[发明专利]一种多态势感知融合的植物生长管理系统

说明书

本发明涉及农业自动化管理技术领域，且公开了一种多态势感知融合的植物生长管理系统；本多态势感知融合的植物生长管理系统包括植物生长态势综合分析系统、传感系统、图像获取系统、边缘计算系统、调光系统、自动化设备系统以及农业物联网管理云平台，本发明克服了传统控制中仅依靠某单一因素进行调节，无法获得全局最优控制方式的弊端，建立了植物生长态势综合分析系统，通过控制策略模型的优化求解，得到最优的控制方式，与现有的传统农业设备控制方式相比既降低了能耗又提高了控制精度和农作物产量；多传感数据融合，使得传感设备可以作为可控因素反馈到植株生长环境中去，从而对植株生长调节起到促进作用的问题。

技术领域

本发明属于农业自动化管理技术领域，具体为一种多态势感知融合的植物生长管理系统。

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，是提供支撑国民经济建设与发展的基础产业。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。

一般传统农业人工管理，缺乏有效的技术手段采集农作物生长环境参数；采用手工控制实现对灌溉、施肥、卷帘、风机等的控制，耗费人力和时间、出错率比较高。以及现代农业控制技术，传感数据相对单一，传感器只起到监测作用，无法对植株生长调节起到促进作用的问题，对获取的数据还需进行手工统计和分析，缺乏智能化的数据管理和分析平台；因此，针对目前的状况，现需对其进行改进。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种多态势感知融合的植物生长管理系统，有效的解决了一般传统农业人工管理，缺乏有效的技术手段采集农作物生长环境参数；采用手工控制实现对灌溉、施肥、卷帘、风机等的控制，耗费人力和时间、出错率比较高。以及现代农业控制技术，传感数据相对单一，传感器只起到监测作用，无法对植株生长调节起到促进作用的问题，对获取的数据还需进行手工统计和分析，缺乏智能化的数据管理和分析平台的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多态势感知融合的植物生长管理系统，包括植物生长态势综合分析系统、传感系统、图像获取系统、边缘计算系统、调光系统、自动化设备系统以及农业物联网管理云平台；

植物生长态势综合分析系统：所述植物生长态势综合分析系统用于对植物的生长态势进行综合分析评估管控，并根据整体评估结果，给出全局最优控制策略，控制相关设备，所述植物生长态势综合分析系统将图像采集数据、GIS地理位置信息数据、环境传感检测数据、算法模型库进行了整合，并与边缘计算进行联动，且采用数字电路作为数据传输通道；

传感系统：所述传感系统用于采集植株生长环境的信息，并按照设定的时间间隔将数据打包发送至边缘计算系统，所述传感系统包括传感设备输入端、数据存储模块、数据传输模块以及数据监测模块，所述数据监测模块包括温湿度传感器、GIS、光照传感器、CO2传感器、光合作用传感器；

图像获取系统：所述图像获取系统用于采集种植区域的植株图像以及视频数据，按照设定的时间间隔对全区域植株进行扫描拍摄，并将打包好的图像视频数据发送到边边缘计算系统，所述图像获取系统包括数据存储模块、数据传输模块以及摄像模块；

边缘计算系统：所述边缘计算系统用于预处理和分析来自传感系统的多路传感器的实时数据以及图像获取系统的图像视频数据，并将处理分析后的数据传输到植物生长态势综合分析系统，且进行植株种类、生长阶段、病虫害以及生长态势的相关识别检测任务；

调光系统：所述调光系统用于在接收来自植物生长态势综合分析系统的控制指令后，根据控制指令对补光装置的开关状态、功率大小、偏转角度以及照射时长进行控制，从而使整体植株得到最佳的补光效果；

自动化设备系统：所述自动化设备系统用于接收植物生长态势综合分析系统发送的控制指令，并根据控制指令进行相关设备的开关和工作模式调整；