【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监测控制方法和系统
[0001]本专利技术涉及农业物联网
，具体涉及一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监控方法和系统。
技术介绍
[0002]随着北斗定位系统建设和服务能力的快速发展，北斗定位技术结合物联网技术在农业领域得到了广泛应用，进而深刻改变了农业数字化的管理方式。
[0003]菇棚的内外环境信息包括温度、湿度、二氧化碳浓度、光照度、营养物质等环境因子，电机控制设备包括卷帘、卷被、卷遮阳网、冷风机、新风机、微雾喷淋等，现有菇棚监测系统对菇棚内外环境信息进行实时监测，并通过电机控制设备对温湿度、CO2浓度、光照强度等环境因子进行人工管控。
[0004]香菇出菇分为多个管理阶段，环境因子与香菇产量、质量的关系十分复杂，因此对环境条件要求很高，其中尤其以温度、湿度、二氧化碳浓度、光照度、营养物质等环境因子对香菇影响极大。但现有菇棚对环境因子的分析不全面、代表性弱，使得现有菇棚监测系统存在控制方法分析不到位、系统控制精度不足，运算方法复杂等问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监控方法，所述方法包括：
[0007]获取当前的环境控制模式；
[0008]采集当前环境控制模式下，当前时间菇棚环境的感知数据；
[0009]根据菇棚环境预测模型对感知数据进行分析，并生成未来预设时间棚内的预测温湿度数据；>[0010]根据预测温湿度数据和预置综合调控参数，对棚内的温湿度进行调控。
[0011]进一步地，采集菇棚环境的感知数据，包括：
[0012]菇棚环境信息感知子模块采集棚内温度数据、棚内湿度数据、棚外温度数据、棚外湿度数据、菇棚光照强度数据、棚内CO2浓度数据、菇棚外风速数据和菇棚外风向数据；
[0013]菌棒体内信息感知子模块采集菌棒体温度数据和菌棒体湿度数据。
[0014]进一步地，所述根据菇棚环境预测模型对感知数据进行分析，并生成未来预设时间棚内的预测温湿度数据，包括：
[0015]对当前时间菇棚感知数据进行相关性分析，获取相关性系数高的多个感知数据；
[0016]对相关性系数高的多个感知数据进行特征分析，判断当前环境控制模式是否存在多重共线性；
[0017]若存在多重共线性，则采用逐步回归方法，构建存在多重共线性的环境控制模式未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程；
[0018]或者，
[0019]若不存在多重共线性，则采用最小二乘法，构建不存在多重共线性的环境控制模式未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程。
[0020]进一步地，所述构建存在多重共线性的环境控制模式未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程，包括：
[0021]获取存在多重共线性的环境控制模式对应的感知数据，进行方差齐性检验，保留影响环境控制模式权重大的显著性感知数据；
[0022]根据显著性感知数据和逐步回归方法，构建未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程，
[0023]y
1/3
＝
‑
4.044+0.925x1+0.065x2+0.057x5，
[0024]y
全关
＝1.589+0.696x1+0.029x3+0.205x4+0.009x5，
[0025]其中，y
全关
为卷帘闭合时未来预设时间棚内的预测温湿度数据，y
1/3
为卷帘开启1/3时未来预设时间棚内的预测温湿度数据，x1为棚内温度数据，x2为棚内湿度数据，x3为菌棒体温度数据，x4为棚外温度数据，x5为菇棚光照强度数据。
[0026]进一步地，所述构建不存在多重共线性的环境控制模式未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程，包括：
[0027]获取不存在多重共线性的环境控制模式对应的感知数据，采用最小二乘法，构建未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程，
[0028]y
2/3
＝0.266+0.79x1+0.055x4+0.046x5，
[0029]y
全开
＝
‑
1.53+0.69x1+0.197x4+0.084x5，
[0030]其中，y
2/3
为卷帘开启2/3时未来预设时间棚内的预测温湿度数据，y
全开
为卷帘全开时未来预设时间棚内的预测温湿度数据。
[0031]进一步地，所述方法还包括：通过北斗卫星实时获取传感器感知数据及位置信息，发送至数据库进行存储，并将感知数据及位置信息发送到显示设备进行显示。
[0032]第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监控系统，所述系统包括菇棚信息感知模块、主控模块和菇棚控制模块，所述菇棚信息感知模块用于获取当前环境控制模式和采集当前时间菇棚环境的感知数据，并将感知数据传递到所述主控模块，所述主控模块根据菇棚环境预测模型对感知数据进行分析，并生成未来预设时间棚内的预测温湿度数据，所述菇棚控制模块根据预测温湿度数据和预置综合调控参数，对棚内的温湿度进行调控。
[0033]进一步地，所述菇棚信息感知模块包括菇棚环境信息感知子模块和菌棒体内信息感知子模块，所述菇棚环境信息感知子模块采集棚内温度数据、棚内湿度数据、棚外温度数据、棚外湿度数据、菇棚光照强度数据、棚内CO2 浓度数据、菇棚外风速数据和菇棚外风向数据，所述菌棒体内信息感知子模块采集菌棒体温度数据和菌棒体湿度数据。
[0034]进一步地，所述主控模块包括主控芯片，所述主控芯片通过串口接收感知数据并存储到数据库中，根据菇棚环境预测模型对感知数据进行分析，生成未来预设时间棚内的预测温湿度数据，并根据预测温湿度数据和预置综合调控参数，发出环境控制命令到菇棚控制模块。
[0035]进一步地，所述系统还包括北斗报文通讯模块，所述北斗报文通讯模块通过北斗
卫星实时获取传感器感知数据及位置信息，发送至数据库进行存储，并将感知数据及位置信息发送到显示设备进行显示。
[0036]本专利技术具有以下有益效果：
[0037](1)本专利技术实施例提供的基于北斗报文通讯的菇棚智能监控方法和系统，将棚内温度数据、棚内湿度数据、棚外温度数据、棚外湿度数据、菇棚光照强度数据、棚内CO2浓度数据、菇棚外风速数据、菇棚外风向数据、菌棒体温度数据和菌棒体湿度数据等多个环境感知数据进行相关性分析和特征分析，保留对温度数据和湿度数据影响权重大的感知数据，再构建未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程，对棚内温度和湿度数据进行实时监测和预测；根据预测温湿度数据和预置综合调控参数，对棚内的温湿度进行精准调控，从而满足香菇各个管理阶段对环境的要求，从而提升香菇产量。
[0038](2)本专利技术实施例提供的菇棚环境预测模型，获取卷帘不同开度状态作为环境本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监控方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前的环境控制模式；采集当前环境控制模式下，当前时间菇棚环境的感知数据；根据菇棚环境预测模型对感知数据进行分析，并生成未来预设时间棚内的预测温湿度数据；根据预测温湿度数据和预置综合调控参数，对棚内的温湿度进行调控。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监控方法，其特征在于，采集菇棚环境的感知数据，包括：菇棚环境信息感知子模块采集棚内温度数据、棚内湿度数据、棚外温度数据、棚外湿度数据、菇棚光照强度数据、棚内CO2浓度数据、菇棚外风速数据和菇棚外风向数据；菌棒体内信息感知子模块采集菌棒体温度数据和菌棒体湿度数据。3.根据权利要求1所述的一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监控方法，其特征在于，所述根据菇棚环境预测模型对感知数据进行分析，并生成未来预设时间棚内的预测温湿度数据，包括：对当前时间菇棚感知数据进行相关性分析，获取相关性系数高的多个感知数据；对相关性系数高的多个感知数据进行特征分析，判断当前环境控制模式是否存在多重共线性；若存在多重共线性，则采用逐步回归方法，构建存在多重共线性的环境控制模式未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程；或者，若不存在多重共线性，则采用最小二乘法，构建不存在多重共线性的环境控制模式未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程。4.根据权利要求3所述的一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监控方法，其特征在于，所述构建存在多重共线性的环境控制模式未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程，包括：获取存在多重共线性的环境控制模式对应的感知数据，进行方差齐性检验，保留影响环境控制模式权重大的显著性感知数据；根据显著性感知数据和逐步回归方法，构建未来预设时间棚内的预测温湿度数据回归方程，y
1/3
＝
‑
4.044+0.925x1+0.065x2+0.057x5，y
全关
＝1.589+0.696x1+0.029x3+0.205x4+0.009x5，其中，y
全关
为卷帘闭合时未来预设时间棚内的预测温湿度数据，y
1/3
为卷帘开启1/3时未来预设时间棚内的预测温湿度数据，x1为棚内温度数据，x2为棚内湿度数据，x3为菌棒体温度数据，x4为棚外温度数据，x5为菇棚光照强度数据。5.根据权利要求4所述的一种基于北斗报文通讯的菇棚智能监控方法，其特征在于，所述构建不存在多重共线性的环境控制模式未来预设...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳平增，郑昊南，李辉，刘传龙，刘力宁，马学文，丁方军，马克，王坤，王珅，于玉婷，刘鹏菊，范卫强，柳建增，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：
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