一种农产品养殖智能监测系统的制作方法

文档序号:11215965阅读:295来源:国知局
一种农产品养殖智能监测系统的制造方法与工艺

本发明涉及农业技术领域,具体涉及一种农产品养殖智能监测系统。



背景技术:

相关技术中,农产品养殖主要通过人工检测和维护的方式进行管理。农产品养殖管理人员想要知道农产品养殖区域内空气的温湿度、照度、土壤的温湿度等信息必须通过亲自查看农产品养殖区域内的温度计、湿度存储仪、光照检测设备等来获得当前农产品的生长环境信息,并对农产品的生长环境人为地进行调节。其生产效率低下,智能化程度不高,浪费大量的人力、物力。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明提供一种农产品养殖智能监测系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现:

提供了一种农产品养殖智能监测系统,包括农产品监控管理平台、网络通信模块、控制模块、基于无线传感器网络的农产品养殖监测模块,所述的农产品监控管理平台通过网络通信模块与控制模块通信,控制模块电性连接农产品养殖区域内的多个设备;所述的农产品养殖监测模块用于通过无线传感器网络对农产品养殖区域的环境进行监测,采集农产品养殖环境参数并将农产品养殖环境参数传送至农产品监控管理平台;所述的农产品监控管理平台接收所述的农产品养殖环境参数,并判断是否满足预设的环境参数条件,当某一环境参数值不满足预设的环境参数条件时,通过网络通信模块向所述控制模块发送控制指令,控制对应的设备运作。

本发明的有益效果为:能够实时获取农产品养殖区域内的农产品养殖环境参数,智能化控制大棚内的设备的运作,提供精准化农业生产和可视化管理,智能化程度高。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1本发明的结构框图;

图2是本发明农产品监控管理平台的连接框图。

附图标记:

农产品监控管理平台1、网络通信模块2、控制模块3、农产品养殖监测模块4、数据存储模块10、数据分析处理模块20。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1、图2,本实施例提供的一种农产品养殖智能监测系统,包括农产品监控管理平台1、网络通信模块2、控制模块3、基于无线传感器网络的农产品养殖监测模块4,所述的农产品监控管理平台1通过网络通信模块2与控制模块3通信,控制模块3电性连接农产品养殖区域内的多个设备;所述的农产品养殖监测模块4用于通过无线传感器网络对农产品养殖区域的环境进行监测,采集农产品养殖环境参数并将农产品养殖环境参数传送至农产品监控管理平台1;所述的农产品监控管理平台1接收所述的农产品养殖环境参数,并判断是否满足预设的环境参数条件,当某一环境参数值不满足预设的环境参数条件时,通过网络通信模块2向所述控制模块发送控制指令,控制对应的设备运作。

优选地,所述农产品养殖环境参数包括农产品养殖区域内的土壤温湿度、空气的co2浓度和光照强度;所述多个设备包括浇水设备、卷帘设备、加热设备、风机设备,当所述温湿度小于预设的最低温湿度时,控制模块3控制所述加热设备和浇水设备开启,当所述co2浓度大于预设的最高co2浓度时控制所述风机设备开启,当所述光照强度大于预设的最高光照强度时,控制所述卷帘设备开启。

优选地,所述农产品监控管理平台1包括数据存储模块10和数据分析处理模块20,所述数据存储模块10与所述农产品养殖监测模块4连接,用于存储所述农产品养殖监测模块4采集的农产品养殖环境参数,所述数据分析处理模块20与所述控制模块3无线通讯连接,用于判断接收的农产品养殖环境参数是否满足预设的环境参数条件,当某一农产品养殖环境参数不满足预设的环境参数条件时,向所述控制模块3发送控制指令。

本发明上述实施例能够实时获取农产品养殖区域内的农产品养殖环境参数,智能化控制大棚内的设备的运作,提供精准化农业生产和可视化管理,智能化程度高。

优选地,所述的农产品养殖监测模块4包括移动基站和多个农产品养殖环境监测节点,所述的农产品养殖环境监测节点固定设置于设定的监测区域内,农产品养殖环境监测节点通过分簇路由协议将采集的农产品养殖环境参数发送至移动基站,进而由移动基站将农产品养殖环境参数发送至农产品监控管理平台1。

优选地,所述的农产品养殖环境监测节点通过分簇路由协议将采集的农产品养殖环境参数发送至移动基站时,需要预先选择用于对簇内农产品养殖环境监测节点的农产品养殖环境参数进行汇聚的簇首,具体为:选择簇首时,监测到农产品养殖环境参数的任一农产品养殖环境监测节点生成一个“簇首参选”消息,计算“簇首参选”消息的延迟发送时间,并在超过延迟发送时间后向其通信范围内的邻居节点发送“簇首参选”消息,发送成功的农产品养殖环境监测节点成为簇首,若农产品养殖环境监测节点在延迟发送时间之前接收到其他农产品养殖环境监测节点发送的“簇首参选”消息,则取消自身“簇首参选”消息的发送,并成为簇成员节点,并选择距离最近的簇首加入簇;其中设rh(wx)表示监测到农产品养殖环境参数的农产品养殖环境监测节点wx发送“簇首参选”消息的延迟发送时间,rh(wx)的计算公式为:

时,

时,

rh(wx)=0

式中,thmax为设定的最大延迟发送时间阈值,wy表示wx通信范围内的第y个农产品养殖环境监测节点,表示wy到wx之间的跳数,nx表示wx通信范围内的农产品养殖环境监测节点个数,表示wx到移动基站wo当前位置之间的跳数,为wx的剩余能量值,为wy的剩余能量值。

本优选实施例在进行簇首竞选的过程中,由于农产品养殖环境监测节点延迟一定的时间发送“簇首参选”消息,在此之前接收到其他农产品养殖环境监测节点发送的“簇首参选”消息,则取消自身“簇首参选”消息的发送,从而能够降低农产品养殖环境监测节点在竞争簇首时发行消息的数量,节省簇首选择的通信开销,提高簇首的竞选速度,有利于降低农产品养殖智能监测系统在农产品养殖环境参数采集和处理方面的整体开销。

优选地,移动基站根据各簇首的位置移动到最优位置,对簇首汇聚的农产品养殖环境参数进行收集,设表示移动基站根据各簇首的位置移动到的最优位置,按照下列公式计算:

式中,wab表示第a个簇首所在簇内的第b个农产品养殖环境监测节点,表示wab的位置,la表示第a个簇首所在簇具有的农产品养殖环境监测节点数目,m表示簇首的数目,sa表示第a个簇首的剩余能量值,表示移动基站未移动前的位置与位置之间的距离。

本优选实施例按照上述公式计算移动基站移动后停留的最优位置,能够有效缩短农产品养殖环境参数传输的距离,并且增大剩余能量值高的簇首成为移动基站一跳邻居的概率,有利于节省农产品养殖环境参数传输的能耗,提高农产品养殖环境参数传输的可靠度,保障农产品养殖智能监测系统有效运行。

所述的簇首在剩余能量低于设定的能量阈值时进行簇首轮换,具体为:簇首确定其邻居节点的簇头竞争能力值,选择簇头竞争能力值最大的邻居节点作为新的簇首,完成簇首轮换,设wij表示簇首wi的第j个邻居节点,表示wij的簇头竞争能力值,的计算公式为:

式中,表示wij的剩余能量值,表示wi的剩余能量值,st为设定的最小剩余能量阈值,表示簇首wi到移动基站w0当前位置的跳数,表示wij到移动基站w0当前位置的跳数,表示wij在簇首wi工作期间传输农产品养殖环境参数的总次数,λ(·)、c(·)皆为取值函数,当时,时,时,时,

本优选实施例中,簇首在剩余能量低于设定的能量阈值时按照上述方式进行簇首轮换,能够均衡农产品养殖环境监测节点之间的能耗,较为快速地节省簇首轮换的时间,尽量节省簇首轮换带来的耗能,有利于节省农产品养殖智能监测系统在农产品养殖环境参数采集和处理方面的通信成本,达到节能的有益效果。

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

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