[发明专利]一种智能云灌溉综合平台架构及其控制方法

说明书

本发明涉及一种智能云灌溉综合平台架构及其控制方法，与现有技术相比解决了农业灌溉缺少信息化管理的缺陷。本发明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。本发明通过智能云灌溉综合平台为用户提供数据处理服务，有效的实现了农情和作物基础数据的采集、高速传输，并可将数据进行智能分析计算后，通过设置有通过移动通信与云端通信获取水肥决策信息的水肥控制系统来实现智能灌溉施肥。

技术领域

本发明涉及智能农业技术领域，具体来说是一种智能云灌溉综合平台架构及其控制方法。

背景技术

随着网络传输技术、信息感知技术、数据处理技术与现代控制技术快速发展以及物联网技术的兴起，智能化农业灌溉已经是未来发展的大趋势，可以实现大田作物种植精准作业、设施农业环境监测和灌溉施肥控制实时掌握等功能，实现农业生产的少人化管理、降低生产成本、减少肥料投入、节约农业用水，提高作物的产量和品质，提高综合经济效益。

目前国内应用的众多灌溉施肥系统及设备普遍存在功能单一、操作复杂、信息共享程度低、容易形成信息孤岛等特点，存在没有科学的智能云灌溉综合平台为用户提供科学的水肥一体化管理方案、灌溉与施肥作业不规范、随意性大以及难以实现对灌溉设备的联网和智能控制等问题。

因此，设计一种智能云灌溉综合平台及其控制方法，对于促进农业行业云平台结构优化升级，推进智能云计算和水肥一体化控制系统的共同发展以及两者的融合至关重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中农业灌溉缺少信息化管理的缺陷，提供一种智能云灌溉综合平台架构及其控制方法来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种智能云灌溉综合平台架构，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。

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。

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。

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。

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。

一种智能云灌溉综合平台架构的控制方法，包括以下步骤：

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；