CN117434990B - 粮仓的环境控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了粮仓的环境控制方法和系统，涉及粮仓环境数据处理领域，本申请包括：构建目标粮仓的感知源、控制模块和计算节点表单；获取计算节点的资源请求，感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点；当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，当所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；发送校验请求至所述感知源，感知源反馈所述计算节点校验所述控制模块的控制指令。本申请通过调整粮仓内的环境数据的采集、传输、计算、分析、控制，实现数据的快速响应，降低系统误差。
Description
技术领域
本申请涉及粮仓环境数据处理领域，具体涉及粮仓的环境控制方法和系统。
背景技术
现有场景中，由农业生产出来的粮食除了部分谷物，大部分都缺乏储藏性，为了保证来年收割期到来之前的食物需求，大多种类的粮食都需要进行加工贮藏。粮仓为用于贮存粮食的专用建筑，粮食在粮仓中大多采用堆放的形式进行存储。
气体成分、湿度温度变化为环境检测、控制环节的核心数据类型，但现有数据监控多源于离散收集，然后分仓筒进行环境控制；
多源数据在数据传输、处理和输出过程，由于数据链路和数据环境导致传感器数据整体偏移，最后导致系统错误在传输至服务器过程中产生可能的倍数误差，特别是对于模拟量数据的变动，整个系统敏感级较低，导致数据异常时才发现偏差，却无法判别具体偏差方位，无法做到及时诊断和环境故障定位。
因此，亟需一种粮仓的环境控制方法和系统。
发明内容
本申请粮仓的环境控制方法和系统，解决现有技术中的问题。
第一方面，本申请提供粮仓的环境控制方法，包括：
构建目标粮仓的感知源、控制模块和计算节点表单；
获取计算节点的资源请求，感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点；
当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，当所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；
发送校验请求至所述感知源，感知源反馈所述计算节点校验所述控制模块的控制指令。
进一步的，所述构建目标粮仓的感知源、控制模块和计算节点表单，包括：
调用目标粮仓的设备资源库和信息表，汇总关于目标粮仓区域位置内的所有采集设备，获取包括传感器的感知源集合、控制器的控制模块集合和处理器的计算节点表单；
对应感知源、计算节点链接数据通路网，汇总计算节点的计算资源总量和日常运行维护占用率。
进一步的，所述获取计算节点的资源请求，感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点，包括：
周期性发送资源请求，感知源传出包括温度、湿度和空气成分的数据校验请求，与计算节点校验通过后，发至计算节点感知源采集的数据资源，并依据采集的数据资源总量计算所需算力消耗一并发至计算节点。
进一步的，其中，对于当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，具体包括：
依据所述计算节点获取到的校验采集的数据资源，分析、生成控制指令，所述控制指令包括区域内的温度、湿度和空气成分的调度命令或增减指令，所述控制指令依据控制器的分布状况，预先规划参数修改设置，获取时段性的粮仓环境变化状况，并阶段性反馈至感知源，感知源校验采集的数据资源的变化状况、变化速率并回馈校验结果，所述计算节点还用于生成控制指令的同时发送给所述感知源对应数据资源类型的变化状况、变化速率。
进一步的，其中，对于当单个所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；
单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤如下：对于所述邻近可用空闲计算资源，依据所述数据通路网，计算多采集设备到所述计算节点辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积，加权求和获取对应算力消耗的感知源采集的数据资源到数据通路网的计算节点的值排序，顺序选择满足算力消耗的多个空闲计算资源对应的计算节点。
进一步的，当多处计算节点不满足算力消耗需求时，同样对于至少两处计算节点接收到的感知源采集的数据资源，依据所述单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤操作，然后对多处计算节点罗列矩阵，即对多处计算节点的辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积罗列行向量并点乘，并加权获取到最后的矩阵点乘行向量值，选择多个计算节点组合的最优值。
进一步的，其中，加权操作为依据所述数据通路网汇总的对应所述采集设备到计算节点的丢包率和ping赋值。
进一步的，所述计算节点包括设置有储存器和处理器的计算机设备，所述计算节点预载入用于数据处理的算法，用于分析、计算、输出控制指令。
进一步的，所述计算节点中预先加载有多条用于分析、计算的算法，且所述算法依据所述计算节点的空闲算力分段适用，即所述计算节点依据自身当前空闲算力状况在不同算力需求时分别加载不同的算法。
第二方面，用于实现如第一方面任一所述的粮仓的环境控制方法的系统，包括感知源、控制模块和计算节点；
所述计算节点，用于构建目标粮仓的感知源、控制模块和计算节点表单，用于获取计算节点的资源请求；
所述感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点；
所述计算节点，用于判断如下：
当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，当所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；
所述计算节点用于发送校验请求至所述感知源，
所述感知源反馈所述计算节点校验所述控制模块的控制指令。
优选的，所述计算节点用于调用目标粮仓的设备资源库和信息表，汇总关于目标粮仓区域位置内的所有采集设备，获取包括传感器的感知源集合、控制器的控制模块集合和处理器的计算节点表单；
对应感知源、计算节点链接数据通路网，汇总计算节点的计算资源总量和日常运行维护占用率。
优选的，所述计算节点周期性发送资源请求，感知源传出包括温度、湿度和空气成分的数据校验请求至所述计算节点，感知源发出的数据与计算节点校验通过后，感知源发至计算节点采集的数据资源，所述感知源还依据采集的数据资源总量计算所需算力消耗一并发至计算节点。
优选的，对于当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，具体包括：所述计算节点依据所述计算节点获取到的校验采集的数据资源，分析、生成控制指令，所述控制指令包括区域内的温度、湿度和空气成分的调度命令或增减指令，所述控制指令依据控制器的分布状况，预先规划参数修改设置，获取时段性的粮仓环境变化状况，并阶段性反馈至感知源，感知源校验采集的数据资源的变化状况、变化速率并回馈校验结果，所述计算节点还用于生成控制指令的同时发送给所述感知源对应数据资源类型的变化状况、变化速率。
优选的，对于当单个所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；所述计算节点中，单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤如下：对于所述邻近可用空闲计算资源，依据所述数据通路网，计算多采集设备到所述计算节点辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积，加权求和获取对应算力消耗的感知源采集的数据资源到数据通路网的计算节点的值排序，顺序选择满足算力消耗的多个空闲计算资源对应的计算节点。
优选的，当多处计算节点不满足算力消耗需求时，对于所述计算节点中，同样对于至少两处计算节点接收到的感知源采集的数据资源，依据所述单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤操作，然后对多处计算节点罗列矩阵，即对多处计算节点的辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积罗列行向量并点乘，并加权获取到最后的矩阵点乘行向量值，选择多个计算节点组合的最优值。
优选的，在所述系统中，加权操作为依据所述数据通路网汇总的对应所述采集设备到计算节点的丢包率和ping赋值。
优选的，在所述系统中，所述计算节点中预先加载有多条用于分析、计算的算法，且所述算法依据所述计算节点的空闲算力分段适用，即所述计算节点依据自身当前空闲算力状况在不同算力需求时分别加载不同的算法。
本申请的有益效果，包括：
本申请通过调整粮仓内的环境数据的采集、传输、计算、分析、控制，实现数据的快速响应，降低系统误差。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本申请实施例的限定。在附图中：
图1为本申请一示例性实施例提供的粮仓的环境控制方法流程图。
图2为本申请一示例性实施例提供的粮仓的环境控制系统交互示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
现有场景中，由农业生产出来的粮食除了部分谷物，大部分都缺乏储藏性，为了保证来年收割期到来之前的食物需求，大多种类的粮食都需要进行加工贮藏。粮仓为用于贮存粮食的专用建筑，粮食在粮仓中大多采用堆放的形式进行存储。气体成分、湿度温度变化为环境检测、控制环节的核心数据类型，但现有数据监控多源于离散收集，然后分仓筒进行环境控制；多源数据在数据传输、处理和输出过程，由于数据链路和数据环境导致传感器数据整体偏移，最后导致系统错误在传输至服务器过程中产生可能的倍数误差，特别是对于模拟量数据的变动，整个系统敏感级较低，导致数据异常时才发现偏差，却无法判别具体偏差方位，无法做到及时诊断和环境故障定位。
本申请具体的应用场景是粮仓环境监测、控制场景。
本申请构思通过构建链路网，依据算力损耗，遵从就近原则，分析数据处理的最佳路径和效率，获取最优的算力分配方式，输出带有反馈校验的控制指令。
本申请提供的粮仓的环境控制方法和系统，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
实施例1：本申请提供粮仓的环境控制方法，如图1所示，包括：
S1、构建目标粮仓的感知源、控制模块和计算节点表单：
调用目标粮仓的设备资源库和信息表，汇总关于目标粮仓区域位置内的所有采集设备，获取包括传感器的感知源集合、控制器的控制模块集合和处理器的计算节点表单；对应感知源、计算节点链接数据通路网，汇总计算节点的计算资源总量和日常运行维护占用率。
S2、获取计算节点的资源请求，感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点：
周期性发送资源请求，感知源传出包括温度、湿度和空气成分的数据校验请求，与计算节点校验通过后，发至计算节点感知源采集的数据资源，并依据采集的数据资源总量计算所需算力消耗一并发至计算节点。当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，当所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；其中，对于当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，具体包括：依据所述计算节点获取到的校验采集的数据资源，分析、生成控制指令，所述控制指令包括区域内的温度、湿度和空气成分的调度命令或增减指令，所述控制指令依据控制器的分布状况，预先规划参数修改设置，获取时段性的粮仓环境变化状况，并阶段性反馈至感知源，感知源校验采集的数据资源的变化状况、变化速率并回馈校验结果，所述计算节点还用于生成控制指令的同时发送给所述感知源对应数据资源类型的变化状况、变化速率。其中，对于当单个所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤如下：对于所述邻近可用空闲计算资源，依据所述数据通路网，计算多采集设备到所述计算节点辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积，加权求和获取对应算力消耗的感知源采集的数据资源到数据通路网的计算节点的值排序，顺序选择满足算力消耗的多个空闲计算资源对应的计算节点。当多处计算节点不满足算力消耗需求时，同样对于至少两处计算节点接收到的感知源采集的数据资源，依据所述单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤操作，然后对多处计算节点罗列矩阵，即对多处计算节点的辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积罗列行向量并点乘，并加权获取到最后的矩阵点乘行向量值，选择多个计算节点组合的最优值。其中，加权操作为依据所述数据通路网汇总的对应所述采集设备到计算节点的丢包率和ping赋值。
S3、发送校验请求至所述感知源，感知源反馈所述计算节点校验所述控制模块的控制指令。
实施例2：
在实施例1的基础上，用于工程实现的一种粮仓的环境控制系统，如图2所示，图中，对于多个圆形感知源，分布在粮仓内，外圈最大的椭圆为一粮仓，对粮仓内的环境数据监控，且，控制模块设置在该粮仓上，对于周边空闲的长条矩形框计算节点，在本系统中，包括感知源、控制模块和计算节点；
所述计算节点，用于构建目标粮仓的感知源、控制模块和计算节点表单，用于获取计算节点的资源请求；用于判断如下：当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，当所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；所述计算节点还用于发送校验请求至所述感知源，所述计算节点用于调用目标粮仓的设备资源库和信息表，汇总关于目标粮仓区域位置内的所有采集设备，获取包括传感器的感知源集合、控制器的控制模块集合和处理器的计算节点表单；对应感知源、计算节点链接数据通路网，汇总计算节点的计算资源总量和日常运行维护占用率。所述计算节点周期性发送资源请求，感知源传出包括温度、湿度和空气成分的数据校验请求至所述计算节点，感知源发出的数据与计算节点校验通过后，感知源发至计算节点采集的数据资源，所述感知源还依据采集的数据资源总量计算所需算力消耗一并发至计算节点。对于当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，具体包括：所述计算节点依据所述计算节点获取到的校验采集的数据资源，分析、生成控制指令，所述控制指令包括区域内的温度、湿度和空气成分的调度命令或增减指令，所述控制指令依据控制器的分布状况，预先规划参数修改设置，获取时段性的粮仓环境变化状况，并阶段性反馈至感知源，感知源校验采集的数据资源的变化状况、变化速率并回馈校验结果，所述计算节点还用于生成控制指令的同时发送给所述感知源对应数据资源类型的变化状况、变化速率。对于当单个所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；所述计算节点中，单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤如下：对于所述邻近可用空闲计算资源，依据所述数据通路网，计算多采集设备到所述计算节点辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积，加权求和获取对应算力消耗的感知源采集的数据资源到数据通路网的计算节点的值排序，顺序选择满足算力消耗的多个空闲计算资源对应的计算节点。当多处计算节点不满足算力消耗需求时，对于所述计算节点中，同样对于至少两处计算节点接收到的感知源采集的数据资源，依据所述单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤操作，然后对多处计算节点罗列矩阵，即对多处计算节点的辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积罗列行向量并点乘，并加权获取到最后的矩阵点乘行向量值，选择多个计算节点组合的最优值。计算节点包括设置有储存器和处理器的计算机设备，所述计算节点预载入用于数据处理的算法，用于分析、计算、输出控制指令。
所述感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点；反馈所述计算节点校验所述控制模块的控制指令。在所述系统中，加权操作为依据所述数据通路网汇总的对应所述采集设备到计算节点的丢包率和ping赋值。
本申请通过调整粮仓内的环境数据的采集、传输、计算、分析、控制，实现数据的快速响应，降低系统误差。本申请特别在实施例2中，用于加载在所述计算节点中的算法，且不止一条，所述计算节点中预先加载有多条用于分析、计算的算法，且所述算法依据所述计算节点的空闲算力分段适用，即所述计算节点依据自身当前空闲算力状况在不同算力需求时分别加载不同的算法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法或系统。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
还需要说明的是，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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由上面的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (5)
1.粮仓的环境控制方法，其特征在于，包括：
构建目标粮仓的感知源、控制模块和计算节点表单；包括：调用目标粮仓的设备资源库和信息表，汇总关于目标粮仓区域位置内的所有采集设备，获取包括传感器的感知源集合、控制器的控制模块集合和处理器的计算节点表单；对应感知源、计算节点链接数据通路网，汇总计算节点的计算资源总量和日常运行维护占用率；
获取计算节点的资源请求，感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点；
当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，当所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；对于当单个所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤如下：对于所述邻近可用空闲计算资源，依据所述数据通路网，计算多采集设备到所述计算节点辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积，加权求和获取对应算力消耗的感知源采集的数据资源到数据通路网的计算节点的值排序，顺序选择满足算力消耗的多个空闲计算资源对应的计算节点；当多处计算节点不满足算力消耗需求时，同样对于至少两处计算节点接收到的感知源采集的数据资源，依据所述单个计算节点算力不满足时候的扩充选择步骤操作，然后对多处计算节点罗列矩阵，即对多处计算节点的辐射的周围的计算节点的数据传输效率与速率的乘积罗列行向量并点乘，并加权获取到最后的矩阵点乘行向量值，选择多个计算节点组合的最优值；其中，加权操作为依据所述数据通路网汇总的对应所述采集设备到计算节点的丢包率和ping赋值；
发送校验请求至所述感知源，感知源反馈所述计算节点校验所述控制模块的控制指令；
其中，所述计算节点中预先加载有多条用于分析、计算的算法，且所述算法依据所述计算节点的空闲算力分段适用，即所述计算节点依据自身当前空闲算力状况在不同算力需求时分别加载不同的算法。
2.根据权利要求1所述的粮仓的环境控制方法，其特征在于，所述获取计算节点的资源请求，感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点，包括：
周期性发送资源请求，感知源传出包括温度、湿度和空气成分的数据校验请求，与计算节点校验通过后，发至计算节点感知源采集的数据资源，并依据采集的数据资源总量计算所需算力消耗一并发至计算节点。
3.根据权利要求2所述的粮仓的环境控制方法，其特征在于，其中，对于当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，具体包括：
依据所述计算节点获取到的校验采集的数据资源，分析、生成控制指令，所述控制指令包括区域内的温度、湿度和空气成分的调度命令或增减指令，所述控制指令依据控制器的分布状况，预先规划参数修改设置，获取时段性的粮仓环境变化状况，并阶段性反馈至感知源，感知源校验采集的数据资源的变化状况、变化速率并回馈校验结果，所述计算节点还用于生成控制指令的同时发送给所述感知源对应数据资源类型的变化状况、变化速率。
4.粮仓的环境控制系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-3任一项所述的方法，包括感知源、控制模块和计算节点；
所述计算节点，用于构建目标粮仓的感知源、控制模块和计算节点表单，用于获取计算节点的资源请求；
所述感知源传出数据请求、算力消耗至所述计算节点；
所述计算节点，用于判断如下：
当所述计算节点空闲计算资源大于等于所述算力消耗，输出控制指令至控制模块，调控粮仓环境，当所述计算节点空闲计算资源小于所述算力消耗，调用邻近可用空闲计算资源处理数据并发至对应控制模块控制指令；
所述计算节点用于发送校验请求至所述感知源，
所述感知源反馈所述计算节点校验所述控制模块的控制指令。
5.根据权利要求4所述的粮仓的环境控制系统，其特征在于，所述计算节点包括设置有储存器和处理器的计算机设备，所述计算节点预载入用于数据处理的算法，用于分析、计算、输出控制指令。
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