[发明专利]一种智能云灌溉综合平台架构及其控制方法在审
申请号: | 202010429074.2 | 申请日: | 2020-05-20 |
公开(公告)号: | CN111552253A | 公开(公告)日: | 2020-08-18 |
发明(设计)人: | 张晓明;唐先红;张海秀;沈春山 | 申请(专利权)人: | 安徽农业大学 |
主分类号: | G05B19/418 | 分类号: | G05B19/418;A01C23/04 |
代理公司: | 合肥国和专利代理事务所(普通合伙) 34131 | 代理人: | 张祥骞;吴百智 |
地址: | 230031 *** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 智能 灌溉 综合 平台 架构 及其 控制 方法 | ||
1.一种智能云灌溉综合平台架构,其特征在于:包括水肥控制系统物理架构和数据处理架构,数据处理架构对水肥控制系统物理架构进行控制处理;所述的数据处理架构包括由下至上的感知层、数据层、模型层、服务层和应用层,所述的感知层用于获取农作物现场数据,感知层提供现场数据给数据层,所述的数据层提供各类数据集合供模型层使用,模型层通过服务层进行依模型的数据决策计算并将结果返还给应用层进行实现;
所述的水肥控制系统物理架构包括作为用户操作使用水肥一体化配肥施肥控制系统的客户端,供用户查看和配置作物种植参数、水肥参数和其他作物生产相关的配置参数,查看作物生产历史数据统计和分析结果;作为云平台和水肥一体化设备的通信中间件,通过移动通信与云端通信,发送个性化参数信息获取云端水肥决策服务,通过蓝牙与水肥一体化配肥施肥控制系统通信,发送水肥决策指令,硬件系统的运行反馈;作为设备和用户认证的平台,保证设备安全运行。
2.根据权利要求1所述的一种智能云灌溉综合平台架构,其特征在于:所述感知层的农作物现场数据包括水土分析数据、空气/土壤温湿光照数据和作物本体数据,感知层与数据层进行数据传输存储通信。
3.根据权利要求1所述的一种智能云灌溉综合平台架构,其特征在于:所述数据层为作物生产数据库,其包括生长环境数据库、基础地理信息数据库、作物本体数据库和肥料数据库,数据层给模型层提供数据调取服务。
4.根据权利要求1所述的一种智能云灌溉综合平台架构,其特征在于:所述的模型层包括利用Groovy动态语言实现和存储的养分平衡施肥模型和带约束的多元方程组配肥模型;服务层包括部署在云服务器上的计算服务,根据需求,从模型层选择相应的模型进行配肥、施肥决策提供服务。
5.根据权利要求1所述的一种智能云灌溉综合平台架构,其特征在于:所述应用层包括移动终端APP和水肥一体配肥施肥控制硬件,水肥一体配肥施肥控制硬件通过蓝牙与移动终端APP通信;移动终端APP作为系统的人机交互软件,既通过移动互联网连接水肥决策云服务,又通过蓝牙与水肥控制硬件系统通信。
6.根据权利要求1所述的一种智能云灌溉综合平台架构的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
61)作物基础数据的获取:感知层通过水土采样化验、生长环境监测和作物本体监测,采集到作物的基础数据,并存储在数据层中;
62)配肥施肥决策服务:服务层根据应用层的设定,从模型层调取模型,根据数据层中的作物基础数据进行配肥、施肥决策。
7.根据权利要求6所述的一种智能云灌溉综合平台架构的控制方法,其特征在于,所述配肥施肥决策服务包括以下步骤:
71)应用层的设定模型根据对应算法和预期农作物产量或者通过历史数据推荐合理的预期产量;
72)服务层根据应用层的设定,从模型层调取模型、从数据层获取农作物种植对应的地区、土壤、生长阶段以及肥料种类;
73)服务层根据所输入的预期产量的值调用对应的决策服务,并根据所选的模型算法获取计算的公式,再根据公式和传递的参数查询获取计算所需要的参数值,然后根据算法里公式代码和参数值计算出公式所需要的化肥量;
74)服务层通过应用层控制水肥控制系统物理架构根据化肥量进行配肥施肥操作。
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