CN115204635A - 一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，涉及大棚生产管理技术领域，解决了现有技术中，无法将其生产进行综合管理，不能够从而多方面去分析大棚的生产质量的技术问题，将农业大棚内的生产环境进行分析，判断农业大棚内的生产环境是否合格，以至于保证农业大棚的运行效率，提高了农业大棚内产物的种植合格率；将农业大棚的周边环境进行分析，判断农业大棚周边环境变化对种植产生的影响，从而保证农业大棚的运行效率合格，提高了农业大棚产量的稳定性，防止周边环境对农业大棚影响大导致农业大棚的运行受到影响，无法确保农业大棚的工作效率。

Description

一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统

技术领域

本发明涉及大棚生产管理技术领域，具体为一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统。

背景技术

大棚原是蔬菜生产的专用设备，随着生产的发展大棚的应用越加广泛。当前大棚已用于盆花及切花栽培；果树生产用于栽培葡萄、草莓、西瓜、甜瓜、桃及柑桔等；林业生产用于林木育苗、观赏树木的培养等；养殖业用于养蚕、养鸡、养牛、养猪、鱼及鱼苗等。

但是在现有技术中，农业大棚在种植过程中，无法将其生产进行综合管理，不能够从而多方面去分析大棚的生产质量。

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述提出的问题，而提出一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，将农业大棚内的生产环境进行分析，判断农业大棚内的生产环境是否合格，以至于保证农业大棚的运行效率，提高了农业大棚内产物的种植合格率；将农业大棚的周边环境进行分析，判断农业大棚周边环境变化对种植产生的影响，从而保证农业大棚的运行效率合格，提高了农业大棚产量的稳定性，防止周边环境对农业大棚影响大导致农业大棚的运行受到影响，无法确保农业大棚的工作效率；将农业大棚内的实时清理进行分析，判断农业大棚内的实时清理是否正常，防止农业大棚的清理不合格导致农业大棚的环境异常，从而降低了农业大棚的产量合格性，保证农业大棚的运转效率以及工作效率。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，包括服务器，服务器通讯连接有：

生产环境分析单元，用于将农业大棚内的生产环境进行分析，判断农业大棚内的生产环境是否合格，通过分析采集到农业大棚的生产环境分析系数，通过农业大棚的生产环境分析系数分析生成生产环境异常信号和生产环境正常信号，并将其发送至服务器；

外界影响分析单元，用于将农业大棚的周边环境进行分析，判断农业大棚周边环境变化对种植产生的影响，通过分析生成外界影响分析异常信号和外界影响分析正常信号，并将其发送至服务器；

实时清理分析单元，用于将农业大棚内的实时清理进行分析，判断农业大棚内的实时清理是否正常，通过分析获取到农业大棚的实时清理分析系数，通过实时清理分析系数比较生成实时清理分析不合格信号和实时清理分析合格信号，并将其发送至服务器；

种植产量分析单元，用于将农业大棚的种植产量进行分析，判断农业大棚的种植产量是否合格，通过分析生成种植产量分析合格信号和种植产量分析不合格信号，并将其发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，生产环境分析单元的运行过程如下：

采集到农业大棚在运行过程中温度的浮动值以及对应运行过程中的平均湿度值浮动值，并将农业大棚在运行过程中温度的浮动值以及对应运行过程中的平均湿度值浮动值分别标记为FDZ和PSD；采集到农业大棚在运行过程中空气平均流通速度，并将农业大棚在运行过程中空气平均流通速度标记为LTS；

通过公式

获取到农业大棚的生产环境分析系数X，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0；

将农业大棚的生产环境分析系数X与生产环境分析系数阈值进行比较：

若农业大棚的生产环境分析系数X超过生产环境分析系数阈值，则判定农业大棚内的生产环境分析异常，生成生产环境异常信号并将生产环境异常信号发送至服务器；若农业大棚的生产环境分析系数X未超过生产环境分析系数阈值，则判定农业大棚内的生产环境分析正常，生成生产环境正常信号并将生产环境正常信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，外界影响分析单元的运行过程如下：

采集到农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度以及对应周边环境内日平均光照时长，并将农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度以及对应周边环境内日平均光照时长分别与增加速度阈值和平均光照时长阈值进行比较：

若农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度超过增加速度阈值，或者对应周边环境内日平均光照时长未超过平均光照时长阈值，则判定对应农业大棚外界影响分析异常，生成外界影响分析异常信号并将外界影响分析异常信号发送至服务器；若农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度未超过增加速度阈值，且对应周边环境内日平均光照时长超过平均光照时长阈值，则判定对应农业大棚外界影响分析正常，生成外界影响分析正常信号并将外界影响分析正常信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，实时清理分析单元的运行过程如下：

采集到农业大棚在运行时间段内清理周期的间隔时长以及对应运行时间段内清理周期的平均耗时时长，并将农业大棚在运行时间段内清理周期的间隔时长以及对应运行时间段内清理周期的平均耗时时长标记为SC和HS；采集到农业大棚在运行时间段内清理工序的数量变动频率，并将农业大棚在运行时间段内清理工序的数量变动频率标记为PL；

通过公式

获取到农业大棚的实时清理分析系数C，其中，s1、s2以及s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，α为误差修正因子，取值为0.98；

将农业大棚的实时清理分析系数C与实时清理分析系数阈值进行比较：

若农业大棚的实时清理分析系数C超过实时清理分析系数阈值，则判定对应农业大棚的实时清理分析不合格，生成实时清理分析不合格信号并将实时清理分析不合格信号发送至服务器；若农业大棚的实时清理分析系数C未超过实时清理分析系数阈值，则判定对应农业大棚的实时清理分析合格，生成实时清理分析合格信号并将实时清理分析合格信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，种植产量分析单元的运行过程如下：

采集到运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度以及运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率，并将运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度以及运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率分别与增长速度阈值和合格率阈值进行比较：

若运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度超过增长速度阈值，且运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率超过合格率阈值，则判定对应农业大棚的种植产量分析合格，生成种植产量分析合格信号并将种植产量分析合格信号发送至服务器；若运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度未超过增长速度阈值，或者运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率未超过合格率阈值，则判定对应农业大棚的种植产量分析不合格，生成种植产量分析不合格信号并将种植产量分析不合格信号发送至服务器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，将农业大棚内的生产环境进行分析，判断农业大棚内的生产环境是否合格，以至于保证农业大棚的运行效率，提高了农业大棚内产物的种植合格率；将农业大棚的周边环境进行分析，判断农业大棚周边环境变化对种植产生的影响，从而保证农业大棚的运行效率合格，提高了农业大棚产量的稳定性，防止周边环境对农业大棚影响大导致农业大棚的运行受到影响，无法确保农业大棚的工作效率；将农业大棚内的实时清理进行分析，判断农业大棚内的实时清理是否正常，防止农业大棚的清理不合格导致农业大棚的环境异常，从而降低了农业大棚的产量合格性，保证农业大棚的运转效率以及工作效率；将农业大棚的种植产量进行分析，判断农业大棚的种植产量是否合格，从而对农业大棚的生产效率进行监测，保证农业大棚的种植产量的合格，提高农业大棚的种植效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统的原理框图。

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作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。

请参阅图1所示，一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，包括服务器，服务器通讯连接有生产环境分析单元、外界影响分析单元、实时清理分析单元以及种植产量分析单元，其中，服务器与生产环境分析单元、外界影响分析单元、实时清理分析单元以及种植产量分析单元；

服务器生成生产环境分析信号并将生产环境分析信号发送至生产环境分析单元，生产环境分析单元接收到生产环境分析信号后，将农业大棚内的生产环境进行分析，判断农业大棚内的生产环境是否合格，以至于保证农业大棚的运行效率，提高了农业大棚内产物的种植合格率；

采集到农业大棚在运行过程中温度的浮动值以及对应运行过程中的平均湿度值浮动值，并将农业大棚在运行过程中温度的浮动值以及对应运行过程中的平均湿度值浮动值分别标记为FDZ和PSD；采集到农业大棚在运行过程中空气平均流通速度，并将农业大棚在运行过程中空气平均流通速度标记为LTS；

通过公式

获取到农业大棚的生产环境分析系数X，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0；

将农业大棚的生产环境分析系数X与生产环境分析系数阈值进行比较：

若农业大棚的生产环境分析系数X超过生产环境分析系数阈值，则判定农业大棚内的生产环境分析异常，生成生产环境异常信号并将生产环境异常信号发送至服务器，服务器接收到生产环境异常信号后，将对应农业大棚内的生产环境进行整顿；

若农业大棚的生产环境分析系数X未超过生产环境分析系数阈值，则判定农业大棚内的生产环境分析正常，生成生产环境正常信号并将生产环境正常信号发送至服务器；

服务器生成外界影响分析信号并将外界影响分析信号发送至外界影响分析单元，外界影响分析单元接收到外界影响分析信号后，将农业大棚的周边环境进行分析，判断农业大棚周边环境变化对种植产生的影响，从而保证农业大棚的运行效率合格，提高了农业大棚产量的稳定性，防止周边环境对农业大棚影响大导致农业大棚的运行受到影响，无法确保农业大棚的工作效率；

采集到农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度以及对应周边环境内日平均光照时长，并将农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度以及对应周边环境内日平均光照时长分别与增加速度阈值和平均光照时长阈值进行比较：

若农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度超过增加速度阈值，或者对应周边环境内日平均光照时长未超过平均光照时长阈值，则判定对应农业大棚外界影响分析异常，生成外界影响分析异常信号并将外界影响分析异常信号发送至服务器，服务器接收到外界影响分析异常信号后，将对应农业大棚进行周边环境监测，且在周边环境无法通过人工预防后，将农业大棚的位置进行实时更换；

若农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度未超过增加速度阈值，且对应周边环境内日平均光照时长超过平均光照时长阈值，则判定对应农业大棚外界影响分析正常，生成外界影响分析正常信号并将外界影响分析正常信号发送至服务器；

服务器生成实时清理分析信号并将实时清理分析信号发送至实时清理分析单元，实时清理分析单元接收到实时清理分析信号后，将农业大棚内的实时清理进行分析，判断农业大棚内的实时清理是否正常，防止农业大棚的清理不合格导致农业大棚的环境异常，从而降低了农业大棚的产量合格性，保证农业大棚的运转效率以及工作效率；

采集到农业大棚在运行时间段内清理周期的间隔时长以及对应运行时间段内清理周期的平均耗时时长，并将农业大棚在运行时间段内清理周期的间隔时长以及对应运行时间段内清理周期的平均耗时时长标记为SC和HS；采集到农业大棚在运行时间段内清理工序的数量变动频率，并将农业大棚在运行时间段内清理工序的数量变动频率标记为PL；

通过公式

获取到农业大棚的实时清理分析系数C，其中，s1、s2以及s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，α为误差修正因子，取值为0.98；

将农业大棚的实时清理分析系数C与实时清理分析系数阈值进行比较：

若农业大棚的实时清理分析系数C超过实时清理分析系数阈值，则判定对应农业大棚的实时清理分析不合格，生成实时清理分析不合格信号并将实时清理分析不合格信号发送至服务器，服务器接收到实时清理分析不合格信号后，将农业大棚的实时清理进行整顿；

若农业大棚的实时清理分析系数C未超过实时清理分析系数阈值，则判定对应农业大棚的实时清理分析合格，生成实时清理分析合格信号并将实时清理分析合格信号发送至服务器；

服务器生成种植产量分析信号并将种植产量分析信号发送至种植产量分析单元，种植产量分析单元接收到种植产量分析信号后，将农业大棚的种植产量进行分析，判断农业大棚的种植产量是否合格，从而对农业大棚的生产效率进行监测，保证农业大棚的种植产量的合格，提高农业大棚的种植效率；

采集到运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度以及运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率，并将运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度以及运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率分别与增长速度阈值和合格率阈值进行比较：

若运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度超过增长速度阈值，且运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率超过合格率阈值，则判定对应农业大棚的种植产量分析合格，生成种植产量分析合格信号并将种植产量分析合格信号发送至服务器；

若运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度未超过增长速度阈值，或者运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率未超过合格率阈值，则判定对应农业大棚的种植产量分析不合格，生成种植产量分析不合格信号并将种植产量分析不合格信号发送至服务器；服务器接收到种植产量分析不合格信号后，将对应农业大棚进行整顿。

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；

本发明在使用时，通过生产环境分析单元将农业大棚内的生产环境进行分析，判断农业大棚内的生产环境是否合格，通过分析采集到农业大棚的生产环境分析系数，通过农业大棚的生产环境分析系数分析生成生产环境异常信号和生产环境正常信号，并将其发送至服务器；通过外界影响分析单元将农业大棚的周边环境进行分析，判断农业大棚周边环境变化对种植产生的影响，通过分析生成外界影响分析异常信号和外界影响分析正常信号，并将其发送至服务器；通过实时清理分析单元将农业大棚内的实时清理进行分析，判断农业大棚内的实时清理是否正常，通过分析获取到农业大棚的实时清理分析系数，通过实时清理分析系数比较生成实时清理分析不合格信号和实时清理分析合格信号，并将其发送至服务器；通过种植产量分析单元将农业大棚的种植产量进行分析，判断农业大棚的种植产量是否合格，通过分析生成种植产量分析合格信号和种植产量分析不合格信号，并将其发送至服务器。

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)

1.一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，其特征在于，包括服务器，服务器通讯连接有：

生产环境分析单元，用于将农业大棚内的生产环境进行分析，判断农业大棚内的生产环境是否合格，通过分析采集到农业大棚的生产环境分析系数，通过农业大棚的生产环境分析系数分析生成生产环境异常信号和生产环境正常信号，并将其发送至服务器；

外界影响分析单元，用于将农业大棚的周边环境进行分析，判断农业大棚周边环境变化对种植产生的影响，通过分析生成外界影响分析异常信号和外界影响分析正常信号，并将其发送至服务器；

实时清理分析单元，用于将农业大棚内的实时清理进行分析，判断农业大棚内的实时清理是否正常，通过分析获取到农业大棚的实时清理分析系数，通过实时清理分析系数比较生成实时清理分析不合格信号和实时清理分析合格信号，并将其发送至服务器；

种植产量分析单元，用于将农业大棚的种植产量进行分析，判断农业大棚的种植产量是否合格，通过分析生成种植产量分析合格信号和种植产量分析不合格信号，并将其发送至服务器。

2.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，其特征在于，生产环境分析单元的运行过程如下：

采集到农业大棚在运行过程中温度的浮动值以及对应运行过程中的平均湿度值浮动值，并将农业大棚在运行过程中温度的浮动值以及对应运行过程中的平均湿度值浮动值分别标记为FDZ和PSD；采集到农业大棚在运行过程中空气平均流通速度，并将农业大棚在运行过程中空气平均流通速度标记为LTS；

通过公式

获取到农业大棚的生产环境分析系数X，其中，a1、a2以及a3均为预设比例系数，且a1＞a2＞a3＞0；

将农业大棚的生产环境分析系数X与生产环境分析系数阈值进行比较：

若农业大棚的生产环境分析系数X超过生产环境分析系数阈值，则判定农业大棚内的生产环境分析异常，生成生产环境异常信号并将生产环境异常信号发送至服务器；若农业大棚的生产环境分析系数X未超过生产环境分析系数阈值，则判定农业大棚内的生产环境分析正常，生成生产环境正常信号并将生产环境正常信号发送至服务器。

3.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，其特征在于，外界影响分析单元的运行过程如下：

采集到农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度以及对应周边环境内日平均光照时长，并将农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度以及对应周边环境内日平均光照时长分别与增加速度阈值和平均光照时长阈值进行比较：

若农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度超过增加速度阈值，或者对应周边环境内日平均光照时长未超过平均光照时长阈值，则判定对应农业大棚外界影响分析异常，生成外界影响分析异常信号并将外界影响分析异常信号发送至服务器；若农业大棚周边环境内最大降雨量增加速度未超过增加速度阈值，且对应周边环境内日平均光照时长超过平均光照时长阈值，则判定对应农业大棚外界影响分析正常，生成外界影响分析正常信号并将外界影响分析正常信号发送至服务器。

4.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，其特征在于，实时清理分析单元的运行过程如下：

采集到农业大棚在运行时间段内清理周期的间隔时长以及对应运行时间段内清理周期的平均耗时时长，并将农业大棚在运行时间段内清理周期的间隔时长以及对应运行时间段内清理周期的平均耗时时长标记为SC和HS；采集到农业大棚在运行时间段内清理工序的数量变动频率，并将农业大棚在运行时间段内清理工序的数量变动频率标记为PL；

通过公式

获取到农业大棚的实时清理分析系数C，其中，s1、s2以及s3均为预设比例系数，且s1＞s2＞s3＞0，α为误差修正因子，取值为0.98；

将农业大棚的实时清理分析系数C与实时清理分析系数阈值进行比较：

若农业大棚的实时清理分析系数C超过实时清理分析系数阈值，则判定对应农业大棚的实时清理分析不合格，生成实时清理分析不合格信号并将实时清理分析不合格信号发送至服务器；若农业大棚的实时清理分析系数C未超过实时清理分析系数阈值，则判定对应农业大棚的实时清理分析合格，生成实时清理分析合格信号并将实时清理分析合格信号发送至服务器。

5.根据权利要求1所述的一种基于大数据分析的农业大棚生产管理系统，其特征在于，种植产量分析单元的运行过程如下：

采集到运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度以及运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率，并将运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度以及运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率分别与增长速度阈值和合格率阈值进行比较：

若运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度超过增长速度阈值，且运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率超过合格率阈值，则判定对应农业大棚的种植产量分析合格，生成种植产量分析合格信号并将种植产量分析合格信号发送至服务器；若运行时间段内农业大棚对应种植产量的增长速度未超过增长速度阈值，或者运行时间段内农业大棚对应种植产量的合格率未超过合格率阈值，则判定对应农业大棚的种植产量分析不合格，生成种植产量分析不合格信号并将种植产量分析不合格信号发送至服务器。

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