CN114063507B - 基于智慧农业的远程设备控制系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于智慧农业的远程设备控制系统及其控制方法，涉及智慧农业技术领域，包括数据采集模块、监控中心、报警模块；当远程设备工作时，监控中心用于根据接收到的工作环境信息，并结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数，判断远程设备运行是否存在风险，实现了远程设备的安全监测，起到提前预测和主动预防的作用；报警模块接收到异常信号后发出警报，并获取对应异常设备的位置信息生成设备检修任务；维修中心对接收到的设备检修任务进行分析，根据待检修设备的检修系数将对应的设备检修任务分配至不同等级的维修人员，有效提高检修效率，实现人员分配利用最大化。

Description

基于智慧农业的远程设备控制系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及智慧农业技术领域，具体是基于智慧农业的远程设备控制系统及其控制方法。

背景技术

智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3s技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理，使传统农业更具有"智慧"；

然而现有技术中，无法对应用于智慧农业中的远程设备安全进行监测，无法判断远程设备的损耗状态，这会造成极大的安全隐患，以及在远程设备出现故障的时候，不能够及时得到维修。

发明内容

为了解决上述方案存在的问题，本发明提供了基于智慧农业的远程设备控制系统及其控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于智慧农业的远程设备控制系统，包括数据采集模块、监控中心、报警模块；

当远程设备工作时，触发数据采集模块实时采集远程设备的工作环境信息并将其上传至监控中心；所述监控中心用于根据接收到的工作环境信息，并结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数，判断远程设备运行是否存在风险；

所述报警模块接收到异常信号后发出警报，并获取对应异常设备的位置信息生成设备检修任务，然后将设备检修任务上传至维修中心；

所述维修中心对接收到的设备检修任务进行分析，根据待检修设备的检修系数将对应的设备检修任务分配至不同等级的维修人员。

进一步地，所述监控中心的具体工作步骤如下：

将工作环境信息中各运行参数的数值与数据库中存储的对应运行参数的安全数据进行对比，得到对应运行参数的数据差值；

获取大于零的各运行参数的数据差值，结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数；

若综合影响系数≥预设系数阈值，则判定此时远程设备运行存在风险，生成异常信号；所述监控中心用于接收到异常信号后控制驱动报警模块发出警报，并将对应远程设备工作的综合影响系数发送至显示模块进行显示。

进一步地，所述维修中心的具体工作步骤如下：

自动从存储模块中获取待检修设备的检修系数为GX；将检修系数GX与预设阈值相比较；其中预设阈值包括L1、L2，且L1＞L2；

若GX＞L1，则将对应的设备检修任务分配至第一等级维修人员；若L2＜GX≤L1，则将对应的设备检修任务分配至第二等级维修人员；若GX≤L2，则将对应的设备检修任务分配至第三等级维修人员；其中第一等级＞第二等级＞第三等级。

进一步地，所述工作环境信息包括远程设备工作过程中各运行参数的数值，各运行参数包括噪音分贝值、振动信息、温度信息、负载电压以及负载电流。

进一步地，该系统还包括设备监测模块；所述设备监测模块用于对远程设备进行检修监测，当监测到远程设备被检修时，记录检修信息并将检修信息打上时间戳传输到数据库进行实时存储；其中检修信息包括检修时长以及检修等级；检修等级表示为远程设备的故障问题等级，由维修人员检修完成后上传至维修中心。

进一步地，该系统还包括检修分析模块，所述检修分析模块用于对数据库内存储的带有时间戳的检修信息进行检修系数分析，具体为：

根据时间戳，获取到系统当前时间前六十天内的检修信息；根据远程设备，统计同一远程设备的检修次数并标记为C1；

针对同一远程设备，将该远程设备每次检修的检修时长与预设时长阈值相比较，经过相关处理得到超时系数CS；将该远程设备每次检修的检修等级与预设等级阈值相比较；经过相关处理得到超等系数DS；

利用公式GX＝C1×a1+CS×a2+DS×a3计算得到该远程设备的检修系数GX，其中a1、a2、a3均为预设系数因子；所述检修分析模块用于将远程设备的检修系数GX经监控中心传输到存储模块进行存储。

进一步地，基于智慧农业的远程设备控制方法，包括如下步骤：

V1：实时采集远程设备的工作环境信息并上传至监控中心；

V2：监控中心根据接收到的工作环境信息，并结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数，判断远程设备运行是否存在风险；

V3：若远程设备出现异常，则生成设备检修任务至维修中心；维修中心对接收到的设备检修任务进行分析，并分配对应的维修人员进行检修。

进一步地，步骤V3中对接收到的设备检修任务进行分析，具体为：

将设备检修任务对应的异常设备标记为待检修设备，获取待检修设备在系统当前时间前六十天内的检修信息；

对检修信息作相应处理，计算得到待检修设备的检修系数GX；将检修系数GX与预设阈值相比较；其中预设阈值包括L1、L2，且L1＞L2；

若GX＞L1，则将对应的设备检修任务分配至第一等级维修人员；若L2＜GX≤L1，则将对应的设备检修任务分配至第二等级维修人员；若GX≤L2，则将对应的设备检修任务分配至第三等级维修人员。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过数据采集模块实时采集远程设备的工作环境信息，将工作环境信息中各运行参数的数值与数据库中存储的对应运行参数的安全数据进行对比，并结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数，判断远程设备运行是否存在风险；实现了远程设备的安全监测，当远程设备运行存在风险时，能够第一时间发生报警，起到提前预测和主动预防的作用，有效减少了安全事故的发生；

2、本发明中维修中心接收到设备检修任务后，通过分析对应异常设备的检修信息，获取对应异常设备在系统当前时间前六十天内的检修次数、超时系数以及超等系数，利用公式计算得到该异常设备的检修系数，根据异常设备的检修系数将对应的设备检修任务分配至不同等级的维修人员，有效提高检修效率，实现人员分配利用最大化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明基于智慧农业的远程设备控制系统的系统框图。

图2为本发明基于智慧农业的远程设备控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，基于智慧农业的远程设备控制系统，包括数据采集模块、监控中心、数据库、报警模块、显示模块、维修中心、设备监测模块、检修分析模块以及存储模块；

当远程设备工作时，触发数据采集模块实时采集远程设备的工作环境信息，工作环境信息包括远程设备工作过程中各运行参数的数值，其中各运行参数包括噪音分贝值、振动信息、温度信息、负载电压以及负载电流；

数据采集模块用于将采集的远程设备的工作环境信息上传至监控中心，监控中心用于根据远程设备工作过程中的工作环境信息对远程设备的工作状态进行分析，判断远程设备运行是否存在风险，具体分析步骤如下：

步骤一：获取远程设备的工作环境信息，将工作环境信息中各运行参数的数值与数据库中存储的对应运行参数的安全数据进行对比，得到对应运行参数的数据差值；

若对应运行参数的数据差值小于或等于零，则表明对应运行参数的当前数值不影响远程设备正常工作；其中运行参数的数据差值包括噪音分贝差值、振动差值、温度差值、负载电压差值以及负载电流差值；

步骤二：获取大于零的各运行参数的数据差值，结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数；

步骤三：将计算得到的综合影响系数与预设系数阈值相比较；

若综合影响系数≥预设系数阈值，则判定此时远程设备运行存在风险，生成异常信号并将对应远程设备标记为异常设备；

监控中心用于接收到异常信号后控制驱动报警模块发出警报，并将对应远程设备工作的综合影响系数发送至显示模块进行显示；

本发明通过数据采集模块实时采集远程设备的工作环境信息，将工作环境信息中各运行参数的数值与数据库中存储的对应运行参数的安全数据进行对比，实现远程设备的安全监测，有效预防故障的发生，当远程设备运行存在风险时，能够第一时间发生报警，起到提前预测和主动预防的作用，有效减少了安全事故的发生；

报警模块接收到异常信号后获取对应异常设备的位置信息，并生成设备检修任务上传至维修中心；设备检修任务携带有对应异常设备的位置信息；

维修中心对接收到的设备检修任务进行分析，并合理分配对应的维修人员进行检修；具体为：

S1：将设备检修任务对应的异常设备标记为待检修设备；

自动从存储模块中获取待检修设备的检修系数为GX；

S2：将检修系数GX与预设阈值相比较；其中预设阈值包括L1、L2，且L1＞L2；

若GX＞L1，则将对应的设备检修任务分配至第一等级维修人员；

若L2＜GX≤L1，则将对应的设备检修任务分配至第二等级维修人员；

若GX≤L2，则将对应的设备检修任务分配至第三等级维修人员；其中第一等级＞第二等级＞第三等级，等级越高，则表明维修人员的维修经验越丰富、维修水平越高；

设备监测模块用于对远程设备进行检修监测，当监测到远程设备被检修时，记录检修信息并将检修信息打上时间戳传输到数据库进行实时存储；其中检修信息包括检修时长以及检修等级；检修等级表示为远程设备的故障问题等级，由维修人员检修完成后上传至维修中心；其中故障问题等级越高，则表示故障问题越严重；

检修分析模块用于对数据库内存储的带有时间戳的检修信息进行检修系数分析，具体分析方法为：

G1：根据时间戳，获取到系统当前时间前六十天内的检修信息；

G2：根据远程设备，统计同一远程设备的检修次数并标记为C1；

针对同一远程设备，将该远程设备每次检修的检修时长与预设时长阈值相比较；若检修时长≥预设时长阈值，则将对应的检修时长标记为影响时长；统计影响时长出现的次数为C2，将影响时长与预设时长阈值进行差值计算得到超时值，将所有的超时值进行求和得到超时总值CZ；

将影响时长出现的次数、超时总值进行归一化处理并取其数值；

利用公式CS＝C2×k1+CZ×k2计算得到超时系数CS，其中k1、k2均为预设系数因子；

G3：针对同一远程设备，将该远程设备每次检修的检修等级与预设等级阈值相比较；若检修等级≥预设等级阈值，则将对应的检修等级标记为影响等级；统计影响等级出现的次数为D1，将影响等级与预设等级阈值进行差值计算得到超等值，将所有的超等值进行求和得到超等总值CD；

将影响等级出现的次数、超等总值进行归一化处理并取其数值；

利用公式DS＝D1×k3+CD×k4计算得到超等系数DS，其中k3、k4均为预设系数因子；

G4：将检修次数、超时系数、超等系数进行归一化处理并取其数值；

利用公式GX＝C1×a1+CS×a2+DS×a3计算得到该远程设备的检修系数GX，其中a1、a2、a3均为预设系数因子；其中检修系数GX越大，则表明对应远程设备出现故障频率越高，出现严重或耗时长的故障问题的可能性越高；

检修分析模块用于将远程设备的检修系数GX经监控中心传输到存储模块进行存储；

本发明中维修中心接收到设备检修任务后，通过分析对应异常设备的检修信息，获取对应异常设备在系统当前时间前六十天内的检修次数、超时系数以及超等系数，利用公式计算得到该异常设备的检修系数，根据异常设备的检修系数将对应的设备检修任务分配至不同等级的维修人员，有效提高检修效率，实现人员分配利用最大化；

如图2所示，基于智慧农业的远程设备控制方法，包括如下步骤：

V1：当远程设备工作时，实时采集远程设备的工作环境信息并上传至监控中心；

V2：监控中心将工作环境信息中各运行参数的数值与数据库中存储的对应运行参数的安全数据进行对比，得到对应运行参数的数据差值，判断远程设备运行是否存在风险；具体为：

获取大于零的各运行参数的数据差值，结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数；

若综合影响系数≥预设系数阈值，则判定此时远程设备运行存在风险，生成异常信号并将对应远程设备标记为异常设备；

V3：若远程设备出现异常，则生成设备检修任务至维修中心；维修中心对接收到的设备检修任务进行分析，并分配不同等级的维修人员进行检修；具体为：

将设备检修任务对应的异常设备标记为待检修设备，获取待检修设备在系统当前时间前六十天内的检修信息；

统计待检修设备的检修次数并标记为C1；

将待检修设备每次检修的检修时长与预设时长阈值相比较，经过相关处理得到超时系数CS；

将待检修设备每次检修的检修等级与预设等级阈值相比较，经过相关处理得到超等系数DS；利用公式GX＝C1×a1+CS×a2+DS×a3计算得到该远程设备的检修系数GX；

将检修系数GX与预设阈值相比较；其中预设阈值包括L1、L2，且L1＞L2；

若GX＞L1，则将对应的设备检修任务分配至第一等级维修人员；

若L2＜GX≤L1，则将对应的设备检修任务分配至第二等级维修人员；

若GX≤L2，则将对应的设备检修任务分配至第三等级维修人员。

上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。

本发明的工作原理：

基于智慧农业的远程设备控制系统及其控制方法，在工作时，数据采集模块实时采集远程设备的工作环境信息，监控中心用于将工作环境信息中各运行参数的数值与数据库中存储的对应运行参数的安全数据进行对比，得到对应运行参数的数据差值，结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数；若综合影响系数≥预设系数阈值，则判定此时远程设备运行存在风险，生成异常信号，同时报警模块发出警报；

报警模块接收到异常信号后获取对应异常设备的位置信息，并生成设备检修任务上传至维修中心；维修中心对接收到的设备检修任务进行分析，并分配不同等级的维修人员进行检修；首先获取待检修设备在系统当前时间前六十天内的检修信息，经过相关处理得到待检修设备的检修次数、超时系数以及超等系数，再利用公式计算得到该待检修设备的检修系数；根据检修系数将对应的设备检修任务分配至不同等级的维修人员，有效提高检修效率，实现人员分配利用最大化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.基于智慧农业的远程设备控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、监控中心、报警模块；

当远程设备工作时，触发数据采集模块实时采集远程设备的工作环境信息并将其上传至监控中心；所述监控中心用于根据接收到的工作环境信息，并结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数，判断远程设备运行是否存在风险；

所述监控中心的具体工作步骤如下：

将工作环境信息中各运行参数的数值与数据库中存储的对应运行参数的安全数据进行对比，得到对应运行参数的数据差值；

获取大于零的各运行参数的数据差值，结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数；

若综合影响系数≥预设系数阈值，则判定此时远程设备运行存在风险，生成异常信号；所述监控中心用于接收到异常信号后控制驱动报警模块发出警报，并将对应远程设备工作的综合影响系数发送至显示模块进行显示；

所述报警模块接收到异常信号后发出警报，并获取对应异常设备的位置信息生成设备检修任务，然后将设备检修任务上传至维修中心；

所述维修中心对接收到的设备检修任务进行分析，根据待检修设备的检修系数将对应的设备检修任务分配至不同等级的维修人员；具体为：

自动从存储模块中获取待检修设备的检修系数为GX；将检修系数GX与预设阈值相比较；其中预设阈值包括L1、L2，且L1＞L2；

若GX＞L1，则将对应的设备检修任务分配至第一等级维修人员；

若L2＜GX≤L1，则将对应的设备检修任务分配至第二等级维修人员；

若GX≤L2，则将对应的设备检修任务分配至第三等级维修人员；其中第一等级＞第二等级＞第三等级；

该系统还包括检修分析模块，所述检修分析模块用于对数据库内存储的带有时间戳的检修信息进行检修系数分析，具体为：

G1：根据时间戳，获取到系统当前时间前六十天内的检修信息；

G2：根据远程设备，统计同一远程设备的检修次数并标记为C1；

针对同一远程设备，将该远程设备每次检修的检修时长与预设时长阈值相比较；若检修时长≥预设时长阈值，则将对应的检修时长标记为影响时长；统计影响时长出现的次数为C2，将影响时长与预设时长阈值进行差值计算得到超时值，将所有的超时值进行求和得到超时总值CZ；

将影响时长出现的次数、超时总值进行归一化处理并取其数值；利用公式CS=C2×k1+CZ×k2计算得到超时系数CS，其中k1、k2均为预设系数因子；

G3：针对同一远程设备，将该远程设备每次检修的检修等级与预设等级阈值相比较；若检修等级≥预设等级阈值，则将对应的检修等级标记为影响等级；统计影响等级出现的次数为D1，将影响等级与预设等级阈值进行差值计算得到超等值，将所有的超等值进行求和得到超等总值CD；

将影响等级出现的次数、超等总值进行归一化处理并取其数值；利用公式DS=D1×k3+CD×k4计算得到超等系数DS，其中k3、k4均为预设系数因子；

G4：将检修次数、超时系数、超等系数进行归一化处理并取其数值；

利用公式GX=C1×a1+CS×a2+DS×a3计算得到该远程设备的检修系数GX，其中a1、a2、a3均为预设系数因子；所述检修分析模块用于将远程设备的检修系数GX经监控中心传输到存储模块进行存储。

2.根据权利要求1所述的基于智慧农业的远程设备控制系统，其特征在于，所述工作环境信息包括远程设备工作过程中各运行参数的数值，各运行参数包括噪音分贝值、振动信息、温度信息、负载电压以及负载电流。

3.根据权利要求1所述的基于智慧农业的远程设备控制系统，其特征在于，该系统还包括设备监测模块；所述设备监测模块用于对远程设备进行检修监测，当监测到远程设备被检修时，记录检修信息并将检修信息打上时间戳传输到数据库进行实时存储；其中检修信息包括检修时长以及检修等级；检修等级表示为远程设备的故障问题等级，由维修人员检修完成后上传至维修中心。

4.基于智慧农业的远程设备控制方法，应用于如权利要求1-3任一所述的基于智慧农业的远程设备控制系统，其特征在于，包括如下步骤：

V1：实时采集远程设备的工作环境信息并上传至监控中心；

V2：监控中心根据接收到的工作环境信息，并结合数据库中存储的各运行参数对远程设备工作的影响因子，计算对应远程设备工作的综合影响系数，判断远程设备运行是否存在风险；

V3：若远程设备出现异常，则生成设备检修任务至维修中心；维修中心对接收到的设备检修任务进行分析，并分配对应的维修人员进行检修。

5.根据权利要求4所述的基于智慧农业的远程设备控制方法，其特征在于，步骤V3中对接收到的设备检修任务进行分析，具体分析步骤为：

将设备检修任务对应的异常设备标记为待检修设备，获取待检修设备在系统当前时间前六十天内的检修信息；

对检修信息作相应处理，计算得到待检修设备的检修系数GX；将检修系数GX与预设阈值相比较；其中预设阈值包括L1、L2，且L1＞L2；

若GX＞L1，则将对应的设备检修任务分配至第一等级维修人员；

若L2＜GX≤L1，则将对应的设备检修任务分配至第二等级维修人员；

若GX≤L2，则将对应的设备检修任务分配至第三等级维修人员。

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