本发明涉及智能监测,具体涉及一种基于物联网的智慧农业种植环境监测方法及系统。
背景技术:
1、物联网的智慧农业种植环境主要通过一系列智能设备进行调节,以实现精准、高效、可持续的农业生产,现阶段主要应用于大棚或室内环境种植过程中。
2、目前,新风机系统的室内种植环境变化智能感知系统主要依赖于智能监控系统,该系统通过内置的监测设备可以实时对环境的质量做出判断,并根据环境质量情况自动调节运行模式,提供最佳的室内种植环境。
3、现有技术中,在室内种植环境不合格时缺少对新风机系统的关联性分析,不能及时有效的对新风机系统的运行状态进行监测。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于物联网的智慧农业种植环境监测方法及系统,以环境非适子单元的环境动态值为基础,建立环境动态值曲线,再以环境非适子单元所匹配的单元效验风险偏差值建立单元效验风险偏差曲线,对环境动态值曲线与单元效验风险偏差曲线进行对比分析,即通过以环境动态值曲线为基准,对单元效验风险偏差曲线的发展趋势进行判断,从而识别出监测组件对应的单元效验风险偏差与环境动态值发展趋势的关联性,从而通过对新风机系统中的监测组件的修正,使其保持良好的运行,以适配新风机系统对当前室内种植环境的优化。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种基于物联网的智慧农业种植环境监测方法,包括状态感知模块、环境评估模块、联动分析模块和干扰解析模块;
4、在监测周期内,状态感知模块用于对室内种植环境的变化状态进行监测得到环境动态值,获得环境正适子单元和环境非适子单元;
5、环境评估模块用于对环境正适子单元和环境非适子单元进行分析处理,获得室内种植环境的状态环评值,基于状态环评值完成对室内种植环境的评估,得到室内种植环境合格信号和室内种植环境不合格信号;
6、基于室内种植环境不合格信号,联动分析模块用于对新风机系统的运行组件的运行状态进行监测,得到室内种植环境干扰组件和室内种植环境无干扰组件;
7、基于室内种植环境干扰组件,干扰解析模块用于对新风机系统内监测组件的关联状态进行趋势评估,完成对监测组件的动态修正。
8、作为本发明进一步的方案:环境正适子单元与环境非适子单元的划分过程为:
9、将监测周期按时间长度划分为若干个监测子单元;
10、获取监测子单元的环境状态数据,根据环境状态数据得到监测子单元的环境动态值;
11、若监测子单元的环境动态值大于等于监测子单元的环境动态阈值,则将监测子单元记为环境正适子单元;
12、若监测子单元的环境动态值小于监测子单元的环境动态阈值,则将监测子单元记为环境非适子单元。
13、作为本发明进一步的方案:环境动态值的获取过程为:
14、环境状态数据包括监测子单元的温度表征值、监测子单元的湿度表征值和监测子单元的粉尘表征值;
15、将监测子单元的温度表征值记为wb i;
16、将监测子单元的湿度表征值记为sb i;
17、将监测子单元的粉尘表征值记为fb i;
18、通过公式计算得到监测子单元的环境动态值hi,其中,wb i为新风机系统标准温度值,sb i为新风机系统标准湿度值。
19、作为本发明进一步的方案:状态环评值的获取过程为:
20、获取环境正适基数比和环境正非环境比;
21、将环境正适基数比与环境正非环境比进行乘积计算,得到监测周期内环境正适有效基数;
22、对监测周期内所有监测子单元的环境动态值进行整合,得到监测周期所对应的环境动态值,获取环境动态值组的环境动态方差值;
23、将环境正适有效基数与环境动态方差值进行比值处理,得到监测周期内的状态环评值。
24、作为本发明进一步的方案:环境正适基数比为环境正适子单元的数量与监测子单元的数量的比值;
25、环境正非环境比为环境正适子单元的环境正向偏差值与环境正适子单元的环境负向偏差值的比值;
26、其中,环境正适子单元的环境动态均值与监测子单元的环境动态阈值的差值为环境正适子单元的环境正向偏差值;
27、环境非适子单元的环境动态均值与监测子单元的环境动态阈值的差值为环境非适子单元的环境负向偏差值。
28、作为本发明进一步的方案:若监测周期内的状态环评值大于等于监测周期内的状态环评阈值,则生成室内种植环境合格信号;
29、若监测周期内的状态环评值小于监测周期内的状态环评阈值,则生成室内种植环境不合格信号。
30、作为本发明进一步的方案:每个监测子单元内获取到新风机系统运行时所需监测的监测组件;
31、将监测组件所需监测的部件记为监测项;
32、将监测部件中监测项的监测值不满足监测项监测值要求的监测项记为效验项;
33、将效验项的个数与监测部件中监测项个数进行比值计算,得到监测组件的效验比;
34、将效验项的偏离差值与预设风险系数进行乘积计算,得到效验风险值;
35、对监测组件内每个效验项的效验风险值求和,得到监测组件的效验风险总值;
36、监测组件的效验比与效验风险总值乘积运行,得到监测组件的效验风险系数。
37、作为本发明进一步的方案:对所有环境正适子单元内的效验风险系数进行求和取均值,得到环境正适子单元的效验风险正适值;
38、对所有环境非适子单元内的效验风险系数进行求和取均值,得到环境非适子单元的效验风险非适值;
39、将环境正适子单元的效验风险正适值与环境非适子单元的效验风险非适值进行差值计算,得到单元效验风险偏差值;
40、若单元效验风险偏差值位于预设的单元效验风险偏差值范围内,则将对应的监测组件记为室内种植环境无干扰组件;
41、若单元效验风险偏差值位于预设的单元效验风险偏差值范围外,则将对应的监测组件记为室内种植环境干扰组件。
42、作为本发明进一步的方案:获取所有的环境非适子单元的环境动态值和单元效验风险偏差值;
43、以环境非适子单元的环境动态值为基础,建立环境动态值曲线,再以环境非适子单元所匹配的单元效验风险偏差值建立单元效验风险偏差曲线。
44、作为本发明进一步的方案:以环境动态值曲线为基准,对单元效验风险偏差曲线的发展趋势进行判断,从而识别出监测组件对应的单元效验风险偏差与环境动态值发展趋势的关联信号;
45、关联信号包括组件反向干扰信号、组件正向干扰信号和组件非干扰信号。
46、本发明的有益效果:
47、(1)本发明将室内种植环境的监测周期进行片段化,按时间长度划分为若干个监测子单元,再对每个监测子单元内的环境状态数据进行处理,对采集得到的监测子单元的温度表征值、湿度表征值和粉尘表征值处理获取监测子单元的环境动态值,实现从室内的温度、湿度、粉尘程度等维度对室内种植环境进行评估,将室内种植环境合适度好的监测子单元记为环境正适子单元,将室内种植环境合适度差的监测子单元记为环境正适子单元,再通过对监测周期内所有监测子单元中的环境正适子单元与环境非适子单元的数量、环境动态值及监测周期内所有监测子单元中环境动态值稳定性进行分析,从而实现对监测周期内室内种植环境进行评估,精准度高,可靠性强;
48、(2)本发明基于室内种植环境不合格信号,对室内种植环境不合格的原因进行分析,对新风机系统内置的多个监测组件在运行过程中的状态进行监测,即通过对监测组件对应的监测项进行处理,获取监测组件的效验比和效验风险总值,进而得到新风机系统内每个监测组件的效验风险系数,再将对应监测组件的效验风险系数在环境正适子单元与环境非适子单元中进行差值比较处理,从而对监测组件是否是引起环境正适子单元与环境非适子单元原因的评估,从而完成监测子单元内环境动态值与监测组件影响关系的判断;
49、(3)本发明在新风机系统内置监测组件的运行对室内种植环境造成干扰的基础上,对监测组件的运行状态与室内种植环境的状态进行关联分析,以环境非适子单元的环境动态值为基础,建立环境动态值曲线,再以环境非适子单元所匹配的单元效验风险偏差值建立单元效验风险偏差曲线,通过以环境动态值曲线为基准,对单元效验风险偏差曲线的发展趋势进行判断,从而识别出监测组件对应的单元效验风险偏差与环境动态值发展趋势的关联性,从而通过对新风机系统中的监测组件的修正。
1.一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,包括状态感知模块、环境评估模块、联动分析模块和干扰解析模块;
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,环境正适子单元与环境非适子单元的划分过程为:
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,环境动态值的获取过程为:
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,状态环评值的获取过程为:
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,环境正适基数比为环境正适子单元的数量与监测子单元的数量的比值;
6.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,若监测周期内的状态环评值大于等于监测周期内的状态环评阈值,则生成室内种植环境合格信号;
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,每个监测子单元内获取到新风机系统运行时所需监测的监测组件;
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,对所有环境正适子单元内的效验风险系数进行求和取均值,得到环境正适子单元的效验风险正适值;
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的智慧农业种植环境监测系统,其特征在于,获取所有的环境非适子单元的环境动态值和单元效验风险偏差值;
10.一种基于物联网的智慧农业种植环境监测方法,其特征在于,该方法采用如权利要求1-9任意一项所述的基于物联网的智慧农业种植环境监测系统。
