本发明涉及农药喷洒监测，具体为一种基于农业物联网的农药喷洒监测系统和方法。
背景技术：
1、农药是指在农业生产中，为保障、促进植物和农作物的成长，所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物(或杂草)的一类药物统称。农业生产中经常使用农药对农作物进行喷洒，杀死农作物上的害虫，以保障农作物的正常生长。农药的使用为农业的丰收起到了积极作用；随着农业产业化的发展和人类生活质量的不断提高，食品安全问题已经成为人们关注的焦点。由于农产品生产环节中农药的误用和滥用，农产品农药残留超标已经成为不容忽视的问题。因此需要对农作物生长时喷洒的农药进行监测。
2、现有的喷洒监测技术在使用时，一般是统一对所有区域的农作物进行同样浓度以及同样喷洒量的农药进行喷洒，工作人员无法及时的了解农药喷洒量，导致无法根据农作物的需要自动调节喷洒量，影响喷洒效果。
3、为此我们提出一种基于农业物联网的农药喷洒监测系统和方法用于解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于农业物联网的农药喷洒监测系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于农业物联网的农药喷洒监测系统和方法，该方法包括以下步骤：
3、采集农作物的种植区域，并对其进行划分，得到目标子区域，对目标子区域进行编号；
4、监测农作物区域内病虫害的基础数据，基础数据包括病虫害的种类、病虫害的分布区域、病虫害的数量与病虫害的分布面积；
5、基于病虫害的基础数据确定目标监测区域；
6、基于目标监测区域设定喷洒源头，将基于喷洒源头的喷洒范围作为目标喷洒区域；
7、采集目标喷洒区域范围，并绘制图像，得到浓度色彩数据；
8、评估不同农药种类之间的影响指数，判断影响指数是否满足预设阈值，根据判断结果控制不同种类农药喷洒的时间；
9、基于病虫害的基础数据确定需要喷洒的农药种类数量；
10、基于浓度色彩数据判断喷洒区域的单种农药喷洒量是否满足预设条件，根据判断结果确定目标喷洒区域的喷洒合格程度；
11、评估目标喷洒区域的农药喷洒浓度指数，基于目标喷洒区域的农药喷洒浓度指数判断对应喷洒区域的病虫害程度；
12、基于病虫害程度、不同种类农药喷洒的间隔时间以及目标喷洒区域的喷洒合格程度调节农药喷洒时长与农药喷洒量。
13、通过采用上述技术方案，通过实时监测各个目标喷洒区域喷洒的药物浓度与喷洒范围，并以浓度色彩数据体现，便于工作人员及时的判断实际喷洒浓度是否达到对应阈值，对色彩不满足预设阈值的区域可继续进行下一步的操作，使得对农药的喷洒更能适应对应位置的病虫害，并判断多种农药之间的影响指数，从而能够确定是否可以同时喷洒多种农药，并决定农药的先后喷洒顺序，提高喷洒效率。
14、优选的，采集目标喷洒区域范围，并绘制图像，得到浓度色彩数据的步骤包括：采集喷洒源头的位置，基于喷洒源头为中心点采集喷洒区域的喷洒数据并提取特征数据，其中，特征数据是指喷洒后的农药位置数据与农药喷洒量数据；以喷洒源头为中心，采集各个方向中距离喷洒源头最远的农药位置数据节点并连接，得到喷洒源头在单个位置喷洒区域；通过数据记录器采集并记录农作物种植区中喷洒源头在单个位置喷洒区域以及对应区域的农药喷洒量数据，得到喷洒区域数据，基于喷洒区域数据绘制喷洒区域图像，并以不同颜色呈现，得到浓度色彩数据。
15、通过采用上述技术方案，能够将喷洒的区域与农药的喷洒量以不同的色彩表现出来，便于用户判断各个区域的农药喷洒情况。
16、优选的，评估不同农药种类之间的影响指数，判断影响指数是否满足预设阈值的步骤包括：获取与病虫害种类对应的每种农药的基础特征，基础特征包括化学性质、作用方式、作用时间；基于每种农药的基础特征确定农药之间的相互作用、协同作用以及拮抗作用；基于相互作用、协同作用以及拮抗作用综合分析同时喷洒的各类农药之间的影响指数，若影响指数大于对应阈值，则表示多种农药之间的相互影响指数影响农药的作用效果，不可以同时喷洒，则根据农药的基础特征设定对应的农药喷洒间隔时间，若影响指数小于或/和等于对应阈值，则表示多种农药之间的相互影响指数不影响农药的作用效果，可以同时喷洒。
17、优选的，基于病虫害的基础数据确定需要喷洒的农药种类数量的步骤包括：统计目标喷洒区域内的病虫害种类数据，基于病虫害种类数量确定需要喷洒的农药种类数量，其中，一种病虫害对应一种农药；基于影响指数确定各类农药的喷洒时间，并根据喷洒时间确定农药的喷洒顺序。
18、通过采用上述技术方案，能够根据农药之间的基础特征判断两者的相互影响指数，从而判断能否进行同时喷洒以及喷洒的先后顺序，提高喷洒效率。
19、优选的，基于浓度色彩数据确定喷洒区域的农药喷洒量是否满足预设条件的步骤包括：统计农作物种植区的农作物种植种类，得到农作物类集；获取与农作物集对应的病虫害种类，得到病虫害类集；基于农作物类集与病虫害类集建立标准农药喷洒量阈值，得到标准农药喷洒量阈值集；获取目标喷洒区域的浓度色彩数据，得到对应区域已经喷洒的农药种类对应的农药喷洒量数据；获取目标喷洒区域的病虫害基础数据，基于病虫害的基础数据确定目标喷洒区域需要喷洒的农药种类与对应的农药喷洒量；采集目标喷洒区域的农作物，基于农作物类集确定农作物种类，并确定农作物可承受的最大的与病虫害种类对应的农药种类的农药喷洒量，得到农作物对应的标准农药喷洒量阈值；判断对应区域已经喷洒的农药种类对应的农药喷洒量数据是否满足农作物对应的标准浓度阈值；若满足，则表示该区域的喷洒程度已达上限，若未满足，则表示该区域的农药喷洒量尚未达到标准浓度阈值，确定为喷洒不合格区域。
20、通过采用上述技术方案，能够根据实际喷洒量得到的浓度色彩数据与标准浓度阈值进行对比，判断喷洒区域的合格与不合格，从而进行对应的控制，提高监测效果。
21、优选的，基于农作物类集与病虫害类集建立标准农药喷洒量阈值，得到标准农药喷洒量阈值集的步骤包括：获取需要喷洒的农药喷洒量数据以及农作物可承受的最大的与病虫害种类对应的农药种类的农药喷洒量值，判断需要喷洒的农药喷洒量数据与农作物可承受的最大的农药喷洒量值的关系；当需要喷洒的农药喷洒量超出农作物可承受的农药喷洒量值时，则将农作物可承受的最大农药喷洒量值作为标准农药喷洒量阈值的上限值，当需要喷洒的农药喷洒量未超出农作物可承受的农药喷洒量值时，则将需要喷洒的农药喷洒量作为标准农药喷洒量阈值的上限值。
22、优选的，基于目标喷洒区域的农药喷洒浓度指数判断对应喷洒区域的病虫害程度的步骤包括：获取种植区的农作物的种类，并统计各个喷洒区域的病虫害基础数据；获取各类农作物可承受最大浓度对应的农药喷洒量，评估目标喷洒区域的农药喷洒浓度指数；对喷洒浓度指数进行等级划分，根据划分结果判断对应喷洒区域的病虫害程度。
23、通过采用上述技术方案，根据农作物可承受的最大农药浓度以及病虫害程度综合分析建立标准农药喷洒量阈值，能够提高判断色彩浓度数据是否满足预设条件的准确性。
24、优选的，基于不同种类农药喷洒的间隔时间与目标喷洒区域的喷洒合格程度调节农药喷洒时长与农药喷洒量的步骤包括：统计喷洒不合格区域不满足预设条件的原因，得到不合格因素，其中不合格因素包括药物浓度与喷洒范围；根据不合格因素自动控制喷洒开关调节喷洒时长、喷洒流量以及喷洒源头的位置。
25、通过采用上述技术方案，能够确定目标区域喷洒不合格的原因从而控制喷洒开关进行对应的喷洒，提高喷洒效果。
26、优选的，一种基于农业物联网的农药喷洒监测系统，应用于如上述任意一项农药喷洒监测方法，包括：
27、数据采集模块，用于采集农作物的种植区域、病虫害的基础数据以及喷洒区域数据；
28、图像绘制模块，配置为与数据采集模块连接，用于基于喷洒区域数据绘制喷洒区域图像，并以不同颜色呈现，得到浓度色彩数据；
29、影响指数评估判断模块，配置为与数据采集模块连接，用于评估不同农药种类之间的影响指数，判断影响指数是否满足预设阈值，根据判断结果控制不同种类农药喷洒的时间；
30、喷洒合格判断模块，配置为与图像绘制模块连接，用于基于浓度色彩数据判断喷洒区域的单种农药喷洒量是否满足预设条件，根据判断结果确定目标喷洒区域的喷洒合格程度；
31、调节控制模块，配置为与影响指数评估判断模块以及喷洒合格判断模块连接，用于基于不同种类农药喷洒的间隔时间与目标喷洒区域的喷洒合格程度调节农药喷洒时长与农药喷洒量。
32、通过采用上述技术方案，能够实时监测农药喷洒情况，根据不同农药的特性进行分类监测，提高监测精度，自动控制喷洒设备的开关，避免农药过量喷洒，提高喷洒效果。
33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
34、1.通过实时监测各个目标喷洒区域喷洒的药物浓度与喷洒范围，并以浓度色彩数据体现，便于工作人员及时的判断实际喷洒浓度是否达到对应阈值，对色彩不满足预设阈值的区域可继续进行下一步的操作，使得对农药的喷洒更能适应对应位置的病虫害，并判断多种农药之间的影响指数，从而能够确定是否可以同时喷洒多种农药，并决定农药的先后喷洒顺序，提高喷洒效率；
35、2.能够根据实际喷洒量得到的浓度色彩数据与标准浓度阈值进行对比，判断喷洒区域的合格与不合格，从而进行对应的控制，提高监测效果；
36、3.根据农作物可承受的最大农药浓度以及病虫害程度综合分析建立标准农药喷洒量阈值，能够提高判断色彩浓度数据是否满足预设条件的准确性。
1.一种基于农业物联网的农药喷洒监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于农业物联网的农药喷洒监测方法，其特征在于：所述采集目标喷洒区域范围，并绘制图像，得到浓度色彩数据的步骤包括：采集喷洒源头的位置，基于喷洒源头为中心点采集喷洒区域的喷洒数据并提取特征数据，其中，特征数据是指喷洒后的农药位置数据与农药喷洒量数据；以喷洒源头为中心，采集各个方向中距离喷洒源头最远的农药位置数据节点并连接，得到喷洒源头在单个位置喷洒区域；通过数据记录器采集并记录农作物种植区中喷洒源头在单个位置喷洒区域以及对应区域的农药喷洒量数据，得到喷洒区域数据，基于喷洒区域数据绘制喷洒区域图像，并以不同颜色呈现，得到浓度色彩数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于农业物联网的农药喷洒监测方法，其特征在于：所述评估不同农药种类之间的影响指数，判断影响指数是否满足预设阈值的步骤包括：获取与病虫害种类对应的每种农药的基础特征，基础特征包括化学性质、作用方式、作用时间；基于每种农药的基础特征确定农药之间的相互作用、协同作用以及拮抗作用；基于相互作用、协同作用以及拮抗作用综合分析同时喷洒的各类农药之间的影响指数，若影响指数大于对应阈值，则表示多种农药之间的相互影响指数影响农药的作用效果，不可以同时喷洒，则根据农药的基础特征设定对应的农药喷洒间隔时间，若影响指数小于或/和等于对应阈值，则表示多种农药之间的相互影响指数不影响农药的作用效果，可以同时喷洒。
4.根据权利要求3所述的一种基于农业物联网的农药喷洒监测方法，其特征在于：所述基于病虫害的基础数据确定需要喷洒的农药种类数量的步骤包括：统计目标喷洒区域内的病虫害种类数据，基于病虫害种类数量确定需要喷洒的农药种类数量，其中，一种病虫害对应一种农药；基于影响指数确定各类农药的喷洒时间，并根据喷洒时间确定农药的喷洒顺序。
5.根据权利要求1所述的一种基于农业物联网的农药喷洒监测方法，其特征在于：所述基于浓度色彩数据确定喷洒区域的农药喷洒量是否满足预设条件的步骤包括：统计农作物种植区的农作物种植种类，得到农作物类集；获取与农作物集对应的病虫害种类，得到病虫害类集；基于农作物类集与病虫害类集建立标准农药喷洒量阈值，得到标准农药喷洒量阈值集；获取目标喷洒区域的浓度色彩数据，得到对应区域已经喷洒的农药种类对应的农药喷洒量数据；获取目标喷洒区域的病虫害基础数据，基于病虫害的基础数据确定目标喷洒区域需要喷洒的农药种类与对应的农药喷洒量；采集目标喷洒区域的农作物，基于农作物类集确定农作物种类，并确定农作物可承受的最大的与病虫害种类对应的农药种类的农药喷洒量，得到农作物对应的标准农药喷洒量阈值；判断对应区域已经喷洒的农药种类对应的农药喷洒量数据是否满足农作物对应的标准浓度阈值；若满足，则表示该区域的喷洒程度已达上限，若未满足，则表示该区域的农药喷洒量尚未达到标准浓度阈值，确定为喷洒不合格区域。
6.根据权利要求5所述的一种基于农业物联网的农药喷洒监测方法，其特征在于：所述基于农作物类集与病虫害类集建立标准农药喷洒量阈值，得到标准农药喷洒量阈值集的步骤包括：获取需要喷洒的农药喷洒量数据以及农作物可承受的最大的与病虫害种类对应的农药种类的农药喷洒量值，判断需要喷洒的农药喷洒量数据与农作物可承受的最大的农药喷洒量值的关系；当需要喷洒的农药喷洒量超出农作物可承受的农药喷洒量值时，则将农作物可承受的最大农药喷洒量值作为标准农药喷洒量阈值的上限值，当需要喷洒的农药喷洒量未超出农作物可承受的农药喷洒量值时，则将需要喷洒的农药喷洒量作为标准农药喷洒量阈值的上限值。
7.根据权利要求1所述的一种基于农业物联网的农药喷洒监测方法，其特征在于，所述基于目标喷洒区域的农药喷洒浓度指数判断对应喷洒区域的病虫害程度的步骤包括：获取种植区的农作物的种类，并统计各个喷洒区域的病虫害基础数据；获取各类农作物可承受最大浓度对应的农药喷洒量，评估目标喷洒区域的农药喷洒浓度指数；对喷洒浓度指数进行等级划分，根据划分结果判断对应喷洒区域的病虫害程度。
8.根据权利要求1所述的一种基于农业物联网的农药喷洒监测方法，其特征在于：所述基于不同种类农药喷洒的间隔时间与目标喷洒区域的喷洒合格程度调节农药喷洒时长与农药喷洒量的步骤包括：统计喷洒不合格区域不满足预设条件的原因，得到不合格因素，其中不合格因素包括药物浓度与喷洒范围；根据不合格因素自动控制喷洒开关调节喷洒时长、喷洒流量以及喷洒源头的位置。
9.一种基于农业物联网的农药喷洒监测系统，应用于如权利要求1-8任意一项所述农药喷洒监测方法，其特征在于，包括：
