

其中，所述植物監(jiān)測設備為微流生物芯片。

為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例的第三方面，提供一種植物監(jiān)控系統(tǒng)，所述植物監(jiān)控系統(tǒng)包括處理器、存儲器及其存儲的指令，所述處理器執(zhí)行所述指令時實現(xiàn)上述方法的步驟。

本發(fā)明的有益效果是：區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本發(fā)明通過環(huán)境監(jiān)測設備以及植物監(jiān)測設備監(jiān)測植物生長的環(huán)境參數(shù)和植物的生長參數(shù)，基于環(huán)境參數(shù)和生長參數(shù)，計算得到植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份，進而控制進水閥門在預定時間內(nèi)的污水進入量，以利用污水提供植物生長所需的營養(yǎng)元素和水份。該方法能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境的生長發(fā)育狀況，基于植物生長發(fā)育狀況來調(diào)節(jié)用于灌溉的污水量，從而既能有效的進行污水處理，同時又能很好的滿足植物生長需求，真正意義上實現(xiàn)一種雙贏的污水處理。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種植物監(jiān)控的方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種植物監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種植物監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了更進一步的詳細說明本發(fā)明的技術方案，以下將結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明，但是，具體實施例的描述只是為了方便理解本發(fā)明的方案，并不用以限定本發(fā)明的保護范圍。

請結(jié)合參閱圖1，圖1是本發(fā)明實施例提供的一種植物監(jiān)控的方法的流程示意圖，為了便于說明，圖1僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分，圖1示例的植物監(jiān)控的方法包括以下步驟：

S101：獲取植物生長的環(huán)境參數(shù)以及植物的生長參數(shù)；

在本發(fā)明實施例中，可以通過環(huán)境監(jiān)測設備監(jiān)測植物生長環(huán)境的溫度、濕度和氣壓中的一種或多種參數(shù)。通過植物監(jiān)測設備來監(jiān)測植物生長過程中的植物的高度、直徑、營養(yǎng)元素、植物細胞內(nèi)激素和代謝產(chǎn)物濃度等。

當然，在具體實現(xiàn)過程中，植物監(jiān)測設備、環(huán)境監(jiān)測設備可以是一個設備實現(xiàn)，也可以是分別用不同的設備來實現(xiàn)功能。比如通過溫度計、氣壓計和濕度計來作為環(huán)境監(jiān)測設備，或者，植物監(jiān)測設備為微流生物芯片。

S102：根據(jù)植物生長的環(huán)境參數(shù)以及植物的生長參數(shù)，確定植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份；

為實現(xiàn)本發(fā)明的方案，本發(fā)明還通過試驗建立植物生長發(fā)育的參數(shù)變化過程，從植物生長發(fā)育的參數(shù)來統(tǒng)計植物正常生長發(fā)育的標準參數(shù)。這個標準參數(shù)，能反應不同階段植物生長發(fā)育的標準，比如植物高度、直徑。還包括不同階段植物生長所需營養(yǎng)元素和水份，比如從種子到發(fā)芽階段，從發(fā)芽長到5厘米高......，這些每個階段需要N、P、C以及水份分別為多少等等。這個標準參數(shù)數(shù)據(jù)的建立，有利于以此為標準來衡量植物監(jiān)控過程中，基于標準參數(shù)數(shù)據(jù)和植物生長狀態(tài)來確定植物在預定時間內(nèi)所需的營養(yǎng)元素和水份。

當然，在具體實現(xiàn)過程中，可以基于不同的植物分別建立標準參數(shù)數(shù)據(jù)庫，也可以以不同類別的植物進行分類，通過多個同類植物的生長過程參數(shù)進行統(tǒng)計獲取同一類植物的標準參數(shù)數(shù)據(jù)庫。

S103：根據(jù)污水的成分含量，換算得到滿足植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份的污水量；

污水中富含氮、磷等，還含有大量如銅、鐵、硼、砷、錳等微量元素，這些都能極好的為植物生長提供養(yǎng)料。因此，本發(fā)明實施例中，利用污水代替常規(guī)的植物化肥來為植物提供養(yǎng)份。

通過以上的植物生長參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，計算得到植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份。比如兩天內(nèi)植物生長所需營養(yǎng)元素N為50mg，P為100mg，鐵0.5mg......，所需水份為200ML，而污水的成分含量可以通過測定而確定，因此，基于植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份，就可以換算得到預定時間內(nèi)為植物提供養(yǎng)份的污水量為多少。

S104：根據(jù)污水量自動控制預定時間內(nèi)用于植物澆灌的污水量。

確定為植物提供養(yǎng)份的污水量，系統(tǒng)就可以根據(jù)污水量，控制進水閥門在預定時間內(nèi)的污水進入量，從而既能利用污水來為植物提供養(yǎng)份，又能使得經(jīng)植物吸收后排出的水達到凈化標準。

在本發(fā)明另一實施例中，進一步提供一種植物監(jiān)控系統(tǒng)，請參閱圖2，圖2是本發(fā)明實施例提供的一種植物監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，圖2僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分，如圖所示，本發(fā)明的植物監(jiān)控系統(tǒng)100包括微處理器11以及分別與微處理器11電連接的環(huán)境監(jiān)測設備12、植物監(jiān)測設備13以及進水閥門14，其中：

環(huán)境監(jiān)測設備12用于監(jiān)測植物生長的環(huán)境參數(shù)，并將環(huán)境參數(shù)輸出給微處理器11。

在本發(fā)明實施例中，可以通過環(huán)境監(jiān)測設備12監(jiān)測植物生長環(huán)境的溫度、濕度和氣壓中的一種或多種參數(shù)。

環(huán)境監(jiān)測設備12包括溫度監(jiān)測器、濕度監(jiān)測器以及氣壓監(jiān)測器中的至少一種。當然，在實際應用過程中，基于功能的實現(xiàn)，可以將多種監(jiān)測器集成在一個設備上，也可以分別利用不同的監(jiān)測器來分別獲取數(shù)據(jù)輸出給微處理器11。只要能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的，具體實現(xiàn)方式本發(fā)明不作限定。

植物監(jiān)測設備13用于監(jiān)測植物的生長參數(shù)，并將生長參數(shù)輸出給微處理器。

通過植物監(jiān)測設備13來監(jiān)測植物生長過程中的植物的高度、直徑、營養(yǎng)元素、植物細胞內(nèi)激素和代謝產(chǎn)物濃度等。

作為一種具體的實現(xiàn)，植物監(jiān)測設備13為微流生物芯片。即通過根微流生物芯片結(jié)合熒光共振能量轉(zhuǎn)移探針監(jiān)測并將數(shù)據(jù)輸出至微處理器11。

在具體實現(xiàn)時，植物監(jiān)測設備13和環(huán)境監(jiān)測設備12可以是分別獨立的兩套設備，也可以集成為一個設備來實現(xiàn)功能，比如植物生長測量儀。

微處理器11基于環(huán)境參數(shù)以及生長參數(shù)，計算得到植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份。

為實現(xiàn)本發(fā)明的方案，本發(fā)明還通過試驗建立植物生長發(fā)育的參數(shù)變化過程，從植物生長發(fā)育的參數(shù)來統(tǒng)計植物正常生長發(fā)育的標準參數(shù)。這個標準參數(shù)，能反應不同階段植物生長發(fā)育的標準，比如植物高度、直徑。還包括不同階段植物生長所需營養(yǎng)元素和水份，比如從種子到發(fā)芽階段，從發(fā)芽長到5厘米高......，這些每個階段需要N、P、C以及水份分別為多少等等。這個標準參數(shù)數(shù)據(jù)的建立，有利于以此為標準來衡量植物監(jiān)控過程中，基于標準參數(shù)數(shù)據(jù)和植物生長狀態(tài)來確定植物在預定時間內(nèi)所需的營養(yǎng)元素和水份。

當然，在具體實現(xiàn)過程中，可以基于不同的植物分別建立標準參數(shù)數(shù)據(jù)庫，也可以以不同類別的植物進行分類，通過多個同類植物的生長過程參數(shù)進行統(tǒng)計獲取同一類植物的標準參數(shù)數(shù)據(jù)庫。

微處理器11進一步根據(jù)植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份，控制進水閥門的預定時間內(nèi)污水進入量，以利用污水提供植物生長所需的營養(yǎng)元素和水份。

污水中富含氮、磷等，還含有大量如銅、鐵、硼、砷、錳等微量元素，這些都能極好的為植物生長提供養(yǎng)料。因此，本發(fā)明實施例中，利用污水代替常規(guī)的植物化肥來為植物提供養(yǎng)份。

通過以上的植物生長參數(shù)和環(huán)境參數(shù)，微處理器11計算得到植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份。比如兩天內(nèi)植物生長所需營養(yǎng)元素N為50mg，P為100mg，鐵0.5mg......，所需水份為200ML，而污水的成分含量可以通過測定而確定，因此，基于植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份，就可以換算得到預定時間內(nèi)為植物提供養(yǎng)份的污水量為多少。

確定為植物提供養(yǎng)份的污水量，微處理器11就可以根據(jù)污水量，控制進水閥門14在預定時間內(nèi)的污水進入量，從而既能利用污水來為植物提供養(yǎng)份，又能使得經(jīng)植物吸收后排出的水達到凈化標準。

更進一步地，本發(fā)明實施例提供另一種植物監(jiān)控系統(tǒng)，如圖3所示，圖3是本發(fā)明實施例提供的另一種植物監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，圖3只示出與本發(fā)明實施例相關的部分，如圖所示，本實施例的植物監(jiān)控系統(tǒng)200包括處理器201、存儲器202及存儲在存儲器202上的指令。

可選的是，處理器201可以是CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)。也可以是一種集成電路芯片，具有計算(包括判斷)和控制能力，處理器201還可以是通用處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)成可編程門陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立門或晶體管邏輯器件，或者分立硬件組件等，在此不作具體限定。通用處理器可以是微處理器或者任何常規(guī)的處理器等。

處理器201可用于獲取植物生長的環(huán)境參數(shù)以及植物的生長參數(shù)，確定植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份，進而根據(jù)污水的成分含量，換算得到滿足植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份的污水量，從而根據(jù)污水量，控制預定時間內(nèi)進水閥門的污水進入量，以利用污水灌溉植物。

存儲器202，可用于存儲電磁波信號轉(zhuǎn)換得到的可測量的電壓幅值、計算得到的距離和方位數(shù)據(jù)；存儲器202還用于存儲指令，當存儲器202存儲的指令203在被處理器201讀取并執(zhí)行時，實現(xiàn)上述植物監(jiān)控的方法的步驟。從植物監(jiān)控系統(tǒng)200組成的層次結(jié)構(gòu)而言，植物監(jiān)控系統(tǒng)200的指令分為微指令，機器指令和宏指令，其中，微指令是微程序級的命令，屬于硬件；宏指令是由若干條機器指令組成的軟件指令，屬于軟件；機器指令，介于微指令和宏指令之間，通常簡稱為指令，每一條指令可以完成一個獨立的算術運算或邏輯運算操作等，如上也在某種程度上說明了在智能終端系統(tǒng)(例如計算機系統(tǒng))中，軟件和硬件沒有明確的界限，軟件實現(xiàn)的功能可以用硬件來實現(xiàn)(硬化)；硬件實現(xiàn)的功能也可以用軟件來實現(xiàn)(軟化)，如常用播放軟件代替視頻卡。

程序即服務器可以識別運行的指令集合，因此服務器還可包括程序，程序又可包括系統(tǒng)程序和應用程序，程序可以是后臺服務。系統(tǒng)程序可用于將植物監(jiān)控系統(tǒng)200連接到網(wǎng)絡，還可用于配置植物監(jiān)控系統(tǒng)200的通知欄；還可用于監(jiān)聽植物監(jiān)控系統(tǒng)200的通知欄；還可用于獲取接收到的請求和消息等。應用程序可用于搭建交互平臺，并接收交互信息。

上述是本發(fā)明實施例提供的一種植物監(jiān)控的方法及系統(tǒng)的詳細說明，可以理解，本發(fā)明環(huán)境監(jiān)測設備以及植物監(jiān)測設備監(jiān)測植物生長的環(huán)境參數(shù)和植物的生長參數(shù)，基于環(huán)境參數(shù)和生長參數(shù)，計算得到植物預定時間內(nèi)生長所需的營養(yǎng)元素和水份，進而控制進水閥門在預定時間內(nèi)的污水進入量，以利用污水提供植物生長所需的營養(yǎng)元素和水份。該方法能夠?qū)崟r監(jiān)測環(huán)境的生長發(fā)育狀況，基于植物生長發(fā)育狀況來調(diào)節(jié)用于灌溉的污水量，從而既能有效的進行污水處理，同時又能很好的滿足植物生長需求，真正意義上實現(xiàn)一種雙贏的污水處理。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。