[发明专利]智慧农业生产系统智能闭环控制方法

说明书

本发明公开了一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法，包括：1：对采集的监测数据、生产数据和生长态势数据进行汇总，得到具有时间属性和位置属性的数据矢量集合；2：计算各类监测设备和各类生产设备的覆盖范围及生长态势数据的采样覆盖范围，并对应补充到数据矢量集合中；3：分别以每类生产设备的生产覆盖范围为目标区域，提取监测覆盖范围和采样覆盖范围分别与目标区域相交部分所对应的监测数据和生长态势数据，再结合生产数据形成区域化数据子集；4：根据区域化数据子集，建立农作物生长闭环控制模型，求解当前最优的生产数据，实现智能闭环控制。本发明能对生产设备进行高效、精准、智能化的闭环控制，实现了农作物最优生长态势的控制。

技术领域

本发明涉及一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法，适用于利用农业生产中的监测设备数据、生产设备数据及农作物生长态势数据建立相互关联的数学模型，进而求解出在农作物生长态势最优条件下的生产设备数据，从而对生产设备实现闭环控制，属于智慧农业技术领域。

背景技术

智慧农业主要利用多种设备获取相应的数据，实现数字化、智能化生产，将各种设备获取的数据打通，进行资源整合，实现无人化生产。在农业生产过程中，主要利用物联网技术、由遥感系统(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、专家系统(ES)、智慧化决策知识系统(IDSS)构建的“5S”技术、云计算技术和大数据等信息化技术，实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化，从空间、组织、管理，整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施，使农业和谐发展实现“高效、聪明、智慧、精细”和可持续生态发展，是将科学技术融合在农业发展领域中的具体实践和应用。

智慧农业体系可运用“5S”技术快速进行土壤分析、作物长势监测，结合当时的气候、土壤情况进行分析，进而系统性做出正确的决策，将农业生产活动、生产管理相结合，创造新型农业生产方式和经营销售新模式。其次，智慧农业能够改善中小农户分散经营的困境。通过在田间地头部署传感器和边缘设备，利用IoT技术将地块信息统一接入云端，以云为核心载体构建“云上农田”，从而将物理上彼此割裂的土地在数据层面统一连接，为农业大数据的挖掘和利用奠定基础。

在智慧农业实施过程中所产生的数据，主要包括针对环境并由各类监测设备得到的监测数据、由各类生产设备得到的生产数据、以及农作物生长态势数据。但在目前智慧农业生产过程中，对生产设备的控制主要依赖于以前的经验及人工的预测，不能实现利用当前的环境参数及历史的生长态势数据实现农业生产的最优闭环控制，存在着缺乏科学性、时效性、精准性等技术问题。因此，如何利用历史的采集数据和根据当前环境监测数据，通过对生产设备的有效控制达到农作物生长态势的最优，是目前智慧农业生产过程中面临的难题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法，本发明能够利用采集数据对生产设备进行高效、精准、智能化、实时的闭环控制，从而实现农作物最优生长态势的控制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种智慧农业生产系统智能闭环控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采集种植区内各类监测设备的监测数据、各类生产设备的生产数据和农作物的生长态势数据，并根据采集时间和采集地理位置对监测数据、生产数据和生长态势数据进行汇总，得到具有时间属性和位置属性的数据矢量集合；

步骤2：利用数据矢量集合中数据矢量的地理位置属性，分别计算出各类监测设备的监测覆盖范围、各类生产设备的生产覆盖范围及生长态势数据的采样覆盖范围，并将计算出的覆盖范围属性对应补充到数据矢量集合中；

步骤3：分别以每类生产设备的生产覆盖范围为目标区域，在数据矢量集合中提取监测覆盖范围与目标区域相交部分所对应的监测数据和采样覆盖范围与目标区域相交部分所对应的生长态势数据，然后结合该类生产设备的生产数据形成区域化数据子集；