CN108614607A - 一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，包括生产管理决策信息推送和即时数据，生产管理决策信息推送分别与农田环境感测控制器、农事操作控制器和农作物传感器实现双向连接，即时数据的输出端分别与农作物生产数据、农田环境数据和农事操作数据的输入端连接，涉及农业生产技术领域。该基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，解决了目前农业物联网应用中的信息完整性不足，使得种植管理人员无需亲自走到田间地头巡查，实现了既能基于物联网实时采集的数据进行环境数据报警，又能根据作物生育期和农事操作任务进行提醒，同时又能结合三方面数据进行综合的推理决策，提高了生产管理的效率。

Description

一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，具体为一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统。

背景技术

农业生产是依据农业生产对象的不同，将农业分为种植业、畜牧业、林业、渔业和副业，世界主要农业地域类型，基本上分属畜牧业和种植业；有些情况下，农民在自己田地上同时经营种植业和畜牧业，这样的农业称为混合农业，现有的农业生产技术能够预先设定农田环境合理的阈值区间，通过物联网采集的环境数据与阈值对比后进行自动化开闭卷膜、开闭风机等操作，也能够通知管理人员目前的环境数据，同时当前的系统能够根据既定的生产计划进行通知管理人员某个时间节点执行相应计划。

目前已有的生产管理决策系统只能根据环境数据来进行报警，或者只能按照既定的农事操作计划进行通知预告，不能把整个生产过程中的影响因素全部覆盖并且即时的动态考量，也就是不能根据所有生产相关因素的即时动态变化综合进行推理决策，最后把决策结果告知用户，这在物联网技术应用到农业的过程中产生很大阻碍。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，解决了目前农业物联网应用中的信息完整性不足，使得种植管理人员无需亲自走到田间地头巡查的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，包括生产管理决策信息推送和即时数据，所述生产管理决策信息推送分别与农田环境感测控制器、农事操作控制器和农作物传感器实现双向连接，所述即时数据的输出端分别与农作物生产数据、农田环境数据和农事操作数据的输入端连接，所述农作物生产数据的输出端与农作物生长模型的输入端连接，且农田环境数据的输出端与农田环境模型的输入端连接，所述农事操作数据的输出端与农事操作计划的输入端连接。

优选的，所述农作物生长模型与农田环境模型实现双向连接，且农田环境模型与农事操作计划实现双向连接，所述农事操作计划与农作物生长模型实现双向连接。

优选的，所述农作物生长模型、农田环境模型和农事操作计划的输出端均与生产管理决策信息推送的输入端连接。

优选的，所述生产管理决策信息推送的输出端与用户的输入端连接。

优选的，所述农作物生长数据与农田环境数据实现双向连接，且农田环境数据与农事操作数据实现双向连接。

优选的，所述农事操作数据与农作物生长数据实现双向连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统。具备以下有益效果：该基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，通过在生产管理决策信息推送分别与农田环境感测控制器、农事操作控制器和农作物传感器实现双向连接，且即时数据的输出端分别与农作物生产数据、农田环境数据和农事操作数据的输入端连接，再分别通过农作物生长模型、农田环境模型、农事操作计划和用户的配合设置，可实现根据即时的农田环境数据、作物生长数据和农事操作数据，采用阈值设定、生长模型匹配、专家推理等机制进行即时运算，解决了目前农业物联网应用中的信息完整性不足，使得种植管理人员无需亲自走到田间地头巡查，就能完整的掌握即时的生产情况，高效的管理农作物的种植周期内的农田环境和农事操作任务，实现了既能基于物联网实时采集的数据进行环境数据报警，又能根据作物生育期和农事操作任务进行提醒，同时又能结合三方面数据进行综合的推理决策，节省人力，提高了生产管理的效率，同时实现了很好的集成在现有物联网应用系统当中，结合了物联网数据采集、设施装备控制、农事操作、农作物生长信息全方面的影响因素进行综合生产管理决策，大大降低了了作物所处生产环境不适、作物生长不良、农事操作不及时这些问题出现的可能性。

附图说明

图1为本发明系统的总体结构框图；

图2为本发明系统的推理流程框图；

图3为本发明农业生产数据关系框图。

图中，1生产管理决策信息推送、2即时数据、3农田环境感测控制器、4农事操作控制器、5农作物传感器、6农作物生产数据、7农田环境数据、8农事操作数据、9农作物生长模型、10农田环境模型、11农事操作计划、12用户。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，包括生产管理决策信息推送1和即时数据2，生产管理决策信息推送1是指生产管理决策系统，可对传入的数据进行运算、比较和传输，同时也可对相应的控制设备进行控制，生产管理决策信息推送1的输出端与用户12的输入端连接，生产管理决策信息推送1分别与农田环境感测控制器3、农事操作控制器4和农作物传感器5实现双向连接，即时数据2的输出端分别与农作物生产数据6、农田环境数据7和农事操作数据8的输入端连接，农田环境感测控制器3、农事操作控制器4和农作物传感器5可分别检测出农作物生产数据6、农田环境数据7和农事操作数据8，农田环境感测控制器3、农事操作控制器4和农作物传感器5均是田间的物联网数据采集设备，农田环境感测控制器3分别控制空气温度传感器、空气湿度传感器、风力传感器、风向传感器、太阳辐射强度传感器、二氧化碳浓度传感器、土壤温度传感器、土壤湿度传感器和土壤EC计，空气温度传感器和空气湿度传感器可分别对农作物生长环境内的温度和湿度进行检测，风力传感器和风向传感器可分别对农作物生产环境内的风力大小和风向进行检测，太阳辐射强度传感器可对农作物生长环境内的太阳辐射强度进行检测，二氧化碳浓度传感器可对农作物生长环境内的二氧化碳浓度进行检测，土壤温度传感器和土壤湿度传感器可对农作物生长土壤的湿度可温度进行检测，土壤EC计可对农作物生长土壤内的营养EC值进行检测，最后检测的各个环境数据值均传入农田环境感测控制器3内进行处理和传输，农事操作控制器4主要控制存储设备、定时设备和警示设备，农业生产人员可将灌溉、施肥、喷药、修剪、疏花疏果、卷膜开闭、风机开闭、除草、授粉和整枝理蔓等农业生产计划信息存储到相应的存储设备内，然后农事操作控制器4可控制相应的定时设备和警示设备来进行定时的警示，从而达到提醒农业生产人员进行相应的农事工作，农作物传感器5主要包括农作物相应的各种传感设备、摄像设备和传输设备，这样设备可将农作物生育期、作物茎粗、茎流速度、果实大小、叶片大小、光合速率和有效经辐射等数据进行采集，采集的数字或图像数据再通过传输设备传输到生产管理决策信息推送1内进行处理，生产管理决策信息推送1再将数字或图像数据传输到用户12的监控终端上，来方便用户12进行实时的监控，采集的数据通过3/4G网络传输到后端的生产管理决策系统，系统根据即时的数据进行推理运算，最终把决策结果会分别通过手机短信、电子邮件、语音电话和站内通知等反馈方式反馈给用户12，农作物生长数据6与农田环境数据7实现双向连接，且农田环境数据7与农事操作数据8实现双向连接，农事操作数据8与农作物生长数据6实现双向连接，农田环境数据7包含了空气温度、空气湿度、风力、风向、太阳辐射、二氧化碳浓度、土壤温度、土壤湿度和土壤EC值等环境数据，农作物生长数据6包含了作物生育期、作物茎粗、茎流速度、果实大小、叶片大小、光合速率和有效经辐射等数据，农事操作数据8包含了灌溉、施肥、喷药、修剪、疏花疏果、卷膜开闭、风机开闭、除草、授粉和整枝理蔓等，农作物生产数据6的输出端与农作物生长模型9的输入端连接，且农田环境数据7的输出端与农田环境模型10的输入端连接，农事操作数据8的输出端与农事操作计划11的输入端连接，农作物生长模型9与农田环境模型10实现双向连接，且农田环境模型10与农事操作计划11实现双向连接，农事操作计划11与农作物生长模型9实现双向连接，农田环境数据7农作物生长数据6和农事操作数据8三者呈三角形关联关系，此关联机制涵盖了三者两两关联的所有可能，覆盖了所有的农业生产中包含的相关因素，系统将通过物联网采集的数据与系统内置的农田环境模型10、农作物生长模型9和农事操作计划11进行比对，通过推理机运算，可得出三方面的结论：农田环境是否符合预期设定，是否符合相应模型，是否在合理与之区间，是否通知用户12；农作物本身的生长数据是否符合预期和生长模型，是否通知用户12，例如植物是否生长缓慢、植物需要什么营养、植物进入了什么物候期等；农事操作措施是否需要采取，以及采取这些措施需要哪些注意事项1例如，是否需要灌溉，灌溉多少水，灌溉频率是多少，农作物生长模型9、农田环境模型10和农事操作计划11的输出端均与生产管理决策信息推送1的输入端连接。

使用时，首先用户12将应用在田间的农田环境采集设备和农作物数据采集设备，采集到数据后自动发送到服务器端；服务器端根据预先设定好的专家系统推理机程序，通过推理判断环境数据是否在合理范围和符合相应模型、判断农作物生长情况是否符合模型、判断是否需要进行农事操作或既定任务，判断完成之后将采集信息、判断结果和专家建议反馈给管理人员；管理人员得知农田环境、作物生长信息、农事操作信息后，可以根据预先设定采用自动执行风机开闭、卷膜开闭等设施操作，也可以通知其他人员进行相应的喷药、施肥等操作，也可以进行农作物的收割和采摘等操作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，包括生产管理决策信息推送(1)和即时数据(2)，其特征在于：所述生产管理决策信息推送(1)分别与农田环境感测控制器(3)、农事操作控制器(4)和农作物传感器(5)实现双向连接，所述即时数据(2)的输出端分别与农作物生产数据(6)、农田环境数据(7)和农事操作数据(8)的输入端连接，所述农作物生产数据(6)的输出端与农作物生长模型(9)的输入端连接，且农田环境数据(7)的输出端与农田环境模型(10)的输入端连接，所述农事操作数据(8)的输出端与农事操作计划(11)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，其特征在于：所述农作物生长模型(9)与农田环境模型(10)实现双向连接，且农田环境模型(10)与农事操作计划(11)实现双向连接，所述农事操作计划(11)与农作物生长模型(9)实现双向连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，其特征在于：所述农作物生长模型(9)、农田环境模型(10)和农事操作计划(11)的输出端均与生产管理决策信息推送(1)的输入端连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，其特征在于：所述生产管理决策信息推送(1)的输出端与用户(12)的输入端连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，其特征在于：所述农作物生长数据(6)与农田环境数据(7)实现双向连接，且农田环境数据(7)与农事操作数据(8)实现双向连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于即时监控数据的农业生产多因素管理决策系统，其特征在于：所述农事操作数据(8)与农作物生长数据(6)实现双向连接。