一种智慧农业管理系统及方法

本发明涉及农业种植管理，尤其涉及一种智慧农业管理系统及方法。

背景技术：

1、智慧农业将物联网技术运用到传统农业，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制以实现精准感知、控制以及决策管理。智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算技术以及物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

2、为更有效地关联农业管理对象、生产资料以及物联网设备以实现联动高效准确的农业种植管理过程，现有技术也针对智慧农业提出有相应的技术方案。

3、例如，公开号为cn115297433a的专利公开了一种基于物联网的智慧农业设施操作系统，包括：监控装置，设置在农业设施上，用于采集农业设施的状态信息；主控装置，包括：数据采集单元，设置在作业区域中，用于采集作业区域中的环境数据；决策单元，用于确定环境数据是否达到预设的作业条件，如果达到则选择需要使用的农业设施，并展示被选择的农业设施的信息；设施管理单元，用于对状态信息进行汇总统计。该专利的方案基于农田数据、生产资料数据以及人员状态数据的实时采集掌握以实现工作任务的智能分配，用于解决人员及设备的变动性导致工作任务的分配调整不及时以及工作效率低的问题。

4、公开号为cn113031493a的专利公开了一种基于5g通讯技术的智能农业监控管理系统，包括监测终端、服务器、控制端、移动终端及农用设备终端。监测终端，设有多个，位于预先划分的多个农田区块中；服务器，用于存储及传输数据；控制端，用于自动生成并发送工作任务；移动终端，设有多个，配备给各作业人员；农用设备终端，设有多个。该专利的方案基于环境数据监测以及农业设施的状态信息选择对应的农业设施执行操作，用以解决现有技术中需要根据经验选择需要使用的机械设施和不方便管理的问题。

5、基于上述内容，现有技术中关联农业管理对象、生产资料、人员以及物联网设备进行农业种植管理的方案中，智能终端基于预设信息以及采集信息控制生产资料或生产人员执行对应的种植操作，基于物联网设备进行信息采集、智能决策及任务分配以实现农业种植过程的优化管理。但现有技术较少涉及对种植操作执行过程以及种植操作产生效果的信息采集，尤其是针对种植操作需要分阶段执行或种植操作需基于种植操作产生效果进行反馈调整等情况，现有技术方案难以有效实现监测反馈、待执行、执行、再监测反馈过程中的闭环管理以消除种植操作执行过程出现的滞后性偏差或其它非预期偏差，从而保证农业种植管理对于复杂种植过程以及精细化种植操作的适用性。

6、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

1、针对现有技术所提出的至少一部分不足之处，本技术提供了一种智慧农业管理系统，系统用于对种植区实施种植作业，种植区可设置若干用于不同作物的种植块，系统包括：执行模块，用于移动至种植区的目标位置并对作物及土壤施加种植操作；指引模块，基于信息交互引导执行模块的移动过程和/或操作过程；智能模块，基于预设信息和/或参考信息控制指引模块和执行模块实施种植作业；其中，在智能模块根据预设信息制定用于实施种植作业的种植计划并通过执行模块和/或指引模块获取至少部分参考信息的情况下，智能模块至少凭借获取到的参考信息与预设规则的对比结果来更新种植计划。

2、针对现有技术中的农业管理方法较少涉及基于信息采集及反馈调整的动态管理方案并基于种植计划的滚动更新以及种植任务的闭环管理以消除非预期偏差的问题，本技术的智慧农业管理系统设置有用于控制种植作业过程的智能模块，种植作业过程以执行模块和指引模块作为智能模块的执行装置。智能模块基于预设信息设置初始种植计划，预设信息为种植作业前已确定的种植区状态信息、设备设施信息以及其它与种植相关的数据及信息。种植计划基于若干以特定时序排布的种植任务形成种植作业的详细规划，可通过种植任务的派发及执行实施种植作业过程。

3、为保证种植计划能够适用于持续变化的种植作业过程，本技术的智能模块可对种植计划进行滚动更新以保证种植计划对于种植作业过程的针对性，尤其是在对于复杂种植过程以及精细化种植操作，在初始种植计划的基础上，执行模块和指引模块获取关于作物、土壤以及环境的状态信息，为分析判定状态信息是否达到需要调整种植计划的程度，智能模块将采集到的参考信息作为参考信息并与预设规则进行对比以获得对比分析结果以调整种植计划，即本技术的智能模块能够基于信息采集和对比分析持续更新种植计划，由此对种植作业过程进行动态调整，从而保证本技术的智慧农业系统能够消除非预期偏差并提升对于复杂种植过程以及精细化种植操作的适用性。

4、优选地，智能模块凭借获取到的所述参考信息与预设规则的对比结果来更新种植计划是按照根据参考信息与预设规则所确定的阈值条件和/或判断条件的对比结果生成计划调整指令以滚动更新种植计划的方式实施的，其中，预设规则的阈值条件和判断条件根据作物以及作物生长阶段的不同而区别设置。智能模块根据计划调整指令滚动更新种植计划至少包括：调整已有种植任务的参数及排布时序、删除已有种植任务以及将种植任务增加至种植计划，其中，种植计划由若干包含不同种植操作的种植任务以特定时序排布而成。为保证种植计划的更新过程能够与种植作业过程相适应，则预设规则中的阈值条件和判断条件可根据作物类别以及作物生长阶段的不同而进行区别设置，基于此可改变种植计划的更新标准，在保证种植计划对于不同作物以及生长阶段的适用性的基础上，也可避免单一固定的预设规则导致种植计划的非预期调整，从而造成资源浪费或种植计划的不匹配的问题。

5、优选地，执行模块设置有用于对目标位置的作物及土壤施加种植操作的操作单元、用于采集目标位置的状态信息的信息反馈单元以及用于确定执行模块位置坐标的定位单元，其中，状态信息可作为智能模块的参考信息，所述状态信息至少包括土壤状态信息、作物状态信息以及环境状态信息，种植操作包括土壤管理和作物管理。

6、优选地，指引模块设置有用于配合执行模块的定位单元指引执行模块的移动过程和操作过程的导航单元和用于采集指引模块覆盖范围的状态信息的信息采集单元，其中，信息采集单元包括若干固定布置的第一采集单元和若干活动布置的第二采集单元。信息采集单元的第一采集单元和第二采集单元至少按照获取的部分状态信息的类型存在区别的方式关联种植区进行设置，其中，信息采集单元关联种植区进行设置是通过第二采集单元沿设定轨道和/或设定路径移动并至少覆盖第一采集单元的布置间隔的方式实施的。

7、优选地，智能模块设置有用于制定种植计划的计划单元、根据种植计划管理派发种植任务的任务单元以及用于分析处理参考信息的评估单元，其中，参考信息包括外源性信息和内源性信息，内源性信息至少包括执行模块和指引模块采集的状态信息，外源性信息至少包括从服务器获取的种植方案、种植建议及关联信息。

8、优选地，智能模块的计划单元基于服务器传递的外源性信息建立原始种植计划并根据由评估单元传递的计划调整指令实施种植计划的滚动更新，其中，评估单元是按照根据预设规则对外源性信息和内源性信息进行分析判定以获得用于制定计划调整指令的分析判定结果并向计划单元传递计划调整指令的方式执行的。

9、优选地，智能模块的任务单元关联评估单元和计划单元对种植任务进行闭环管理，其中，闭环管理是按照计划单元通过任务单元派发种植任务、任务单元通过评估单元获取的种植任务的完成进度和完成质量标记种植任务以及计划单元通过评估单元获取的种植任务的完成进度和完成质量对种植计划进行更新的方式实施的。

10、本技术还提供了一种智慧农业管理方法，方法包括：

11、根据预设信息建立由若干种植任务以特定时序排布的种植计划，其中，预设信息包括内源性信息和外源性信息；根据种植计划分配种植任务至执行机构以针对作物和/或土壤执行种植操作；获取更新的内源性信息和外源性信息，其中，外源性信息包括种植方案、种植建议及关联信息，内源性信息包括状态信息；基于预设规则对外源性信息和内源性信息进行分析判定以获得用于制定计划调整指令的分析判定结果；根据计划调整指令实施种植计划的滚动更新。

12、优选地，基于预设规则对外源性信息和内源性信息进行判定包括：确定外源性信息和内源性信息所属的信息类别；根据信息类别查找对应的预设规则数据库；检索预设规则数据库以获得与外源性信息和内源性信息关联的预设规则；根据外源性信息和内源性信息与关联的预设规则所设定的阈值条件和/或判断条件的对比获得分析判定结果并生成计划调整指令。预设规则中的阈值条件和判断条件根据作物以及作物生长阶段的不同而区别设置，其中，区别设置是按照阈值条件的阈值参数和/或判断条件对应的判断逻辑不同的方式实施的。