基于多维度分析的农药施药控制方法

技术领域

本发明涉及农业施药控制技术领域，尤其涉及一种基于多维度分析的农药施药控制方法。

背景技术

随着物联网技术和网络技术的不断发展以及计算机和智能手机的不断普及，通过远程终端进行农业生产管理是现代农业发展的大势所趋，用户在远程客户端的人机交互界面能够直观获取生产现场的环境参数值和设备运行状况并进行调控，同时通过视频或图像对现场状况进行把控，最终能够实现农业生产的远程智能无人化管理。然而，在物联网技术的支持之下，还有许多问题还未解决，如由于信息传输速率出现延迟或者中断的话，施药器械就不能与远程物联网控制终端接通或者信息延迟速率较大，就可能出现漏喷或者多喷的现象，不利于农药的精准控制。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种基于多维度分析的农药施药控制方法。

为达上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明第一方面提供了一种基于多维度分析的农药施药控制方法，包括以下步骤：

获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息，并根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定每一施药区域的施药影响因子；

获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，并通过对所述影响因子的实时参数数据信息进行分析，获取施药影响分析结果；

通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，基于所述外部影响因子生成相关的参数调控措施，并根据所述相关的参数调控措施生成相关的调控计划；

获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施。

进一步地，在本方法中，获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息，并根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定每一施药区域的施药影响因子，具体包括：

获取每一施药器械的通信协议信息，并根据所述每一施药器械的通信协议信息构建物联网监控网络，通过对所述物联网监控网络获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息；

根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定目标区域中每一施药区域的施工器械类型，并基于所述施工器械类型构建检索标签，根据所述检索标签进行数据检索，获取影响因子样本数据；

引入多头注意力机制，通过所述多头注意力机制计算影响因子样本数据中农药施药与影响因子之间的相关性，并判断所述相关性是否大于预设相关性；

当所述相关性大于预设相关性时，将所述相关性大于预设相关性对应的影响因子作为施药影响因子，并确定每一施药区域的施药影响因子。

进一步地，在本方法中，获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，并通过对所述影响因子的实时参数数据信息进行分析，获取施药影响分析结果，具体包括：

预设参数阈值信息，并获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，判断所述施药影响因子的实时参数数据信息是否大于所述参数阈值信息；

当所述施药影响因子的实时参数数据信息大于所述参数阈值信息时，则将所述施药影响因子的实时参数数据信息大于所述参数阈值信息的影响因子，并将该影响因子作为异常的影响因子；

当所述施药影响因子的实时参数数据信息不大于所述参数阈值信息时，将该影响因子作为无关的影响因子；

根据所述异常的影响因子以及无关的影响因子生成施药影响分析结果。

进一步地，在本方法中，通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，基于所述外部影响因子生成相关的参数调控措施，具体包括：

通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，获取所述外部影响因子的实时参数数据信息；

通过大数据获取每一施药器械在施药过程中施药数据信息，并通过灰色关联分析法计算施药数据信息与外部影响因子之间的相关性；

根据所述外部影响因子的实时参数数据信息以及所述相关性计算出施药器械在施药过程中农药偏移量；

根据所述施药器械在施药过程中农药偏移量生成相关的参数调控措施，并通过控制施药器械按照所述相关的参数调控措施进行调控。

进一步地，在本方法中，获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施，具体包括：

判断施药器械在接受控制信息是否出现通信间断的情况，当所述施药器械在接受控制信息出现通信间断的情况时，获取所述内部影响因子出现的频次数据信息；

预设间断频次阈值信息，并判断所述内部影响因子出现的频次数据信息是否大于预设间断频次阈值信息；

当所述内部影响因子出现的频次数据信息大于预设间断频次阈值信息时，控制当前施药器械停止工作，同时获取上一预设时间之内的控制信息；

获取施药器械在接受控制信息出现通信间断的情况的时间节点，并根据所述上一预设时间之内的控制信息以及所述时间节点获取丢包的控制信息，并根据所述丢包的控制信息生成相关的补救措施。

进一步地，在本方法中，所述的基于多维度分析的农药施药控制方法，还包括以下步骤：

获取当前目标区域中施药器械的工作数量信息以及物联网监控网络的最大信息传输速率信息，并根据所述当前目标区域中施药器械的工作数量信息以及物联网监控网络的最大信息传输速率信息计算出平均传输速率信息；

预设平均传输速率阈值信息，当所述平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，并初始化信息传输节点的数量信息，根据所述信息传输节点的数量信息计算出调整后的平均传输速率信息；

引入遗传算法，并根据所述遗传算法设置遗传的代数数据信息，当所述调整后的平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，根据所述遗传的代数数据信息对所述信息传输节点的数量信息进行迭代；

当所述调整后的平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，获取对应的信息传输节点的数量信息，并将所述对应的信息传输节点的数量信息输出，并根据平均传输速率信息定期调整信息传输节点的数量信息。

本发明第二方面提供了一种基于多维度分析的农药施药控制系统，所述系统包括存储器以及处理器，所述存储器中包括基于多维度分析的农药施药控制方法程序，所述基于多维度分析的农药施药控制方法程序被所述处理器执行时，实现如下步骤：

获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息，并根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定每一施药区域的施药影响因子；

获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，并通过对所述影响因子的实时参数数据信息进行分析，获取施药影响分析结果；

通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，基于所述外部影响因子生成相关的参数调控措施，并根据所述相关的参数调控措施生成相关的调控计划；

获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施。

进一步的，在本系统中，获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施，具体包括：

判断施药器械在接受控制信息是否出现通信间断的情况，当所述施药器械在接受控制信息出现通信间断的情况时，获取所述内部影响因子出现的频次数据信息；

预设间断频次阈值信息，并判断所述内部影响因子出现的频次数据信息是否大于预设间断频次阈值信息；

当所述内部影响因子出现的频次数据信息大于预设间断频次阈值信息时，控制当前施药器械停止工作，同时获取上一预设时间之内的控制信息；

获取施药器械在接受控制信息出现通信间断的情况的时间节点，并根据所述上一预设时间之内的控制信息以及所述时间节点获取丢包的控制信息，并根据所述丢包的控制信息生成相关的补救措施。

进一步的，在本系统中，所述的基于多维度分析的农药施药控制系统，还包括以下步骤：

获取当前目标区域中施药器械的工作数量信息以及物联网监控网络的最大信息传输速率信息，并根据所述当前目标区域中施药器械的工作数量信息以及物联网监控网络的最大信息传输速率信息计算出平均传输速率信息；

预设平均传输速率阈值信息，当所述平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，并初始化信息传输节点的数量信息，根据所述信息传输节点的数量信息计算出调整后的平均传输速率信息；

引入遗传算法，并根据所述遗传算法设置遗传的代数数据信息，当所述调整后的平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，根据所述遗传的代数数据信息对所述信息传输节点的数量信息进行迭代；

当所述调整后的平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，获取对应的信息传输节点的数量信息，并将所述对应的信息传输节点的数量信息输出，并根据平均传输速率信息定期调整信息传输节点的数量信息。

本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括基于多维度分析的农药施药控制方法程序，所述基于多维度分析的农药施药控制方法程序被处理器执行时，实现任一项所述的基于多维度分析的农药施药控制方法的步骤。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

本发明通过获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息，并根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定每一施药区域的施药影响因子，进而获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，并通过对所述影响因子的实时参数数据信息进行分析，获取施药影响分析结果，从而通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，基于所述外部影响因子生成相关的参数调控措施，并根据所述相关的参数调控措施生成相关的调控计划，最终通过获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施。本发明充分考虑了施药器械在施工过程中的外部影响因子以及内部影响因子，从而根据施药器械在施工过程中的外部影响因子以及内部影响因子来生成相关的调控措施，尤其是当施药器械与物联网终端出现通信异常的情况时，通过设定相关的控制措施来避免出现多喷的现象，使得农药的施药过程中更加合理。

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实施例的附图。

图1示出了基于多维度分析的农药施药控制方法的整体方法流程图；

图2示出了基于多维度分析的农药施药控制方法的第一方法流程图；

图3示出了基于多维度分析的农药施药控制方法的第二方法流程图；

图4示出了基于多维度分析的农药施药控制系统的系统框图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明第一方面提供了一种基于多维度分析的农药施药控制方法，包括以下步骤：

S102:获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息，并根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定每一施药区域的施药影响因子；

S104:获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，并通过对所述影响因子的实时参数数据信息进行分析，获取施药影响分析结果；

S106:通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，基于所述外部影响因子生成相关的参数调控措施，并根据所述相关的参数调控措施生成相关的调控计划；

S108:获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施。

需要说明的是，本发明充分考虑了施药器械在施工过程中的外部影响因子以及内部影响因子，从而根据施药器械在施工过程中的外部影响因子以及内部影响因子来生成相关的调控措施，尤其是当施药器械与物联网终端出现通信异常的情况时，通过设定相关的控制措施来避免出现多喷的现象，使得农药的施药过程中更加合理。

进一步地，在本方法中，获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息，并根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定每一施药区域的施药影响因子，具体包括：

获取每一施药器械的通信协议信息，并根据所述每一施药器械的通信协议信息构建物联网监控网络，通过对所述物联网监控网络获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息；

根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定目标区域中每一施药区域的施工器械类型，并基于所述施工器械类型构建检索标签，根据所述检索标签进行数据检索，获取影响因子样本数据；

引入多头注意力机制，通过所述多头注意力机制计算影响因子样本数据中农药施药与影响因子之间的相关性，并判断所述相关性是否大于预设相关性；

当所述相关性大于预设相关性时，将所述相关性大于预设相关性对应的影响因子作为施药影响因子，并确定每一施药区域的施药影响因子。

需要说明的是，多头注意力机制能够从影响因子样本数据中获取农药施药与影响因子之间的相关性，如“农药施药过程中与风向因子、施药高度等有关”，多头注意力机制就能够得知农药施药与风向因子、施药高度之间的相关性。通过本方法能够更准确的获取每一施药器械的影响因子，如植保无人机施药器械、植保车辆施药器械等，而施药器械的不同，相关的影响因子也可能不相同，如植保无人机与施药高度以及施药风向相关，植保车辆施药器械由于施药高度基本确定，主要与施药风向有关。

进一步地，在本方法中，获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，并通过对所述影响因子的实时参数数据信息进行分析，获取施药影响分析结果，具体包括：

预设参数阈值信息，并获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，判断所述施药影响因子的实时参数数据信息是否大于所述参数阈值信息；

当所述施药影响因子的实时参数数据信息大于所述参数阈值信息时，则将所述施药影响因子的实时参数数据信息大于所述参数阈值信息的影响因子，并将该影响因子作为异常的影响因子；

当所述施药影响因子的实时参数数据信息不大于所述参数阈值信息时，将该影响因子作为无关的影响因子；

根据所述异常的影响因子以及无关的影响因子生成施药影响分析结果。

需要说明的是，外部影响因子主要为环境影响因子，如风向，内部影响因子主要为信息传输速率，由于信息传输速率出现延迟或者中断的话，施药器械就不能与远程物联网控制终端接通，就可能出现漏喷或者多喷的现象。

进一步地，在本方法中，通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，基于所述外部影响因子生成相关的参数调控措施，具体包括：

通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，获取所述外部影响因子的实时参数数据信息；

通过大数据获取每一施药器械在施药过程中施药数据信息，并通过灰色关联分析法计算施药数据信息与外部影响因子之间的相关性；

根据所述外部影响因子的实时参数数据信息以及所述相关性计算出施药器械在施药过程中农药偏移量；

根据所述施药器械在施药过程中农药偏移量生成相关的参数调控措施，并通过控制施药器械按照所述相关的参数调控措施进行调控。

需要说明的是，当影响因子为外部影响因子时，根据所述施药器械在施药过程中农药偏移量生成相关的参数调控措施，并通过控制施药器械按照所述相关的参数调控措施进行调控，通过本设置能够根据风向因子等因素来调控施药器械的施药参数。

如图2所示，进一步地，在本方法中，获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施，具体包括：

S202:判断施药器械在接受控制信息是否出现通信间断的情况，当所述施药器械在接受控制信息出现通信间断的情况时，获取所述内部影响因子出现的频次数据信息；

S204:预设间断频次阈值信息，并判断所述内部影响因子出现的频次数据信息是否大于预设间断频次阈值信息；

S206:当所述内部影响因子出现的频次数据信息大于预设间断频次阈值信息时，控制当前施药器械停止工作，同时获取上一预设时间之内的控制信息；

S208:获取施药器械在接受控制信息出现通信间断的情况的时间节点，并根据所述上一预设时间之内的控制信息以及所述时间节点获取丢包的控制信息，并根据所述丢包的控制信息生成相关的补救措施。

需要说明的是，当出现通信异常时，通过本方法能够避免漏喷或者多喷的现象，使得施药器械在施药过程中更加合理。

如图3所示，进一步地，在本方法中，所述的基于多维度分析的农药施药控制方法，还包括以下步骤：

S302:获取当前目标区域中施药器械的工作数量信息以及物联网监控网络的最大信息传输速率信息，并根据所述当前目标区域中施药器械的工作数量信息以及物联网监控网络的最大信息传输速率信息计算出平均传输速率信息；

S304:预设平均传输速率阈值信息，当所述平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，并初始化信息传输节点的数量信息，根据所述信息传输节点的数量信息计算出调整后的平均传输速率信息；

S306:引入遗传算法，并根据所述遗传算法设置遗传的代数数据信息，当所述调整后的平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，根据所述遗传的代数数据信息对所述信息传输节点的数量信息进行迭代；

S308:当所述调整后的平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，获取对应的信息传输节点的数量信息，并将所述对应的信息传输节点的数量信息输出，并根据平均传输速率信息定期调整信息传输节点的数量信息。

需要说明的是，通过本方法能够避免由于信息传输速率出现延迟或者中断的话，施药器械就不能与远程物联网控制终端接通，从而避免漏喷或者多喷的现象以及来提高施药控制的及时性。

如图4所示，本发明第二方面提供了一种基于多维度分析的农药施药控制系统4，所述系统包括存储器41以及处理器62，所述存储器41中包括基于多维度分析的农药施药控制方法程序，所述基于多维度分析的农药施药控制方法程序被所述处理器62执行时，实现如下步骤：

获取目标区域中施药器械类型的工作分布信息，并根据所述目标区域中施药器械类型的工作分布信息确定每一施药区域的施药影响因子；

获取所述每一施药区域的施药影响因子的实时参数数据信息，并通过对所述影响因子的实时参数数据信息进行分析，获取施药影响分析结果；

通过对所述施药影响分析结果进行分类，获取外部影响因子以及内部影响因子，基于所述外部影响因子生成相关的参数调控措施，并根据所述相关的参数调控措施生成相关的调控计划；

获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施。

进一步的，在本系统中，获取所述内部影响因子出现的频次数据信息，并根据所述内部影响因子出现的频次数据信息生成相关的补救措施，具体包括：

判断施药器械在接受控制信息是否出现通信间断的情况，当所述施药器械在接受控制信息出现通信间断的情况时，获取所述内部影响因子出现的频次数据信息；

预设间断频次阈值信息，并判断所述内部影响因子出现的频次数据信息是否大于预设间断频次阈值信息；

当所述内部影响因子出现的频次数据信息大于预设间断频次阈值信息时，控制当前施药器械停止工作，同时获取上一预设时间之内的控制信息；

获取施药器械在接受控制信息出现通信间断的情况的时间节点，并根据所述上一预设时间之内的控制信息以及所述时间节点获取丢包的控制信息，并根据所述丢包的控制信息生成相关的补救措施。

进一步的，在本系统中，所述的基于多维度分析的农药施药控制系统，还包括以下步骤：

获取当前目标区域中施药器械的工作数量信息以及物联网监控网络的最大信息传输速率信息，并根据所述当前目标区域中施药器械的工作数量信息以及物联网监控网络的最大信息传输速率信息计算出平均传输速率信息；

预设平均传输速率阈值信息，当所述平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，并初始化信息传输节点的数量信息，根据所述信息传输节点的数量信息计算出调整后的平均传输速率信息；

引入遗传算法，并根据所述遗传算法设置遗传的代数数据信息，当所述调整后的平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，根据所述遗传的代数数据信息对所述信息传输节点的数量信息进行迭代；

当所述调整后的平均传输速率信息低于所述平均传输速率阈值信息时，获取对应的信息传输节点的数量信息，并将所述对应的信息传输节点的数量信息输出，并根据平均传输速率信息定期调整信息传输节点的数量信息。

本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括基于多维度分析的农药施药控制方法程序，所述基于多维度分析的农药施药控制方法程序被处理器执行时，实现任一项所述的基于多维度分析的农药施药控制方法的步骤。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。