本發(fā)明屬于綠化技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
目前,垂直綠化就是為了充分利用空間,在建筑物的垂直面等處栽種植物,以增加綠化覆蓋率,改善居住環(huán)境。垂直綠化在克服城市綠化面積不足,改善不良環(huán)境等方面有獨(dú)特的作用。隨著工業(yè)化及城市化的飛速發(fā)展,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,城市熱島效應(yīng)愈加明顯,城市生態(tài)日益惡化。因此,如何在高密度人居環(huán)境中充分合理利用綠地,改善綠化結(jié)構(gòu),提高總綠量和葉面積總數(shù),是所有綠化工作者必須面對的現(xiàn)實(shí)問題。針對上述問題,垂直綠化是提高城市綠化覆蓋率的重要途徑之一。無土草坪做垂直綠化能立竿見影,綠化的效果非常明顯。用無土草坪做垂直綠化,墻面就像鋪上了一塊厚厚的綠色毯子景觀非常的漂亮。
綜上所述,現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是:現(xiàn)有的綠化方法使城市綠化面積不足,生態(tài)日益惡化,土地資源緊缺,環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,城市熱島效應(yīng)愈加明顯。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng),所述基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng)包括:
基質(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng),用于檢測土壤中的水分含量;將檢測的數(shù)據(jù)通過無線傳輸給移動(dòng)終端控制系統(tǒng);
基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng),用于檢測土壤中的綠植所需礦物質(zhì)含量;將檢測的數(shù)據(jù)通過無線傳輸給移動(dòng)終端控制系統(tǒng);
移動(dòng)終端控制系統(tǒng),將接收到的基質(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng)、基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理并對滴灌系統(tǒng)和肥料添加系統(tǒng)發(fā)出指令,令滴灌系統(tǒng)進(jìn)行灌水和肥料添加系統(tǒng)進(jìn)行化肥的添加;
滴灌系統(tǒng),與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)無線連接,用于執(zhí)行灌水動(dòng)作;
肥料添加系統(tǒng),與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)無線連接,用于執(zhí)行肥的添加動(dòng)作。
進(jìn)一步,所述基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng)還包括:
蓄水過濾系統(tǒng),與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)無線連接,用于對滴灌系統(tǒng)、肥料添加系統(tǒng)流出的多余成份進(jìn)行在過濾。
進(jìn)一步,所述基質(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng)包括濕度監(jiān)測傳感器,所述濕度監(jiān)測傳感器的數(shù)字調(diào)制信號(hào)x(t)的分?jǐn)?shù)低階模糊函數(shù)表示為:
其中,τ為時(shí)延偏移,f為多普勒頻移,0<a,b<α/2,x*(t)表示x(t)的共軛,當(dāng)x(t)為實(shí)信號(hào)時(shí),x(t)<p>=|x(t)|<p>sgn(x(t));當(dāng)x(t)為復(fù)信號(hào)時(shí),[x(t)]<p>=|x(t)|p-1x*(t)。
進(jìn)一步,所述基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)內(nèi)置有礦物質(zhì)檢測感應(yīng)器,所述礦物質(zhì)檢測感應(yīng)器的檢測信號(hào)y(t)表示為:
y(t)=x(t)+n(t);
其中,x(t)為數(shù)字調(diào)制信號(hào),n(t)為服從標(biāo)準(zhǔn)sαs分布的脈沖噪聲,x(t)的解析形式表示為:
其中,n為采樣點(diǎn)數(shù),an為發(fā)送的信息符號(hào),在mask信號(hào)中,an=0,1,2,…,m-1,m為調(diào)制階數(shù),an=ej2πε/m,ε=0,1,2,…,m-1,g(t)表示矩形成型脈沖,tb表示符號(hào)周期,fc表示載波頻率,載波初始相位
進(jìn)一步,所述移動(dòng)終端控制系統(tǒng)的時(shí)頻重疊mask的信號(hào)模型表示為:
其中,n為時(shí)頻重疊信號(hào)的信號(hào)分量個(gè)數(shù),n(t)是加性高斯白噪聲,si(t)為時(shí)頻重疊信號(hào)的信號(hào)分量,表示為
進(jìn)一步,所述移動(dòng)終端控制系統(tǒng)對得到的信號(hào)進(jìn)行處理的方法包括:
(1)對接收信號(hào)s(t)進(jìn)行非線性變換,按如下公式進(jìn)行:
其中
(2)構(gòu)造n個(gè)信號(hào)的多徑空間為:
其中,
(3)然后利用最小二乘法原理抑制直達(dá)波及其多徑,將求min||ssur-xref·α||2轉(zhuǎn)化為求
其中,ssur為回波通道信號(hào),α為自適應(yīng)權(quán)值,αestim為α的估計(jì)值,
進(jìn)一步,所述基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)內(nèi)置有用于檢測基質(zhì)礦物質(zhì)的基質(zhì)礦物質(zhì)監(jiān)測器,所述基質(zhì)礦物質(zhì)監(jiān)測器通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)連接;
基質(zhì)礦物質(zhì)監(jiān)測器內(nèi)置的信號(hào)接收子模塊用于接收檢測的信號(hào)s(t)廣義二階循環(huán)累積量
接收檢測的信號(hào)s(t)的特征參數(shù)m2的理論值
經(jīng)過計(jì)算可知,bpsk信號(hào)和msk信號(hào)的
進(jìn)一步,檢測廣義循環(huán)累積量幅度譜
首先搜索廣義循環(huán)累積量幅度譜
進(jìn)一步,所述肥料添加系統(tǒng)設(shè)置有電機(jī)控制模塊;所述電機(jī)控制模塊內(nèi)置有同步正交跳頻信號(hào)盲源分離模塊;所述同步正交跳頻信號(hào)盲源分離模塊的跳頻信號(hào)盲源分離方法包括:
利用含有m個(gè)陣元的陣列天線接收來自移動(dòng)終端控制系統(tǒng)傳輸?shù)亩嗦诽l信號(hào),對每一路接收信號(hào)進(jìn)行采樣,得到采樣后的m路離散時(shí)域混合信號(hào)
進(jìn)一步,對m路離散時(shí)域混合信號(hào)進(jìn)行重疊加窗短時(shí)傅里葉變換,得到m個(gè)混合信號(hào)的時(shí)頻域矩陣
進(jìn)一步,對得到的跳頻混合信號(hào)時(shí)頻域矩陣
進(jìn)一步,利用聚類算法估計(jì)每一跳的跳變時(shí)刻以及各跳對應(yīng)的歸一化的混合矩陣列向量、跳頻頻率;在p(p=0,1,2,…p-1)時(shí)刻,對
找出
這里
進(jìn)一步,根據(jù)估計(jì)得到的歸一化混合矩陣列向量估計(jì)時(shí)頻域跳頻源信號(hào);
對不同跳頻點(diǎn)之間的時(shí)頻域跳頻源信號(hào)進(jìn)行拼接;估計(jì)第l跳對應(yīng)的
其中mn(l)表示第l跳估計(jì)的第mn(l)個(gè)信號(hào)與第一跳估計(jì)的第n個(gè)信號(hào)屬于同一個(gè)源信號(hào);將不同跳頻點(diǎn)估計(jì)到的屬于同一個(gè)源信號(hào)的信號(hào)拼接在一起,作為最終的時(shí)頻域源信號(hào)估計(jì),用yn(p,q)表示第n個(gè)源信號(hào)在時(shí)頻點(diǎn)(p,q)上的時(shí)頻域估計(jì)值,p=0,1,2,....,p,q=0,1,2,...,nfft-1,即:
進(jìn)一步,根據(jù)源信號(hào)時(shí)頻域估計(jì)值,恢復(fù)時(shí)域跳頻源信號(hào);
在步驟(b)中,(p,q)表示時(shí)頻索引,具體的時(shí)頻值為
本發(fā)明在種植期間不用田園土,不破壞國土資源。所謂無土種植模式,就是不以天然土為原料,把草生長必需的礦物質(zhì)組合成人工基質(zhì),以此來培育草種,生產(chǎn)草坪。無土種植模式,不僅不消耗土地資源,而且還可以用廢棄物質(zhì)作為人工基質(zhì)的原料,屬環(huán)保產(chǎn)品,基質(zhì)由植物纖維、動(dòng)物纖維、人造纖維等制成,搬動(dòng)起來也很省事、省時(shí),可以做到瞬間綠化,因此這是一個(gè)完全綠色的生產(chǎn)方式,對于保護(hù)國土資源有積極的意義。蓄水過濾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水的多次重復(fù)利用,更加的環(huán)保節(jié)能,具有深遠(yuǎn)的環(huán)保意義和實(shí)用性。
本發(fā)明集信號(hào)接收方法、測試、信號(hào)處理方法于一體,實(shí)現(xiàn)了功能多樣化和完全智能化,提高了效率和節(jié)省了勞動(dòng)力。
本發(fā)明基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)、化肥添加系統(tǒng)的信號(hào)采集、處理基于一體,提高了控制的準(zhǔn)確度,避免了資源的浪費(fèi)。這是本發(fā)明的一關(guān)鍵點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng)示意圖。
圖中:1、移動(dòng)終端控制系統(tǒng);2、滴灌系統(tǒng);3、化肥添加系統(tǒng);4、蓄水過濾系統(tǒng);5、基質(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng);6、基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng)包括:移動(dòng)終端控制系統(tǒng)1、滴灌系統(tǒng)2、化肥添加系統(tǒng)3、蓄水過濾系統(tǒng)4、基質(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng)5、基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)6;
移動(dòng)終端控制系統(tǒng)1通過無線技術(shù)與滴灌系統(tǒng)2和肥料農(nóng)藥添加系統(tǒng)3連接,并對其發(fā)出指令?;|(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng)5和基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)6通過無線技術(shù)與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)連接,并為其提供基質(zhì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。蓄水過濾系統(tǒng)4將回收的水資源重新過濾并輸出到滴灌系統(tǒng)。
下面結(jié)合工作原理對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明實(shí)施例提供的基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng)的基質(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng),用于檢測土壤中的水分含量;將檢測的數(shù)據(jù)通過無線傳輸給移動(dòng)終端控制系統(tǒng);
基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng),用于檢測土壤中的綠植所需礦物質(zhì)含量;將檢測的數(shù)據(jù)通過無線傳輸給移動(dòng)終端控制系統(tǒng);
移動(dòng)終端控制系統(tǒng),將接收到的基質(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng)、基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行處理并對滴灌系統(tǒng)和肥料添加系統(tǒng)發(fā)出指令,令滴灌系統(tǒng)進(jìn)行灌水和肥料添加系統(tǒng)進(jìn)行化肥的添加;
滴灌系統(tǒng),與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)無線連接,用于執(zhí)行灌水動(dòng)作;
肥料添加系統(tǒng),與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)無線連接,用于執(zhí)行肥的添加動(dòng)作。
所述基于移動(dòng)終端的無土草坪垂直綠化控制系統(tǒng)還包括:
蓄水過濾系統(tǒng),與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)無線連接,用于對滴灌系統(tǒng)、肥料添加系統(tǒng)流出的多余成份進(jìn)行在過濾。
所述基質(zhì)濕度監(jiān)測系統(tǒng)包括濕度監(jiān)測傳感器,所述濕度監(jiān)測傳感器的數(shù)字調(diào)制信號(hào)x(t)的分?jǐn)?shù)低階模糊函數(shù)表示為:
其中,τ為時(shí)延偏移,f為多普勒頻移,0<a,b<α/2,x*(t)表示x(t)的共軛,當(dāng)x(t)為實(shí)信號(hào)時(shí),x(t)<p>=|x(t)|<p>sgn(x(t));當(dāng)x(t)為復(fù)信號(hào)時(shí),[x(t)]<p>=|x(t)|p-1x*(t)。
所述基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)內(nèi)置有礦物質(zhì)檢測感應(yīng)器,所述礦物質(zhì)檢測感應(yīng)器的檢測信號(hào)y(t)表示為:
y(t)=x(t)+n(t);
其中,x(t)為數(shù)字調(diào)制信號(hào),n(t)為服從標(biāo)準(zhǔn)sαs分布的脈沖噪聲,x(t)的解析形式表示為:
其中,n為采樣點(diǎn)數(shù),an為發(fā)送的信息符號(hào),在mask信號(hào)中,an=0,1,2,…,m-1,m為調(diào)制階數(shù),an=ej2πε/m,ε=0,1,2,…,m-1,g(t)表示矩形成型脈沖,tb表示符號(hào)周期,fc表示載波頻率,載波初始相位
所述移動(dòng)終端控制系統(tǒng)的時(shí)頻重疊mask的信號(hào)模型表示為:
其中,n為時(shí)頻重疊信號(hào)的信號(hào)分量個(gè)數(shù),n(t)是加性高斯白噪聲,si(t)為時(shí)頻重疊信號(hào)的信號(hào)分量,表示為
所述移動(dòng)終端控制系統(tǒng)對得到的信號(hào)進(jìn)行處理的方法包括:
(1)對接收信號(hào)s(t)進(jìn)行非線性變換,按如下公式進(jìn)行:
其中
(2)構(gòu)造n個(gè)信號(hào)的多徑空間為:
其中,
(3)然后利用最小二乘法原理抑制直達(dá)波及其多徑,將求min||ssur-xref·α||2轉(zhuǎn)化為求
其中,ssur為回波通道信號(hào),α為自適應(yīng)權(quán)值,αestim為α的估計(jì)值,
進(jìn)一步,所述基質(zhì)礦物質(zhì)檢測系統(tǒng)內(nèi)置有用于檢測基質(zhì)礦物質(zhì)的基質(zhì)礦物質(zhì)監(jiān)測器,所述基質(zhì)礦物質(zhì)監(jiān)測器通過無線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)終端控制系統(tǒng)連接;
基質(zhì)礦物質(zhì)監(jiān)測器內(nèi)置的信號(hào)接收子模塊用于接收檢測的信號(hào)s(t)廣義二階循環(huán)累積量
接收檢測的信號(hào)s(t)的特征參數(shù)m2的理論值
經(jīng)過計(jì)算可知,bpsk信號(hào)和msk信號(hào)的
進(jìn)一步,檢測廣義循環(huán)累積量幅度譜
首先搜索廣義循環(huán)累積量幅度譜
進(jìn)一步,所述肥料添加系統(tǒng)設(shè)置有電機(jī)控制模塊;所述電機(jī)控制模塊內(nèi)置有同步正交跳頻信號(hào)盲源分離模塊;所述同步正交跳頻信號(hào)盲源分離模塊的跳頻信號(hào)盲源分離方法包括:
利用含有m個(gè)陣元的陣列天線接收來自移動(dòng)終端控制系統(tǒng)傳輸?shù)亩嗦诽l信號(hào),對每一路接收信號(hào)進(jìn)行采樣,得到采樣后的m路離散時(shí)域混合信號(hào)
進(jìn)一步,對m路離散時(shí)域混合信號(hào)進(jìn)行重疊加窗短時(shí)傅里葉變換,得到m個(gè)混合信號(hào)的時(shí)頻域矩陣
進(jìn)一步,對得到的跳頻混合信號(hào)時(shí)頻域矩陣
進(jìn)一步,利用聚類算法估計(jì)每一跳的跳變時(shí)刻以及各跳對應(yīng)的歸一化的混合矩陣列向量、跳頻頻率;在p(p=0,1,2,…p-1)時(shí)刻,對
找出
這里
進(jìn)一步,根據(jù)估計(jì)得到的歸一化混合矩陣列向量估計(jì)時(shí)頻域跳頻源信號(hào);
對不同跳頻點(diǎn)之間的時(shí)頻域跳頻源信號(hào)進(jìn)行拼接;估計(jì)第l跳對應(yīng)的
其中mn(l)表示第l跳估計(jì)的第mn(l)個(gè)信號(hào)與第一跳估計(jì)的第n個(gè)信號(hào)屬于同一個(gè)源信號(hào);將不同跳頻點(diǎn)估計(jì)到的屬于同一個(gè)源信號(hào)的信號(hào)拼接在一起,作為最終的時(shí)頻域源信號(hào)估計(jì),用yn(p,q)表示第n個(gè)源信號(hào)在時(shí)頻點(diǎn)(p,q)上的時(shí)頻域估計(jì)值,p=0,1,2,....,p,q=0,1,2,...,nfft-1,即:
進(jìn)一步,根據(jù)源信號(hào)時(shí)頻域估計(jì)值,恢復(fù)時(shí)域跳頻源信號(hào);
在步驟(b)中,(p,q)表示時(shí)頻索引,具體的時(shí)頻值為
本發(fā)明在種植期間不用田園土,不破壞國土資源。所謂無土種植模式,就是不以天然土為原料,把草生長必需的礦物質(zhì)組合成人工基質(zhì),以此來培育草種,生產(chǎn)草坪。無土種植模式,不僅不消耗土地資源,而且還可以用廢棄物質(zhì)作為人工基質(zhì)的原料,屬環(huán)保產(chǎn)品,基質(zhì)由植物纖維、動(dòng)物纖維、人造纖維等制成,搬動(dòng)起來也很省事、省時(shí),可以做到瞬間綠化,因此這是一個(gè)完全綠色的生產(chǎn)方式,對于保護(hù)國土資源有積極的意義。蓄水過濾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水的多次重復(fù)利用,更加的環(huán)保節(jié)能,具有深遠(yuǎn)的環(huán)保意義和實(shí)用性。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。