马铃薯生产管理系统技术方案

本发明专利技术公开了马铃薯生产管理系统，属于农作物生产管理技术领域，要解决的技术问题为如何对马铃薯生产进行智能管理。包括：数据采集终端，用于实时监测并采集土壤数据、气象数据、植物本体数据；监控系统，用于通过视频图像实时监测并采集植物生长状态、虫情状态以及设备状态；云平台，其与上述数据采集终端以及监控系统无线连接，用于获取并存储上述土壤数据、气象数据、植物本体数据以及设备状态；生产管理系统，通过生产管理界面与用户交互，用于监测并展示土壤数据、气象数据、植物本体数据以及设备状态，用于进行水肥一体化管理；用于基于虫情状态进行病虫监测、病虫识别分析及病虫预警；用于基于监测并配置设备运行参数，调整设备运行状态。

【技术实现步骤摘要】
马铃薯生产管理系统
本专利技术涉及农作物生产管理
，具体地说是一种马铃薯生产管理系统。
技术介绍
随着生产规模不断扩大，技术人员和生产人员的需求量不断增加，而马铃薯生产技术相对复杂，这就需要提供标准化的技术和流程，确保生产质量和品质。以多年来马铃薯种植经验为基础，实现专家知识数字化，确定马铃薯的生产监控，建立马铃薯生产过程的监测和调控系统，利用该系统，技术人员可随时随地指导生产，并开展技术培训，提高马铃薯生产者的技术水平。基于上述，如何对马铃薯生产进行智能管理，是需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足，提供马铃薯生产管理系统，来解决如何对马铃薯生产进行智能管理的技术问题。本专利技术提供一种马铃薯生产管理系统，包括：数据采集终端，所述数据采集终端调用全球定位系统以及地理信息系统，用于实时监测并采集土壤数据、气象数据以及植物本体数据；监控系统，所述监控系统调用全球定位系统以及地理信息系统，用于通过视频图像实时监测并采集植物生长状态、虫情状态和设备状态，并用于存储和传输植物生长图像、虫情图像和设备图像；云服务器，所述云服务器与上述数据采集终端以及监控系统无线连接，用于获取并存储上述土壤数据、气象数据、植物本体数据以及植物生长图像、虫情图像和设备图像；生产管理系统，所述生产管理系统通过生产管理界面与用户交互，用于监测并展示土壤数据、气象数据、植物本体数据以及植物生长状态、虫情状态和设备状态，用于基于土壤数据、气象数据、植物本体数据以及马铃薯的需肥规律进行水肥一体化管理；用于基于植物生长图像和虫情图像进行病虫监测、病虫识别分析以及病虫预警；用于监测并配置设备运行参数，调整设备运行状态。作为优选，所述土壤参数包括但不限于土壤温度、土壤水分、土壤盐分和土壤PH值；所述气象数据包括但不限于空气温度、空气湿度、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度和氧气浓度；所述植物本体数据包括但不限于茎秆粗细、叶面温度、茎流速率、果实增重与膨大速率以及植物光合作用参数；所述设备状态包括但不限于施肥机状态、水泵压力、阀门状态、水表流量、灯光状态以及卷帘状态。作为优选，所述数据采集终端包括：土壤传感器，所述土壤传感器包括土壤温度传感器、土壤水分传感器、土壤温湿度盐三合一传感器、管式水分仪以及土壤盐分传感器，上述土壤传感器为无线传感器，与云服务器无线连接，在云服务器、全球定位系统以及地理信息系统配合下，每个土壤传感器监测获取其对应种植区域的土壤数据；植物本体传感器，所述植物本体传感器为无线传感器，用于实时或阶段性监测植物相关的茎秆粗细、叶面温度、茎流速率、果实增重与膨大速率以及植物光合作用参数，植物本体传感器与云服务器无线连接，在云服务器、全球定位系统以及地理信息系统配合下，每个植物本体传感器监测获取其对应种植区域的植物本体数据；气象传感器，所述气象包括但不限于空气温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、风速风向传感器以及降雨量传感器，上述气象传感器为无线传感器，每个气象传感器均与云服务器无线连接，在云服务器、全球定位系统以及地理信息系统配合下，每个气象传感器监测获取其对应种植区域的气象数据。作为优选，所述数据采集终端还包括：无线气象站，所述无线气象站用于获取气象数据；所述无线气象站与云服务器无线连接，用于拍摄拍摄图像并上传云服务器；所述无线气象站并与生产管理系统交互，通过生产管理系统远程设置数据存储和发送时间间隔，用于配置气象参数。作为优选，所述监控系统通过摄像机拍摄视频图像以实时监测并采集植物生长状态、虫情状态和设备状态：所述摄像机为无线摄像机且共多个，每个摄像机设置于对应的种植区域内，用于实时监测并获取种植区马铃薯生长状态、虫情状态以及设备状态并上传云服务器。作为优选，所述摄像机为360°红外球形摄像机。作为优选，所述生产管理系统包括：水肥一体管理模块，所述水肥一体管理模块用于基于土壤数据、植物本体数据以及马铃薯的需肥规律，设置水肥计划，以基于所述水肥计划对马铃薯进行轮灌；用于支持用户设置水灌溉计划、施肥配方、灌溉参数以及施肥参数，基于上述水灌溉计划、施肥配方、灌溉参数以及施肥参数调控对应的设备实现马铃薯灌溉和施肥的定时、定量控制；病虫监测预警模块，所述病虫监测预警模块用于基于植物生长图像以及虫情图像进行病虫识别分析，得到病虫数据并形成病虫预警；设备监测模块，所述设备监测模块用于监测设备状态并配置设备运行参数，所述设备运行参数用于调整设备运行状态。更优的，还包括：虫情测报灯，所述虫情测报灯共多个，每个虫情测报灯均包括虫情测报灯本体和设置在虫情测报灯本体处的摄像机，所述摄像机为无线摄像机并与云服务器无线连接，在云服务器、全球定位系统以及地理信息系统配合下，虫情测报灯监测获取其对应种植区域的虫情图像，并将虫情图像并上传云服务器，所述虫情图像反应虫情状态；所述病虫监测预警模块用于基于虫情图像进行病虫识别分析，得到病虫数据并形成病虫预警。更优的，还包括：孢子捕捉仪，所述孢子捕捉仪共多个，每个孢子捕捉仪均包括孢子捕捉仪本体和设置在孢子捕捉仪本体处的摄像机，所述摄像机为无线摄像机并与云服务器无线连接，在云服务器、全球定位系统以及地理信息系统配合下，虫情测报灯监测获取其对应种植区域的虫情图像，并将虫情图像并上传云服务器，所述虫情图像反应虫情状态；所述病虫监测预警模块用于基于虫情图像进行病虫识别分析，得到病虫数据并形成病虫预警。作为优选，所述病虫监测预警模块包括：预处理单元，所述预处理单元用于对植物状态图像和虫情图像进行预处理，包括对植物状态图像和虫情图像进行清洗处理，以识别植物状态和虫情状态，并用于对植物状态图像和虫情图像进行图像数据增强；第一识别单元，所述第一识别单元用于通过训练后的植物识别网络模型对输入的植物状态图像进行病虫识别，输出病虫类型，所述植物识别网络模型为残差网络模型，用于基于植物状态图像中植物生成状态识别病虫类型；第二识别单元，所述第二识别单元用于通过训练后的虫情识别网络模型对输入的虫情图像进行病虫识别，输出病虫类型，所述虫情识别网络模型为残差网络模型，用于基于虫情图像中害虫的状态识别病虫类型，输出病虫类型；预警单元，所述预警单元用于基于第一识别单元和第二识别单元输出的病虫类型，形成病虫预警。本专利技术的马铃薯生产管理系统具有以下优点：实时监测马铃薯土壤数据、气象数据、生长状态、病虫数据以及设备状态，并根据上述数据实现了水肥一体化管理以及病虫监测预警，实现了马铃薯精细化管理，为后续不同品种、地域、时节的个性化产品和差异化管理提供指导，提升马铃薯生产信息化水平，示范引领马铃薯绿色高效发展方向。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.马铃薯生产管理系统，其特征在于包括：/n数据采集终端，所述数据采集终端调用全球定位系统以及地理信息系统，用于实时监测并采集土壤数据、气象数据以及植物本体数据；/n监控系统，所述监控系统调用全球定位系统以及地理信息系统，用于通过视频图像实时监测并采集植物生长状态、虫情状态和设备状态，并用于存储和传输植物生长图像、虫情图像和设备图像；/n云服务器，所述云服务器与上述数据采集终端以及监控系统无线连接，用于获取并存储上述土壤数据、气象数据、植物本体数据以及植物生长图像、虫情图像和设备图像；/n生产管理系统，所述生产管理系统通过生产管理界面与用户交互，用于监测并展示土壤数据、气象数据、植物本体数据以及植物生长状态、虫情状态和设备状态，用于基于土壤数据、气象数据、植物本体数据以及马铃薯的需肥规律进行水肥一体化管理；用于基于植物生长图像和虫情图像进行病虫监测、病虫识别分析以及病虫预警；用于监测并配置设备运行参数，调整设备运行状态。/n

【技术特征摘要】
1.马铃薯生产管理系统，其特征在于包括：
数据采集终端，所述数据采集终端调用全球定位系统以及地理信息系统，用于实时监测并采集土壤数据、气象数据以及植物本体数据；
监控系统，所述监控系统调用全球定位系统以及地理信息系统，用于通过视频图像实时监测并采集植物生长状态、虫情状态和设备状态，并用于存储和传输植物生长图像、虫情图像和设备图像；
云服务器，所述云服务器与上述数据采集终端以及监控系统无线连接，用于获取并存储上述土壤数据、气象数据、植物本体数据以及植物生长图像、虫情图像和设备图像；
生产管理系统，所述生产管理系统通过生产管理界面与用户交互，用于监测并展示土壤数据、气象数据、植物本体数据以及植物生长状态、虫情状态和设备状态，用于基于土壤数据、气象数据、植物本体数据以及马铃薯的需肥规律进行水肥一体化管理；用于基于植物生长图像和虫情图像进行病虫监测、病虫识别分析以及病虫预警；用于监测并配置设备运行参数，调整设备运行状态。


2.根据权利要求1所述的马铃薯生产管理系统，其特征在于所述土壤参数包括但不限于土壤温度、土壤水分、土壤盐分和土壤PH值；
所述气象数据包括但不限于空气温度、空气湿度、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度和氧气浓度；
所述植物本体数据包括但不限于茎秆粗细、叶面温度、茎流速率、果实增重与膨大速率以及植物光合作用参数；
所述设备状态包括但不限于施肥机状态、水泵压力、阀门状态、水表流量、灯光状态以及卷帘状态。


3.根据权利要求2所述的马铃薯生产管理系统，其特征在于所述数据采集终端包括：
土壤传感器，所述土壤传感器包括土壤温度传感器、土壤水分传感器、土壤温湿度盐三合一传感器、管式水分仪以及土壤盐分传感器，上述土壤传感器为无线传感器，与云服务器无线连接，在云服务器、全球定位系统以及地理信息系统配合下，每个土壤传感器监测获取其对应种植区域的土壤数据；
植物本体传感器，所述植物本体传感器为无线传感器，用于实时或阶段性监测植物相关的茎秆粗细、叶面温度、茎流速率、果实增重与膨大速率以及植物光合作用参数，植物本体传感器与云服务器无线连接，在云服务器、全球定位系统以及地理信息系统配合下，每个植物本体传感器监测获取其对应种植区域的植物本体数据；
气象传感器，所述气象包括但不限于空气温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、风速风向传感器以及降雨量传感器，上述气象传感器为无线传感器，每个气象传感器均与云服务器无线连接，在云服务器、全球定位系统以及地理信息系统配合下，每个气象传感器监测获取其对应种植区域的气象数据。


4.根据权利要求3所述的马铃薯生产管理系统，其特征在于所述数据采集终端还包括：无线气象站，所述无线气象站用于获取气象数据；
所述无线气象站与云服务器无线连接，用于拍摄拍摄图像并上传云服务器；
所述无线气象站并与生产管理系统交互，通过生产管理系统远程设置数据存储和发送时间间隔，用于配置气象参数。


5.根据权利要求1所述的马铃薯生产管理系统，其特征在于所述监控系统通过摄像机拍摄视频图像以实时监测并采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵佳，董道峰，高中强，季黎俊，王军伟，
申请(专利权)人：山东省农业科学院科技信息研究所，江苏云工场信息技术有限公司，史丹利化肥平原有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37