一种基于农业物联网的智慧农业综合管理系统

技术领域

本发明涉及智慧农业综合管理技术领域，具体为一种基于农业物联网的智慧农业综合管理系统。

背景技术

农业是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业，农业属于第一产业，研究农业的科学是农学，农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身，而农业种植则是包括生产粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动；

但是在现有技术中，农业种植过程中不能够对种植区域进行分时段环境控制量分析，以至于不能够保证各个时间段环境控制效率合格，无法保证农作物种植效率，同时不能够对农作物产物进行分析控制，造成环境控制效率出现偏差；

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，而提出一种基于农业物联网的智慧农业综合管理系统，是对种植时间段内影响时间段进行控制效率监测，判断实时种植农作物对环境存在影响时控制效率是否合格，以保证种植农作物实时环境的合理性，确保种植农作物的种植效率，同时对种植农作物环境控制进行检测，防止农作物环境控制效率低，影响农作物种植质量，还对农业种植区域相邻周期对应农作物类型影响进行分析，判断相邻种植的农作物对应影响是否正常。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于农业物联网的智慧农业综合管理系统，包括服务器，服务器通讯连接有：

分时段控制量分析单元，用于对农业种植区域进行分时段控制量分析，判断农业种植区域的控制量分析是否正常，并在分析正常后生成分时段控制量合格信号，且将其发送至服务器；

服务器接收到分时段控制量合格信号后，影响节点监管单元对农业种植区域内进行农作物影响分析，将实时农业种植区域内种植农作物标记为分析对象，根据分析对象的影响分析生成产物影响信号或者产物无影响信号，并获取到影响时间段，并将其发送至服务器；

节点控制效率监测单元，用于对种植时间段内影响时间段进行控制效率监测，判断农业种植区域内影响时间段的控制是否正常；

相邻周期影响分析单元，用于对农业种植区域相邻周期对应农作物类型影响进行分析，通过农作物类型影响分析对相邻周期种植的农作物类型进行选型。

作为本发明的一种优选实施方式，分时段控制量分析单元的运行过程如下：

获取到农业种植区域，并对农业种植区域进行环境信息采集，环境信息包括温度、湿度以及含氧量等子数据，设置环境信息监测时间段，并将环境信息监测时间段划分为i个子时间段，i为大于1的自然数，以子时间段的首末时刻点作为X轴节点，且X轴为时间量，以环境信息内子数据数值为Y轴，采集到环境信息监测时间段内环境信息内子数据的数值并将其代入坐标系中，根据不同子时间段的数值构建对应子数据的数值曲线。

作为本发明的一种优选实施方式，根据环境信息内子数据的数值曲线获取到环境信息监测时间段内同子时间段内子数据数值控制量以及环境信息监测时间段内子数据数值未出预设范围内的时长占比，并将其分别与数值控制量阈值和时长占比阈值进行比较：

若环境信息监测时间段内同子时间段内子数据数值控制量超过数值控制量阈值，且环境信息监测时间段内子数据数值未出预设范围内的时长占比未超过时长占比阈值，则生成分时段控制量合格信号并将分时段控制量合格信号发送至服务器；

若环境信息监测时间段内同子时间段内子数据数值控制量未超过数值控制量阈值，或者环境信息监测时间段内子数据数值未出预设范围内的时长占比超过时长占比阈值，则生成分时段控制量不合格信号并将分时段控制量不合格信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，影响节点监管单元的运行过程如下：

采集到分析对象的种植过程中实时产物，如种植过程中植物产生的二氧化碳，若分析对象的实时产物含量增加且分析对象所处环境信息内子数据浮动，则将实时产物标记为子数据影响产物，如实时产物为二氧化碳时，二氧化碳含量上升则环境信息内氧气浓度浮动；

采集到实时农业种植区域内分析对象对应实时产物含量增加时数值浮动的子数据数量以及对应子数据数值浮动的平均跨度，并将实时农业种植区域内分析对象对应实时产物含量增加时数值浮动的子数据数量以及对应子数据数值浮动的平均跨度分别与子数据数量阈值和数值浮动平均跨度阈值进行比较：

若实时农业种植区域内分析对象对应实时产物含量增加时数值浮动的子数据数量超过子数据数量阈值，或者对应子数据数值浮动的平均跨度超过数值浮动平均跨度阈值，则生成产物影响信号并将对应种植时间段标记为影响时间段，将影响时间段和产物影响信号一同发送至服务器；

若实时农业种植区域内分析对象对应实时产物含量增加时数值浮动的子数据数量未超过子数据数量阈值，且对应子数据数值浮动的平均跨度未超过数值浮动平均跨度阈值，则生成产物无影响信号并将对应种植时间段标记为非影响时间段，将非影响时间段和产物无影响信号一同发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，节点控制效率监测单元的运行过程如下：

采集到影响时间段与历史相邻时间段内对应子数据控制量的瞬时增加量以及影响时间段内子数据数值控制的缓冲时长，并将影响时间段与历史相邻时间段内对应子数据控制量的瞬时增加量以及影响时间段内子数据数值控制的缓冲时长分别与瞬时增加量阈值和缓冲时长阈值进行比较：

若影响时间段与历史相邻时间段内对应子数据控制量的瞬时增加量超过瞬时增加量阈值，且影响时间段内子数据数值控制的缓冲时长未超过缓冲时长阈值，则判定影响时间段内控制效率监测正常，生成控制效率合格信号并将控制效率合格信号发送至服务器；

若影响时间段与历史相邻时间段内对应子数据控制量的瞬时增加量未超过瞬时增加量阈值，或者影响时间段内子数据数值控制的缓冲时长超过缓冲时长阈值，则判定影响时间段内控制效率监测异常，生成控制效率不合格信号并将控制效率不合格信号发送至服务器。

作为本发明的一种优选实施方式，相邻周期影响分析单元的运行过程如下：

采集到农业种植区域内相邻周期种植农作物的最大需求环境控制量差值以及相邻周期种植农作物的实时产物对应非同一周期农作物环境的子数据数值浮动量，并将其分别与最大需求环境控制量差值阈值和子数据数值浮动量阈值进行比较：

若农业种植区域内相邻周期种植农作物的最大需求环境控制量差值超过最大需求环境控制量差值阈值，或者相邻周期种植农作物的实时产物对应非同一周期农作物环境的子数据数值浮动量超过子数据数值浮动量阈值，则判定农业种植区域内相邻周期影响分析异常，生成相邻周期影响异常信号并将相邻周期影响异常信号发送至服务器；

若农业种植区域内相邻周期种植农作物的最大需求环境控制量差值未超过最大需求环境控制量差值阈值，且相邻周期种植农作物的实时产物对应非同一周期农作物环境的子数据数值浮动量未超过子数据数值浮动量阈值，则判定农业种植区域内相邻周期影响分析正常，生成相邻周期影响正常信号并将相邻周期影响正常信号发送至服务器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，对农业种植区域进行分时段控制量分析，判断农业种植区域内农作物的实时环境控制是否合格，从而对农作物的种植过程进行监管，保证农业种植区域的种植效率，提高了实时环境的控制效率；对农业种植区域内进行农作物影响分析，判断农作物在种植过程中实时产物对环境的影响是否正常，从而保证农作物实时种植环境满足需求，同时能够对农作物实时种植环境影响进行监测，提高了农作物的种植效率。

2、本发明中，对种植时间段内影响时间段进行控制效率监测，判断实时种植农作物对环境存在影响时控制效率是否合格，从而保证种植农作物实时环境的合理性，确保种植农作物的种植效率，同时对种植农作物环境控制进行检测，防止农作物环境控制效率低，影响农作物种植质量；对农业种植区域相邻周期对应农作物类型影响进行分析，判断相邻种植的农作物对应影响是否正常，防止农作物的需求不同导致相邻周期的种植效率出现偏差，同时防止相邻周期农作物的投入成本无法管控，造成种植效率降低。

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为本发明一种基于农业物联网的智慧农业综合管理系统的原理框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1所示，一种基于农业物联网的智慧农业综合管理系统，包括服务器，服务器通讯连接有分时段控制量分析单元、影响节点监管单元、节点控制效率监测单元以及相邻周期影响分析单元，其中，服务器与分时段控制量分析单元、影响节点监管单元、节点控制效率监测单元以及相邻周期影响分析单元均为双向通讯连接；

服务器生成分时段控制量分析信号并将分时段控制量分析信号发送至分时段控制量分析单元，分时段控制量分析单元接收到分时段控制量分析信号后，对农业种植区域进行分时段控制量分析，判断农业种植区域内农作物的实时环境控制是否合格，从而对农作物的种植过程进行监管，保证农业种植区域的种植效率，提高了实时环境的控制效率；

获取到农业种植区域，并对农业种植区域进行环境信息采集，环境信息包括温度、湿度以及含氧量等子数据，设置环境信息监测时间段，并将环境信息监测时间段划分为i个子时间段，i为大于1的自然数，以子时间段的首末时刻点作为X轴节点，且X轴为时间量，以环境信息内子数据数值为Y轴，采集到环境信息监测时间段内环境信息内子数据的数值并将其代入坐标系中，根据不同子时间段的数值构建对应子数据的数值曲线；

根据环境信息内子数据的数值曲线获取到环境信息监测时间段内同子时间段内子数据数值控制量以及环境信息监测时间段内子数据数值未出预设范围内的时长占比，并将环境信息监测时间段内同子时间段内子数据数值控制量以及环境信息监测时间段内子数据数值未出预设范围内的时长占比分别与数值控制量阈值和时长占比阈值进行比较：控制量表示为环境信息内子数据数值未处于阈值范围内时，将对应数值控制至阈值范围的控制量；

若环境信息监测时间段内同子时间段内子数据数值控制量超过数值控制量阈值，且环境信息监测时间段内子数据数值未出预设范围内的时长占比未超过时长占比阈值，则判定农业种植区域内分时段控制量分析合格，生成分时段控制量合格信号并将分时段控制量合格信号发送至服务器；若环境信息监测时间段内同子时间段内子数据数值控制量未超过数值控制量阈值，或者环境信息监测时间段内子数据数值未出预设范围内的时长占比超过时长占比阈值，则判定农业种植区域内分时段控制量分析不合格，生成分时段控制量不合格信号并将分时段控制量不合格信号发送至服务器；服务器接收到分时段控制量不合格信号后，对农业种植区域内对应子数据数值控制进行整顿，提高了子数据数值控制效率；

服务器接收到分时段控制量合格信号后，生成影响节点监管信号并将影响节点监管信号发送至影响节点监管单元，影响节点监管单元接收到影响节点监管信号后，对农业种植区域内进行农作物影响分析，判断农作物在种植过程中实时产物对环境的影响是否正常，从而保证农作物实时种植环境满足需求，同时能够对农作物实时种植环境影响进行监测，提高了农作物的种植效率；

将实时农业种植区域内种植农作物标记为分析对象，采集到分析对象的种植过程中实时产物，如种植过程中植物产生的二氧化碳，若分析对象的实时产物含量增加且分析对象所处环境信息内子数据浮动，则将实时产物标记为子数据影响产物，如实时产物为二氧化碳时，二氧化碳含量上升则环境信息内氧气浓度浮动；

采集到实时农业种植区域内分析对象对应实时产物含量增加时数值浮动的子数据数量以及对应子数据数值浮动的平均跨度，并将实时农业种植区域内分析对象对应实时产物含量增加时数值浮动的子数据数量以及对应子数据数值浮动的平均跨度分别与子数据数量阈值和数值浮动平均跨度阈值进行比较：

若实时农业种植区域内分析对象对应实时产物含量增加时数值浮动的子数据数量超过子数据数量阈值，或者对应子数据数值浮动的平均跨度超过数值浮动平均跨度阈值，则判定当前农业种植区域内农作物存在影响，生成产物影响信号并将对应种植时间段标记为影响时间段，将影响时间段和产物影响信号一同发送至服务器；服务器接收到影响时间段和产物影响信号后，将对应影响时间段内农作物环境控制进行调整；

若实时农业种植区域内分析对象对应实时产物含量增加时数值浮动的子数据数量未超过子数据数量阈值，且对应子数据数值浮动的平均跨度未超过数值浮动平均跨度阈值，则判定当前农业种植区域内农作物不存在影响，生成产物无影响信号并将对应种植时间段标记为非影响时间段，将非影响时间段和产物无影响信号一同发送至服务器；

服务器生成节点控制效率监测信号并将节点控制效率监测信号发送至节点控制效率监测单元，节点控制效率监测单元接收到节点控制效率监测信号后，对种植时间段内影响时间段进行控制效率监测，判断实时种植农作物对环境存在影响时控制效率是否合格，从而保证种植农作物实时环境的合理性，确保种植农作物的种植效率，同时对种植农作物环境控制进行检测，防止农作物环境控制效率低，影响农作物种植质量；

采集到影响时间段与历史相邻时间段内对应子数据控制量的瞬时增加量以及影响时间段内子数据数值控制的缓冲时长，并将影响时间段与历史相邻时间段内对应子数据控制量的瞬时增加量以及影响时间段内子数据数值控制的缓冲时长分别与瞬时增加量阈值和缓冲时长阈值进行比较：

若影响时间段与历史相邻时间段内对应子数据控制量的瞬时增加量超过瞬时增加量阈值，且影响时间段内子数据数值控制的缓冲时长未超过缓冲时长阈值，则判定影响时间段内控制效率监测正常，生成控制效率合格信号并将控制效率合格信号发送至服务器；

若影响时间段与历史相邻时间段内对应子数据控制量的瞬时增加量未超过瞬时增加量阈值，或者影响时间段内子数据数值控制的缓冲时长超过缓冲时长阈值，则判定影响时间段内控制效率监测异常，生成控制效率不合格信号并将控制效率不合格信号发送至服务器，服务器接收到控制效率不合格信号后，将种植时间段内影响时间段对应子数据控制量进行增加；

服务器生成相邻周期影响分析信号并将相邻周期影响分析信号发送至相邻周期影响分析单元，相邻周期影响分析单元接收到相邻周期影响分析信号后，对农业种植区域相邻周期对应农作物类型影响进行分析，判断相邻种植的农作物对应影响是否正常，防止农作物的需求不同导致相邻周期的种植效率出现偏差，同时防止相邻周期农作物的投入成本无法管控，造成种植效率降低；

采集到农业种植区域内相邻周期种植农作物的最大需求环境控制量差值以及相邻周期种植农作物的实时产物对应非同一周期农作物环境的子数据数值浮动量，并将农业种植区域内相邻周期种植农作物的最大需求环境控制量差值以及相邻周期种植农作物的实时产物对应非同一周期农作物环境的子数据数值浮动量分别与最大需求环境控制量差值阈值和子数据数值浮动量阈值进行比较：

若农业种植区域内相邻周期种植农作物的最大需求环境控制量差值超过最大需求环境控制量差值阈值，或者相邻周期种植农作物的实时产物对应非同一周期农作物环境的子数据数值浮动量超过子数据数值浮动量阈值，则判定农业种植区域内相邻周期影响分析异常，生成相邻周期影响异常信号并将相邻周期影响异常信号发送至服务器，服务器接收到相邻周期影响异常信号后，将对应相邻周期农作物类型进行更换；

若农业种植区域内相邻周期种植农作物的最大需求环境控制量差值未超过最大需求环境控制量差值阈值，且相邻周期种植农作物的实时产物对应非同一周期农作物环境的子数据数值浮动量未超过子数据数值浮动量阈值，则判定农业种植区域内相邻周期影响分析正常，生成相邻周期影响正常信号并将相邻周期影响正常信号发送至服务器。

本发明在使用时，通过分时段控制量分析单元对农业种植区域进行分时段控制量分析，判断农业种植区域的控制量分析是否正常，并在分析正常后生成分时段控制量合格信号，且将其发送至服务器；服务器接收到分时段控制量合格信号后，影响节点监管单元对农业种植区域内进行农作物影响分析，将实时农业种植区域内种植农作物标记为分析对象，根据分析对象的影响分析生成产物影响信号或者产物无影响信号，并获取到影响时间段，并将其发送至服务器；通过节点控制效率监测单元对种植时间段内影响时间段进行控制效率监测，判断农业种植区域内影响时间段的控制是否正常；通过相邻周期影响分析单元对农业种植区域相邻周期对应农作物类型影响进行分析，通过农作物类型影响分析对相邻周期种植的农作物类型进行选型。

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。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。