一种基于农业物联网的监控方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于农业物联网的监控方法及系统，尤其涉及智慧农业技术领域，所述系统包括，信息获取模块，获取环境信息和农作物的生长信息，分析模块，对获取的环境温度、环境湿度和CO2浓度对农作物的生长环境状态进行分析，调整模块，获取的通风时间及基质的PH值对分析过程进行调整，监控模块，农作物生长环境状态的分析结果设置农作物的监控方式，调控模块，用以根据获取的农作物的图像控制监控设备的运行状态，优化模块，用以根据光照强度及基质湿度对监控设备控制过程进行优化，反馈优化模块，用以根据获取的农作物的产量对监控方式的设置进行优化，本发明专利技术提高了对农作物的监控效率，同时减少了设备功耗。同时减少了设备功耗。同时减少了设备功耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于农业物联网的监控方法及系统


[0001]本专利技术涉及智慧农业
，尤其涉及一种基于农业物联网的监控方法及系统。

技术介绍

[0002]基于农业物联网的监控系统通过获取农作物的环境信息及生长信息，并对其进行分析来获取农作物的监控方式并控制监控设备的运行状态，提高了对农作物的监控效率，同时减少了设备功耗。
[0003]农业是人类社会的基础产业之一，但面临着诸如人口增长、资源短缺、气候变化等挑战。农业物联网的发展旨在通过数字化、自动化和智能化的手段，提高农业生产的效率和可持续性，以满足不断增长的食品需求,农业物联网是将物联网技术应用于农业领域，以提高农业生产效率、资源利用率和农产品质量。它借助传感器、通信技术、数据分析等手段，实现对农田、农作物、畜禽等农业要素的实时监测、控制和管理。
[0004]中国专利公开号：CN116127168A公开了一种基于物联网的农作物生长实时监控系统及方法，包括：农作物生长特别事件收集模块，用于收集农作物生长特别事件；事件发生条件分析模块，用于分析农作物生长特别事件的事件发生条件；农作物信息获取模块，用于获取农业园的分园内种植的农作物的农作物信息；目标事件确定模块，用于基于事件发生条件和农作物信息，确定可能发生于分园内的农作物生长特别事件，并作为目标事件；事件特征分析模块，用于分析目标事件的事发特征；物联网监控任务生成模块，用于基于事发特征，生成物联网监控任务并下发；由此可见，该方案在生成监控任务时仅对农作物生长特别事件进行分析，未针对农作物的成长状态采取不同监控方式进行监控，存在对农作物的监控效率低、监控设备功耗高的问题。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种基于农业物联网的监控方法及系统，用以克服现有技术中对农作物的监控效率低、监控设备功耗高的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种基于农业物联网的监控系统，所述系统包括，信息获取模块，用以获取环境信息和农作物的生长信息；分析模块，用以根据获取的环境温度、环境湿度和CO2浓度对农作物的生长环境状态进行分析；调整模块，用以根据获取的基质的PH值和通风时间对农作物生长环境状态的分析过程进行调整，所述调整模块设有调节单元，其用以根据获取的基质PH值对农作物生长环境的分析过程进行调节，所述调整模块还设有修正单元，其用以根据获取的通风时间对农作物生长环境的分析过程的调节过程进行修正；监控模块，用以根据农作物生长环境状态的分析结果设置农作物的监控方式；调控模块，用以根据农作物的监控方式和获取的农作物的图像控制下一监控周期
监控设备的运行状态，所述调控模块设有系数计算单元，所述系数计算单元将获取的农作物的图像与各预设图像进行匹配，以计算出均方误差，并对均方误差进行排序，并根据均方误差的排序结果计算生长系数，所述调控模块还设有调控单元，所述调控单元根据农作物监控方式的设置结果和生长系数的计算结果对下一监控周期监控设备的运行状态进行调控；优化模块，用以根据获取的光照强度和基质湿度对下一监控周期监控设备的运行状态的控制过程进行优化；反馈优化模块，用以根据当前生长周期内的农作物的产量对下一生长周期的监控方式的设置过程进行优化。
[0007]进一步地，所述温度分析单元将获取的各预设时间节点的环境温度T0与各预设温度进行比对，并根据比对结果对农作物的生长环境状态进行分析，其中：当T0＜T1或T0＞T2时，所述温度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为温度异常，并判定此预设时间节点为温度异常时间节点；当T1≤T0≤T2时，所述温度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为温度正常；当预设时间节点农作物的生长环境状态为温度正常时，所述湿度分析单元将获取的环境湿度S0与各预设湿度进行比对，并根据比对结果对农作物的生长环境状态进行二次分析，其中：当S0＜S1或S0＞S2时，所述湿度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为湿度异常，并判定此预设时间节点为湿度异常时间节点；当S1≤S0≤S2时，所述湿度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为湿度正常；当预设时间节点农作物的生长环境状态为湿度正常时，所述CO2浓度分析单元将获取各预设时间节点的CO2浓度与各预设浓度进行比对，并根据比对结果对农作物的生长环境状态进行三次分析，其中：当f0＜f1或f0＞f2时，所述CO2浓度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为CO2浓度异常，并判定该预设时间节点为CO2浓度异常时间节点；当f1≤f0≤f2时，所述CO2浓度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为CO2浓度正常。
[0008]进一步地，所述调节单元将获取的监控周期内基质PH值e0与各预设PH值进行比对，并根据比对结果计算出调节系数对农作物生长环境状态的分析过程进行调节，其中：当e0＜e1时，所述调节单元设置第一调节系数α1对预设温度T2进行调节，设定α1=1
‑
（e1
‑
e0）/(e1+e0);当e1≤e0≤e2时，所述调节单元不进行调节；当e0＞e2时，所述调节单元设置第二调节系数α2对预设温度T2进行调节，设定α2=1
‑
（e2
‑
e0）/(e2+e0);所述调节单元根据调节系数对预设温度T2进行调节，并将调节后的预设温度设为T2
’
，设定T2
’
=T2
×
α
E
,E=1,2；其中，e1为预设PH的最小值，e2为预设PH的最大值。所述修正单元将获取的监控周
期内的通风时间t0与各预设时间进行比对，并根据比对结果计算出修正系数对农作物生长环境状态的分析过程的调节过程进行修正，其中：当t0＜tc1时，所述修正单元设置第一修正系数β1对调节系数进行修正，设定β1=1
‑
（tc1
‑
t0）/(tc1+t0);当tc1≤t0≤tc2时，所述修正单元不进行修正；当t0＞tc2时，所述修正单元设置第二修正系数β2对调节系数进行修正，设定β2=1
‑
（tc2
‑
t0）/(tc2+t0);所述修正单元根据修正系数对调节系数进行修正，并将修正后的调节系数设为α
E
’
，设定α
E
’
=α
E
×
β
F
,F=1,2；其中，tc1为预设通风时间的最小值，tc2为预设通风时间的最大值,c为监控周期的类别，当c=1时，监控周期为w1,当c=2时，监控周期为w2，当c=3时，监控周期为w3。
[0009]进一步地，所述监控模块根据农作物的生长环境状态对农作物的监控方式进行设置，其中：当r1/U
b
＞B时，所述监控模块将下一监控周期设为W1,将预设时间节点的数量设为U1，并发出温度异常预警，其中，r1为温度异常时间节点的数量，U
b
为监控周期预设时间节点的数量,B为预设状态系数;当r1/U...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于农业物联网的监控系统，其特征在于，包括，信息获取模块，用以获取环境信息和农作物的生长信息；分析模块，用以根据获取的环境温度、环境湿度和CO2浓度对农作物的生长环境状态进行分析；调整模块，用以根据获取的基质的PH值和通风时间对农作物生长环境状态的分析过程进行调整，所述调整模块设有调节单元，其用以根据获取的基质PH值对农作物生长环境的分析过程进行调节，所述调整模块还设有修正单元，其用以根据获取的通风时间对农作物生长环境的分析过程的调节过程进行修正；监控模块，用以根据农作物生长环境状态的分析结果设置农作物的监控方式；调控模块，用以根据农作物的监控方式和获取的农作物的图像控制下一监控周期监控设备的运行状态，所述调控模块设有系数计算单元，所述系数计算单元将获取的农作物的图像与各预设图像进行匹配，以计算出均方误差，并对均方误差进行排序，并根据均方误差的排序结果计算生长系数，所述调控模块还设有调控单元，所述调控单元根据农作物监控方式的设置结果和生长系数的计算结果对下一监控周期监控设备的运行状态进行调控；优化模块，用以根据获取的光照强度和基质湿度对下一监控周期监控设备的运行状态的控制过程进行优化；反馈优化模块，用以根据当前生长周期内的农作物的产量对下一生长周期的监控方式的设置过程进行优化。2.根据权利要求1所述的基于农业物联网的监控系统，其特征在于，所述温度分析单元将获取的各预设时间节点的环境温度T0与各预设温度进行比对，并根据比对结果对农作物的生长环境状态进行分析，其中：当T0＜T1或T0＞T2时，所述温度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为温度异常，并判定此预设时间节点为温度异常时间节点；当T1≤T0≤T2时，所述温度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为温度正常；当预设时间节点农作物的生长环境状态为温度正常时，所述湿度分析单元将获取的环境湿度S0与各预设湿度进行比对，并根据比对结果对农作物的生长环境状态进行二次分析，其中：当S0＜S1或S0＞S2时，所述湿度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为湿度异常，并判定此预设时间节点为湿度异常时间节点；当S1≤S0≤S2时，所述湿度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为湿度正常；当预设时间节点农作物的生长环境状态为湿度正常时，所述CO2浓度分析单元将获取各预设时间节点的CO2浓度与各预设浓度进行比对，并根据比对结果对农作物的生长环境状态进行三次分析，其中：当f0＜f1或f0＞f2时，所述CO2浓度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为CO2浓度异常，并判定该预设时间节点为CO2浓度异常时间节点；当f1≤f0≤f2时，所述CO2浓度分析单元判定该预设时间节点农作物的生长环境状态为CO2浓度正常。
3.根据权利要求2所述的基于农业物联网的监控系统，其特征在于，所述调节单元将获取的监控周期内基质PH值e0与各预设PH值进行比对，并根据比对结果计算出调节系数对农作物生长环境状态的分析过程进行调节，其中：当e0＜e1时，所述调节单元设置第一调节系数α1对预设温度T2进行调节，设定α1=1
‑
（e1
‑
e0）/(e1+e0);当e1≤e0≤e2时，所述调节单元不进行调节；当e0＞e2时，所述调节单元设置第二调节系数α2对预设温度T2进行调节，设定α2=1
‑
（e2
‑
e0）/(e2+e0);所述调节单元根据调节系数对预设温度T2进行调节，并将调节后的预设温度设为T2
’
，设定T2
’
=T2
×
α
E
,E=1,2；其中，e1为预设PH的最小值，e2为预设PH的最大值，所述修正单元将获取的监控周期内的通风时间t0与各预设时间进行比对，并根据比对结果计算出修正系数对农作物生长环境状态的分析过程的调节过程进行修正，其中：当t0＜tc1时，所述修正单元设置第一修正系数β1对调节系数进行修正，设定β1=1
‑
（tc1
‑
t0）/(tc1+t0);当tc1≤t0≤tc2时，所述修正单元不进行修正；当t0＞tc2时，所述修正单元设置第二修正系数β2对调节系数进行修正，设定β2=1
‑
（tc2
‑
t0）/(tc2+t0);所述修正单元根据修正系数对调节系数进行修正，并将修正后的调节系数设为α
E
’
，设定α
E
’
=α
E
×
β
F
,F=1,2；其中，tc1为预设通风时间的最小值，tc2为预设通风时间的最大值,c为监控周期的类别，当c=1时，监控周期为w1,当c=2时，监控周期为w2，当c=3时，监控周期为w3。4.根据权利要求2所述的基于农业物联网的监控系统，其特征在于，所述监控模块根据农作物的生长环境状态对农作物的监控方式进行设置，其中：当r1/U
b
＞B时，所述监控模块将下一监控周期设为W1,将预设时间节点的数量设为U1，并发出温度异常预警，其中，r1为温度异常时间节点的数量，U
b
为监控周期预设时间节点的数量,B为预设状态系数;当r1/U
b
≤B且r2/U
b
＞B时，所述监控模块将下一监控周期设为W2，将预设时间节点的数量设为U2，并发出湿度异常预警，其中，r2为湿度异常时间节点的数量；当r1/U
b
≤B且r2/U
b
≤B且r3/U
b
＞B时，所述监控模块将下一监控周期设为W3，将预设时间节点的数量设为U3，并发出通风时间异常预警，其中，r3为CO2浓度异常时间节点的数量；当r1/U
b
≤B且r2/U
b
≤B且r3/U
b
≤B时，所述监控模块将下一监控周期监控设备运行状态设为关闭；其中，W3＞W2＞W1。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：师开碧，李晓博，
申请(专利权)人：山东福禾菌业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：