CN109581897A - 一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统 - Google Patents

一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统 Download PDF

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熊鹰
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，该基于物联网的农业大棚数据处理分析系统包括如下步骤：S1、基础数据准备；S2、数据采集；S3、数据读取；S4、数据处理；S5、数据计算；S6、数据修正；S7、数据显示；S8、数据分析，本发明提供的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统通过多种传感器结合摄像头对大棚的多个位置进行数据采集，同时结合往年的种植数据进行对比分析，可以有效提高数据的广度，保证精确性，并且通过无线网络进行物联网连接，采用预设聚类中心的方式进行数据分类对比，同时采用图表的形式显示输出，提高数据传输和分析效率的同时，保证结果直观显示，保证农业大棚管理的稳定高效性。

Description

一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统
技术领域
本发明涉及农业大棚管理术领域，尤其涉及一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统。
背景技术
在现在的农业种植管理中，越来越注重数据分析和管理，尤其是农业大棚种植，由于内部环境可控程度高，通过数据分析利于找出种植方案的最优解，因此通过物联网进行数据管理得到了比较广泛的应用。
但是现有的农业大棚数据处理分析系统再实际应用时，数据采集和对比的范围比较小，不利于对大棚数据全面准确判断，影响分析结果，并且数据采集和传输过程效率比较低，实时性较差，安全管理效果不理想。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，该基于物联网的农业大棚数据处理分析系统包括如下步骤：
S1、基础数据准备：采用多个年份大棚种植管理数据作为对比基础数据；
S2、数据采集：在大棚内部部署传感器，采集空气温度和湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温度和湿度以及水体酸碱度，并且安装2000万像素远红外高清摄像头，对作物长势、病虫害状况进行拍照，用作实时数据；
S3、数据读取：通过控制设备读取所述采集数据，并且通过无线网络和中继器连接到物联网控制中心，进行分类存储；
S4、数据处理：通过物联网控制中心建立多个可合并的计算任务，对分类存储后的数据进行处理；
S5、数据计算：采用多线程进行数据计算，输出计算结果并且进行合并；
S6、数据修正：对合并后的计算结果进行修正和保存，同时根据分类香炉以及修正次数和结果，进行记录和保存；
S7、数据显示：对计算和修正的数据进行图表绘制，并且在绘图窗口进行显示；
S8、数据分析：对显示的数据与基础数据进行对比，并且绘制对比图表，分析数据变化趋势和结果。
优选的，所述S1步骤的基础数据准备为相同地区的不同作物大棚管理数据，且包含3-5年数据变化趋势。
优选的，所述S2步骤中传感器均匀分布于大棚各个位置，且统一数据至少采集三个位置。
优选的，所述S3步骤还包括数据上传和存储。
优选的，所述S4步骤分类包含获取多个预设聚类中心，具体包括如下步骤：
P1、判断是否存在所述处理数据对应的已保存的预设聚类中心；
P2、如存在则直接获取所述预设聚类中心；
P3、如不存在，则随机选择所述处理数据中的数据作为所述预设聚类中心。
优选的，所述获取多个预设聚类中心将进行数据分类包括如下步骤：
Q1、计算所述处理数据中的每条数据的位置与所有的预设聚类中心的距离；
Q2、将与所述数据最近的所述预设聚类中心作为所述数据的分类点；
Q3、根据所述分类点对所述处理数据进行分类；
Q4、对分类后的数据进行处理和存储。
优选的，所述S6步骤的数据修正方式为对数据进行加和后取平均数，然后与各个数据对比，去除较大差异数据。
优选的，所述S7步骤图表为柱状图或者扇形图。
优选的，所述S8步骤的对比图表为折线图。
本发明提供的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统通过多种传感器结合摄像头对大棚的多个位置进行数据采集，同时结合往年的种植数据进行对比分析，可以有效提高数据的广度，保证精确性，并且通过无线网络进行物联网连接，采用预设聚类中心的方式进行数据分类对比，同时采用图表的形式显示输出，提高数据传输和分析效率的同时，保证结果直观显示，保证农业大棚管理的稳定高效性。
附图说明
图1为本发明的工作流程原理框图；
图2为本发明的数据传输原理系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，该基于物联网的农业大棚数据处理分析系统包括如下步骤：
S1、基础数据准备：采用多个年份大棚种植管理数据作为对比基础数据；
S2、数据采集：在大棚内部部署传感器，采集空气温度和湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温度和湿度以及水体酸碱度，并且安装2000万像素远红外高清摄像头，对作物长势、病虫害状况进行拍照，用作实时数据；
S3、数据读取：通过控制设备读取所述采集数据，并且通过无线网络和中继器连接到物联网控制中心，进行分类存储；
S4、数据处理：通过物联网控制中心建立多个可合并的计算任务，对分类存储后的数据进行处理；
S5、数据计算：采用多线程进行数据计算，输出计算结果并且进行合并；
S6、数据修正：对合并后的计算结果进行修正和保存，同时根据分类香炉以及修正次数和结果，进行记录和保存；
S7、数据显示：对计算和修正的数据进行图表绘制，并且在绘图窗口进行显示；
S8、数据分析：对显示的数据与基础数据进行对比，并且绘制对比图表，分析数据变化趋势和结果。
作为优选的，所述S1步骤的基础数据准备为相同地区的不同作物大棚管理数据，且包含3-5年数据变化趋势。
作为优选的，所述S2步骤中传感器均匀分布于大棚各个位置，且统一数据至少采集三个位置。
作为优选的，所述S3步骤还包括数据上传和存储。
作为优选的，所述S4步骤分类包含获取多个预设聚类中心，具体包括如下步骤：
P1、判断是否存在所述处理数据对应的已保存的预设聚类中心；
P2、如存在则直接获取所述预设聚类中心；
P3、如不存在，则随机选择所述处理数据中的数据作为所述预设聚类中心。
作为优选的，所述获取多个预设聚类中心将进行数据分类包括如下步骤：
Q1、计算所述处理数据中的每条数据的位置与所有的预设聚类中心的距离；
Q2、将与所述数据最近的所述预设聚类中心作为所述数据的分类点；
Q3、根据所述分类点对所述处理数据进行分类；
Q4、对分类后的数据进行处理和存储。
作为优选的，所述S6步骤的数据修正方式为对数据进行加和后取平均数，然后与各个数据对比，去除较大差异数据。
作为优选的，所述S7步骤图表为柱状图或者扇形图。
作为优选的，所述S8步骤的对比图表为折线图。
实施例2
一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，该基于物联网的农业大棚数据处理分析系统包括如下步骤：
S1、基础数据准备：采用多个年份大棚种植管理数据作为对比基础数据；
S2、数据采集：在大棚内部部署传感器，采集空气温度和湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温度和湿度以及水体酸碱度，并且安装2000万像素远红外高清摄像头，对作物长势、病虫害状况进行拍照，用作实时数据；
S3、数据读取：通过控制设备读取所述采集数据，并且通过无线网络和中继器连接到物联网控制中心，进行分类存储；
S4、数据处理：通过物联网控制中心建立多个可合并的计算任务，对分类存储后的数据进行处理；
S5、数据计算：采用多线程进行数据计算，输出计算结果并且进行合并；
S6、数据修正：对合并后的计算结果进行修正和保存，同时根据分类香炉以及修正次数和结果，进行记录和保存；
S7、数据显示：对计算和修正的数据进行图表绘制，并且在绘图窗口进行显示；
S8、数据分析：对显示的数据与基础数据进行对比，并且绘制对比图表，分析数据变化趋势和结果。
作为优选的，所述S1步骤的基础数据准备为相同地区的不同作物大棚管理数据，且包含3-5年数据变化趋势。
作为优选的，所述S2步骤中传感器均匀分布于大棚各个位置，且统一数据至少采集三个位置。
作为优选的，所述S3步骤还包括数据上传和存储。
作为优选的，所述S4步骤分类项目包括为土壤数据、空气数据和作物数据。
作为优选的，所述分类项目均至少包括三个不同位置。
作为优选的，所述S6步骤的数据修正方式为在二位坐标图上画出数据分布位置，在最接近位置画直线，选取距离较近的数据，去除距离较远的数据。
作为优选的，所述S7步骤图表为表格形式。
作为优选的，所述S8步骤的对比图表为柱状图。
实施例3
一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，该基于物联网的农业大棚数据处理分析系统包括如下步骤：
S1、基础数据准备：采用多个年份大棚种植管理数据作为对比基础数据；
S2、数据采集：在大棚内部部署传感器，采集空气温度和湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温度和湿度以及水体酸碱度，并且安装2000万像素远红外高清摄像头，对作物长势、病虫害状况进行拍照，用作实时数据；
S3、数据读取：通过控制设备读取所述采集数据，并且通过无线网络和中继器连接到物联网控制中心，进行分类存储；
S4、数据处理：通过物联网控制中心建立多个可合并的计算任务，对分类存储后的数据进行处理；
S5、数据计算：采用多线程进行数据计算，输出计算结果并且进行合并；
S6、数据修正：对合并后的计算结果进行修正和保存，同时根据分类香炉以及修正次数和结果，进行记录和保存；
S7、数据显示：对计算和修正的数据进行图表绘制，并且在绘图窗口进行显示；
S8、数据分析：对显示的数据与基础数据进行对比，并且绘制对比图表，分析数据变化趋势和结果。
作为优选的，所述S1步骤的基础数据准备为相同地区的不同作物大棚管理数据，且包含3-5年数据变化趋势。
作为优选的，所述S2步骤中传感器均匀分布于大棚各个位置，且统一数据至少采集三个位置。
作为优选的，所述S3步骤还包括数据上传和存储，并且采用GPRS网络。
作为优选的，所述S4步骤分类包含获取多个预设聚类中心，具体包括如下步骤：
P1、判断是否存在所述处理数据对应的已保存的预设聚类中心；
P2、如存在一个，则直接获取所述预设聚类中心；
P3、如存在多个，则随机选择2-3个数据的平均数作为预设聚类中心；
P4、如不存在，则随机选择所述处理数据中的5-10个数据的平均数作为所述预设聚类中心。
作为优选的，所述获取多个预设聚类中心将进行数据分类包括如下步骤：
Q1、计算所述处理数据中的每条数据的位置与所有的预设聚类中心的距离；
Q2、将与所述数据最近的所述预设聚类中心作为所述数据的分类点；
Q3、根据所述分类点对所述处理数据进行分类；
Q4、对分类后的数据进行处理和存储。
作为优选的，所述S6步骤的数据修正方式为直接去除最大数据和最小数据，保留其他数据。
作为优选的，所述S7步骤图表为扇形图。
作为优选的，所述S8步骤的对比图表为三位柱状图。

Claims (9)

1.一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：该基于物联网的农业大棚数据处理分析系统包括如下步骤：
S1、基础数据准备：采用多个年份大棚种植管理数据作为对比基础数据；
S2、数据采集：在大棚内部部署传感器，采集空气温度和湿度、光照强度、二氧化碳浓度、土壤温度和湿度以及水体酸碱度，并且安装2000万像素远红外高清摄像头，对作物长势、病虫害状况进行拍照，用作实时数据；
S3、数据读取：通过控制设备读取所述采集数据，并且通过无线网络和中继器连接到物联网控制中心，进行分类存储；
S4、数据处理：通过物联网控制中心建立多个可合并的计算任务，对分类存储后的数据进行处理；
S5、数据计算：采用多线程进行数据计算，输出计算结果并且进行合并；
S6、数据修正：对合并后的计算结果进行修正和保存，同时根据分类香炉以及修正次数和结果，进行记录和保存；
S7、数据显示：对计算和修正的数据进行图表绘制，并且在绘图窗口进行显示；
S8、数据分析：对显示的数据与基础数据进行对比，并且绘制对比图表，分析数据变化趋势和结果。
2.根据所述权利要求1的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：所述S1步骤的基础数据准备为相同地区的不同作物大棚管理数据，且包含3-5年数据变化趋势。
3.根据所述权利要求1的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：所述S2步骤中传感器均匀分布于大棚各个位置，且统一数据至少采集三个位置。
4.根据所述权利要求1的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：所述S3步骤还包括数据上传和存储。
5.根据所述权利要求1的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：所述S4步骤分类包含获取多个预设聚类中心，具体包括如下步骤：
P1、判断是否存在所述处理数据对应的已保存的预设聚类中心；
P2、如存在则直接获取所述预设聚类中心；
P3、如不存在，则随机选择所述处理数据中的数据作为所述预设聚类中心。
6.根据所述权利要求5的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：所述获取多个预设聚类中心将进行数据分类包括如下步骤：
Q1、计算所述处理数据中的每条数据的位置与所有的预设聚类中心的距离；
Q2、将与所述数据最近的所述预设聚类中心作为所述数据的分类点；
Q3、根据所述分类点对所述处理数据进行分类；
Q4、对分类后的数据进行处理和存储。
7.根据所述权利要求1的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：所述S6步骤的数据修正方式为对数据进行加和后取平均数，然后与各个数据对比，去除较大差异数据。
8.根据所述权利要求1的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：所述S7步骤图表为柱状图或者扇形图。
9.根据所述权利要求1的一种基于物联网的农业大棚数据处理分析系统，其特征在于：所述S8步骤的对比图表为折线图。
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