用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统及方法，预处理系统包括第一数据预处理单元、第二数据预处理单元和第三数据预处理单元，第一数据预处理单元、第二数据预处理单元和第三数据预处理单元均包括数据接收模块、局部融合算法模块和数据输出模块，数据接收模块的输出端与局部融合算法模块的输入端电性连接，本发明专利技术涉及多传感器数据融合技术领域。该用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统及方法，解决了现有中的智能温室大棚控中设置有多个温度、湿度和光照传感器来进行数值的检测，但是由于多个传感器的数值在检测时会存在数值之间的偏差，无法进行准确的数值的提取的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统及方法
本专利技术涉及多传感器数据融合
，具体为用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统及方法。
技术介绍
所谓多传感器信息融合，就是利用计算机技术将来自多传感器或多源的信息和数据，在一定的准则下加以自动分析和综合，以完成所需要的决策和估计而进行的信息处理过程,多传感器信息融合是用于包含处于不同位置的多个或者多种传感器的信息处理技术。随着传感器应用技术、数据处理技术、计算机软硬件技术和工业化控制技术的发展成熟，多传感器信息融合技术已形成一门热门新兴学科和技术。我国对多传感器信息融合技术的研究已经在工程上已应用于信息的定位和识别等。而且相信随着科学的进步，多传感器信息融合技术会成为一门智能化、精细化数据信息图像等综合处理和研究的专门技术，多传感器信息融合技术的基本原理就像人的大脑综合处理信息的过程一样，将各种传感器进行多层次、多空间的信息互补和优化组合处理，最终产生对观测环境的一致性解释。在这个过程中要充分地利用多源数据进行合理支配与使用，而信息融合的最终目标则是基于各传感器获得的分离观测信息，通过对信息多级别、多方面组合导出更多有用信息。这不仅是利用了多个传感器相互协同操作的优势，而且也综合处理了其它信息源的数据来提高整个传感器系统的智能化。现有的智能温室大棚控中设置有多个温度、湿度和光照传感器来进行数值的检测，但是由于多个传感器的数值在检测时会存在数值之间的偏差，无法进行准确的数值的提取。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统及方法，解决了现有的智能温室大棚控中设置有多个温度、湿度和光照传感器来进行数值的检测，但是由于多个传感器的数值在检测时会存在数值之间的偏差，无法进行准确的数值的提取的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统，包括驱动系统、传感器组、预处理系统、数据提取系统、融合计算系统和融合数值结果系统，所述驱动系统的输出端与传感器组的输入端电性连接，所述传感器组的输出端与预处理系统的输入端电性连接，所述预处理系统的输出端与数据提取系统的输入端电性连接，所述数据提取系统的输出端与融合计算系统的输入端电性连接，所述融合计算系统的输出端与融合数值结果系统的输入端电性连接。所述预处理系统包括第一数据预处理单元、第二数据预处理单元和第三数据预处理单元，所述第一数据预处理单元的输出端均与第一数据预处理单元、第二数据预处理单元和第三数据预处理单元的输入端电性连接，所述第一数据预处理单元、第二数据预处理单元和第三数据预处理单元均包括数据接收模块、局部融合算法模块和数据输出模块，所述数据接收模块的输出端与局部融合算法模块的输入端电性连接，所述局部融合算法模块的输出端与数据输出模块的输入端电性连接。优选的，所述局部融合算法模块包括用于计算的基于相融矩阵的失效数据模块。所述基于相融矩阵的失效数据模块包括温度值模块、湿度值模块和光照度模块，所述基于相融矩阵的失效数据模块的输出端与温度值模块的输入端电性连接，所述基于相融矩阵的失效数据模块的输出端与湿度值模块的输入端电性连接，所述基于相融矩阵的失效数据模块的输出端与光照度模块的输入端电性连接。优选的，所述传感器组包括温度传感器组、湿度传感器组和光照传感器组，所述传感器组的输出端与温度传感器组的输入端电性连接，所述传感器组的输出端与湿度传感器组的输入端电性连接，所述传感器组的输出端与光照传感器组的输入端电性连接。优选的，所述数据提取系统包括第一数据提取单元、第二数据提取单元和第三数据提取单元，所述数据提取系统的输出端与第一数据提取单元的输入端电性连接，所述数据提取系统的输出端与第二数据提取单元的输入端电性连接，所述数据提取系统的输出端与第三数据提取单元的输入端电性连接。优选的，所述融合计算系统包括用于整体计算的D-S算法单元，且D-S算法单元的输出端与融合数值结果系统的输入端电性连接。优选的，所述温度传感器组的输出端与第一数据预处理单元的输入端电性连接，所述湿度传感器组的输出端与第二数据预处理单元的输入端电性连接，所述光照传感器组的输出端与第三数据预处理单元的输入端电性连接。优选的，所述温度值模块的输出端与第一数据提取单元的输入端电性连接，所述湿度值模块的输出端与第二数据提取单元的输入端电性连接，所述光照度模块的输出端与第三数据提取单元的输入端电性连接。优选的，所述第一数据提取单元、第二数据提取单元和第三数据提取单元的输出端与D-S算法单元的输入端电性连接。本专利技术还公开了用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统，融合方法包括如下步骤：S1、数值检测，首先通过驱动系统来启动传感器组中的温度传感器组、湿度传感器组和光照传感器组，并开始智能温室大棚中数值，数值是从开始启动到需要进行计算的时间段内，在通过数据接收模块将温度传感器组、湿度传感器组和光照传感器组显示的数值进行接收，接收过后，在通过局部融合算法模块可以进行局部融合计算。S2、数值局部融合，当多个同质传感器测量同一目标时，定义dij对应为温度传感器组、湿度传感器组和光照传感器组，dij由以下计算：传感器与仪器仪表其中，A＝适宜，即温度，20-30℃、60％-85％，即光照度，Qi为第i个传感器所测的数据的均方差，dij的值越小，表示ij两个传感器的观测值越相近。否则偏差就越大，用多个传感器测量同一目标参数时，根据经验或多次实验的结果，给出dij的有界线值βij，并设矩阵Rm，称为多传感器相融矩阵，400-600W/m2；B＝温度偏低，C＝温度偏低、温度偏高，D＝温度偏低、光照度不足、E＝温度偏低、湿度偏高、光照度不足；数据融合处理及实验结果；取下午16:20:00的一组温室参数，若dij＝0，侧认为第i个传感器与第j个传感器相融性差，或者它们相互不支持，若第i个传感器与第j个传感器相融性好，称它们为相互支持，如果一个传感器只被少数传感器支持，则这个传感器的数据为失效数据，应把这样的数据剔除，其余的传感器为有效传感器。S3、有效数值整体融合，将有效的温度传感器组、湿度传感器组和光照传感器组的数值在通过对应的第一数据提取单元、第二数据提取单元和第三数据提取单元进行提取，在通过融合计算系统中D-S算法单元进行计算，将最终的基本数值通过融合数值结果系统呈现出来。(三)有益效果本专利技术提供了用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统及方法。与现有技术相比具备以下有益效果：1、该用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统及方法，通过所述预处理系统包括第一数据预处理单元、第二数据预处理单元和第三数据预处理单元，所述第一数据预处理单元的输出端均与第一数据预处理单元、第二数据预处理单元和第三数据预处理单元的输入端电性连接，所述第一数据预处理单元、第二数据预处理单元和第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统，包括驱动系统(1)、传感器组(2)、预处理系统(3)、数据提取系统(4)、融合计算系统(5)和融合数值结果系统(6)，其特征在于：所述驱动系统(1)的输出端与传感器组(2)的输入端电性连接，所述传感器组(2)的输出端与预处理系统(3)的输入端电性连接，所述预处理系统(3)的输出端与数据提取系统(4)的输入端电性连接，所述数据提取系统(4)的输出端与融合计算系统(5)的输入端电性连接，所述融合计算系统(5)的输出端与融合数值结果系统(6)的输入端电性连接；/n所述预处理系统(3)包括第一数据预处理单元(31)、第二数据预处理单元(32)和第三数据预处理单元(33)，所述第一数据预处理单元(31)的输出端均与第一数据预处理单元(31)、第二数据预处理单元(32)和第三数据预处理单元(33)的输入端电性连接，所述第一数据预处理单元(31)、第二数据预处理单元(32)和第三数据预处理单元(33)均包括数据接收模块(311)、局部融合算法模块(312)和数据输出模块(313)，所述数据接收模块(311)的输出端与局部融合算法模块(312)的输入端电性连接，所述局部融合算法模块(312)的输出端与数据输出模块(313)的输入端电性连接。/n...

【技术特征摘要】
1.用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统，包括驱动系统(1)、传感器组(2)、预处理系统(3)、数据提取系统(4)、融合计算系统(5)和融合数值结果系统(6)，其特征在于：所述驱动系统(1)的输出端与传感器组(2)的输入端电性连接，所述传感器组(2)的输出端与预处理系统(3)的输入端电性连接，所述预处理系统(3)的输出端与数据提取系统(4)的输入端电性连接，所述数据提取系统(4)的输出端与融合计算系统(5)的输入端电性连接，所述融合计算系统(5)的输出端与融合数值结果系统(6)的输入端电性连接；
所述预处理系统(3)包括第一数据预处理单元(31)、第二数据预处理单元(32)和第三数据预处理单元(33)，所述第一数据预处理单元(31)的输出端均与第一数据预处理单元(31)、第二数据预处理单元(32)和第三数据预处理单元(33)的输入端电性连接，所述第一数据预处理单元(31)、第二数据预处理单元(32)和第三数据预处理单元(33)均包括数据接收模块(311)、局部融合算法模块(312)和数据输出模块(313)，所述数据接收模块(311)的输出端与局部融合算法模块(312)的输入端电性连接，所述局部融合算法模块(312)的输出端与数据输出模块(313)的输入端电性连接。


2.根据权利要求1所述的用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统，其特征在于：所述局部融合算法模块(312)包括用于计算的基于相融矩阵的失效数据模块(3121)；
所述基于相融矩阵的失效数据模块(3121)包括温度值模块(31211)、湿度值模块(31212)和光照度模块(31213)，所述基于相融矩阵的失效数据模块(3121)的输出端与温度值模块(31211)的输入端电性连接，所述基于相融矩阵的失效数据模块(3121)的输出端与湿度值模块(31212)的输入端电性连接，所述基于相融矩阵的失效数据模块(3121)的输出端与光照度模块(31213)的输入端电性连接。


3.根据权利要求1所述的用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统，其特征在于：所述传感器组(2)包括温度传感器组(21)、湿度传感器组(22)和光照传感器组(23)，所述传感器组(2)的输出端与温度传感器组(21)的输入端电性连接，所述传感器组(2)的输出端与湿度传感器组(22)的输入端电性连接，所述传感器组(2)的输出端与光照传感器组(23)的输入端电性连接。


4.根据权利要求1所述的用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统，其特征在于：所述数据提取系统(4)包括第一数据提取单元(41)、第二数据提取单元(42)和第三数据提取单元(43)，所述数据提取系统(4)的输出端与第一数据提取单元(41)的输入端电性连接，所述数据提取系统(4)的输出端与第二数据提取单元(42)的输入端电性连接，所述数据提取系统(4)的输出端与第三数据提取单元(43)的输入端电性连接。


5.根据权利要求1所述的用于智能温室大棚控制的多源传感器数据融合系统，其特征在于：所述融合计算系统(5)包括用于整体计算的D-S算法单元(51)，且D-S算法单元(51)的输出端与融合数值结果系统(6)的输入端电...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍义东，吴世海，王江，
申请(专利权)人：贵州航天智慧农业有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52