基于农业物联网的农作物生长分析平台制造技术

本发明专利技术涉及数据处理技术领域，具体涉及一种基于农业物联网的农作物生长分析平台，该平台可实现设备之间的协同作业，能够用于农业智能物联网应用服务等其他互联网服务、信息系统设计服务服务等信息系统集成服务、信息化技术管理等信息技术咨询服务。以生长状态最好的多个温室下的农作物为目标，根据其在相同时刻下所需的光照强度，获取对应时刻下农作物所需的最优光照强度，进而将最优光照强度作为标准对农作物进行补光操作，避免光照强度过高或过低，影响农作物的生长状态，同时提高了农作物的生长品质，降低大量的经济损失。降低大量的经济损失。降低大量的经济损失。

【技术实现步骤摘要】
基于农业物联网的农作物生长分析平台


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体涉及一种基于农业物联网的农作物生长分析平台。

技术介绍

[0002]无土栽培是近几十年来发展起来的一种作物栽培新技术，即作物不在土壤中栽培，而是种植在溶有矿物质的水溶液(营养液)里，或在某种栽培基质中，用营养液进行作物栽培。在合适的栽培设备和管理措施下，作物就能正常生长，并获得高产，而在温室中进行无土栽培技术的局限性较大、运行成本比较高、生产环境的管理难度大，且当生产环境出现异常时很容易导致作物死掉或者无法正常生产，造成大量作物品质不合格，带来很大的经济损失。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于农业物联网的农作物生长分析平台，所采用的技术方案具体如下：
[0004]数据采集单元，用于基于设定的采样时刻，分别获取当前温室中农作物对营养液的吸收程度、农作物的叶片含水量、光照强度和空气含量，结合所述吸收程度和所述叶片含水量计算农作物的生长状态指标，将所述吸收程度、所述叶片含水量、所述光照强度、所述空气含量和所述生长状态指标作为当前温室下对农作物进行一次采样的特征向量，进而获取当前温室中农作物在设定时间段内由多个所述特征向量构成的数据集合；
[0005]数据处理单元，用于分别获取多个温室下同一所述农作物对应的所述数据集合；根据不同温室下所述农作物的生长相似度将多个所述数据集合分为多个集合类别，基于每个集合类别中对应所有农作物的所述生长状态指标获取生长状态最好所对应的目标集合类别；
[0006]补光操作单元，用于根据所述目标集合类别中每个温室在设定时间段内的多个所述光照强度计算设定时间段内每个采样时刻对应的最优光照强度，对比所述农作物的实时光照强度和所述最优光照强度以对每个采样时刻下的所述农作物进行相对应补光操作。
[0007]进一步地，所述数据采集单元中所述吸收程度的获取方法，包括：
[0008]采集营养液中的EC含量指标和水含量指标以计算两者之间的比值，根据所述比值得到所述吸收程度，其中所述比值与所述吸收程度呈正相关关系。
[0009]进一步地，所述生长状态指标与所述吸收程度呈正相关关系、所述生长状态指标与所述叶片含水量呈正相关关系。
[0010]进一步地，所述数据处理单元中根据不同温室下所述农作物的生长相似度将多个所述数据集合分为多个集合类别的方法，包括：
[0011]根据所述数据集合中的所述生长状态指标和所述空气含量计算任意两个温室下所述农作物的生长状态相似度；将每个生长状态相似度转化成对应的样本距离，基于多个
所述样本距离利用DBSCAN聚类方法将多个所述聚类集合分为多个所述集合类别。
[0012]进一步地，所述数据处理单元中基于每个集合类别中对应所有农作物的所述生长状态指标获取生长状态最好所对应的目标集合类别的方法，包括：
[0013]计算每个所述数据集合对应的平均生长状态指标，根据所述集合类别中每个所述数据集合的所述平均生长状态指标计算其均值；对比每个所述集合类别对应的所述均值，将最大均值对应的所述集合类别作为所述目标集合类别。
[0014]进一步地，所述补光操作单元中根据所述目标集合类别中每个温室在设定时间段内的多个所述光照强度计算设定时间段内每个采样时刻对应的最优光照强度的方法，包括：
[0015]将所述目标集合类别中当前采样时刻对应的多个所述光照强度进行平均光照强度的计算，其中，一个温室在当前采样时刻对应一个所述光照强度，将所述平均光照强度作为当前采样时刻的所述最优光照强度，进而得到设定时间段内每个采样时刻对应的所述最优光照强度。
[0016]进一步地，所述补光操作单元中对比所述农作物的实时光照强度和所述最优光照强度以对每个采样时刻下的所述农作物进行相对应补光操作的方法，包括：
[0017]计算每个采样时刻下所述农作物的所述实时光照强度和所述最优光照强度之间的光照强度差异，基于所述光照差异进行相对应采样时刻下所述农作物的补光操作。
[0018]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：以生长状态最好的多个温室下的农作物为目标，根据其在相同时刻下所需的光照强度，获取对应时刻下农作物所需的最优光照强度，进而将最优光照强度作为标准对农作物进行补光操作，避免光照强度过高或过低，影响农作物的生长状态，同时提高了农作物的生长品质，降低大量的经济损失。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0020]图1为本专利技术一个实施例提供的一种基于农业物联网的农作物生长分析平台的结构框图。
具体实施方式
[0021]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种基于农业物联网的农作物生长分析平台，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0023]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种基于农业物联网的农作物生长分
析平台的具体方案。
[0024]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种基于农业物联网的农作物生长分析平台的结构框图，该平台包括：
[0025]数据采集单元10，用于基于设定的采样时刻，分别获取当前温室中农作物对营养液的吸收程度、农作物的叶片含水量、光照强度和空气含量，结合吸收程度和叶片含水量计算农作物的生长状态指标，将吸收程度、叶片含水量、光照强度、空气含量和生长状态指标作为当前温室下对农作物进行一次采样的特征向量，进而获取当前温室中农作物在设定时间段内由多个特征向量构成的数据集合。
[0026]具体的，EC含量指标是指营养液中可溶性盐浓度或者液体肥料或种植介质中的可溶性离子浓度，EC含量指标的单位用mS/cm表示，正常的EC含量指标范围在1
‑
4mS/cm之间。由于基质中可溶性盐含量(EC含量指标)过高，可能会形成反渗透压，将根系中的水分置换出来，使根尖变褐或者干枯，因此将调试好的营养液放置在农作物的根茎部，并利用EC检测仪对农作物的营养液进行EC含量指标的采集；由于营养液大部分是由水组成的，因此同时对营养液中的水含量指标进行采集。
[0027]基于设定固定的采样时刻，每个采样时刻对农作物的营养液中进行EC含量指标和水含量指标的采集，进而根据EC含量指标和水含量指标计算每个采样时刻农作物对营养液的吸收程度，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于农业物联网的农作物生长分析平台，其特征在于，该平台包括：数据采集单元，用于基于设定的采样时刻，分别获取当前温室中农作物对营养液的吸收程度、农作物的叶片含水量、光照强度和空气含量，结合所述吸收程度和所述叶片含水量计算农作物的生长状态指标，将所述吸收程度、所述叶片含水量、所述光照强度、所述空气含量和所述生长状态指标作为当前温室下对农作物进行一次采样的特征向量，进而获取当前温室中农作物在设定时间段内由多个所述特征向量构成的数据集合；数据处理单元，用于分别获取多个温室下同一所述农作物对应的所述数据集合；根据不同温室下所述农作物的生长相似度将多个所述数据集合分为多个集合类别，基于每个集合类别中对应所有农作物的所述生长状态指标获取生长状态最好所对应的目标集合类别；补光操作单元，用于根据所述目标集合类别中每个温室在设定时间段内的多个所述光照强度计算设定时间段内每个采样时刻对应的最优光照强度，对比所述农作物的实时光照强度和所述最优光照强度以对每个采样时刻下的所述农作物进行相对应补光操作。2.如权利要求1所述的一种基于农业物联网的农作物生长分析平台，其特征在于，所述数据采集单元中所述吸收程度的获取方法，包括：采集营养液中的EC含量指标和水含量指标以计算两者之间的比值，根据所述比值得到所述吸收程度，其中所述比值与所述吸收程度呈正相关关系。3.如权利要求1所述的一种基于农业物联网的农作物生长分析平台，其特征在于，所述生长状态指标与所述吸收程度呈正相关关系、所述生长状态指标与所述叶片含水量呈正相关关系。4.如权利要求1所述的一种基于农业物联网的农作物生长分析平台，其特征在于，所述数据处理单元中根据不同温室下所述农作物的生长相似度将多个所述数据集合分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凌云，张赪琛，
申请(专利权)人：南通透灵信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：