一种智慧农业云平台监控系统的制作方法

本发明涉及农业，尤其涉及一种智慧农业云平台监控系统。

背景技术：

1、智慧农业云平台是一个专门针对农业领域设计和构建的智能化云计算平台。它将现代信息技术、物联网、数据分析和人工智能等技术应用于农业生产和管理，旨在提高农业生产效率、资源利用效率和农产品质量，同时减少环境影响。

2、智慧农业云平台监控系统通过对山地土壤条件、种植密度和农作物受虫害的影响程度三个层面进行分析，并根据山地的土壤特征设置土壤的盐渍化等因素对分析过程进行调整，将调整后的结果进行分析，并设置相应的施药方式，以提高了对农作物的监控效率。

3、中国专利公开号：cn110688989b公开了一种基于生态环保的智慧农业监控管理系统及方法，所述监控管理系统包括虫害统计模块、虫害数据库和杀虫模块，所述虫害统计模块用于统计当前农作物在某一段时间间隔内所受虫害的严重程度，所述虫害数据库用于存储多种害虫的虫害特征和该害虫的威胁程度，所述杀虫模块根据农作物所受虫害的综合情况使用不同的杀虫工具进行杀虫，所述虫害统计模块包括农作物图像统计模块、粘虫板虫害统计模块和虫害程度综合分析模块，所述农作物图像统计模块包括农作物图像采集的模块、农作物图像处理模块和农作物图像评估模块，所述农作物图像采集的模块用于采集的农作物的图像信息；由此可见，该方案在设置杀虫工具仅针对害虫进行考虑，未对作物的生长环境和生长结果进行分析，存在对农作物监控效率低的问题。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种智慧农业云平台监控系统，用以克服现有技术中对农作物监控效率低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种智慧农业云平台监控系统，所述系统包括，

3、采集模块，用以采集土壤信息、环境信息、施药区域信息和农作物信息；

4、土壤分析模块，用以根据采集的土壤中的离子浓度、土壤温度和土壤湿度对土壤进行分析，所述土壤分析模块设有土壤温度分析单元，其用以根据采集的土壤温度对土壤条件进行分析，所述土壤分析模块还设有土壤湿度分析单元，其用以根据采集的土壤湿度对土壤条件进行二次分析，所述土壤分析模块还设有土壤肥力分析单元，其用以根据采集的土壤中的离子浓度对土壤条件进行三次分析；

5、第一调整模块，用以根据采集的环境信息对土壤分析的过程进行调整；

6、种植密度分析模块，用以根据采集的施药区域信息对农作物的标准种植密度进行分析；

7、第二调整模块，用以根据采集的土壤的电导率与酸碱性对标准种植密度的分析过程进行调整，所述第二调整模块设有第二调节单元，其用以根据采集的土壤的电导率对种植密度的分析过程进行调节，所述第二调整模块还设有第二修正单元，其用以根据采集的土壤的酸碱性对种植密度的分析过程的调节过程进行修正；

8、获取模块，用以获取农作物图像中的目标图像；

9、虫害分析模块，用以根据获取的目标图像对虫害进行分析；

10、施药方式控制模块，用以根据对土壤条件的分析结果、农作物的标准种植密度的分析结果和虫害的分析结果对施药方式进行控制；

11、优化模块，用以根据一个生长周期内农作物的产量对施药方式的控制过程进行优化。

12、进一步地，所述土壤温度分析单元计算出采集周期内的平均温度w0，并将平均温度w0与各预设土壤温度进行比对，并根据比对结果对土壤进行分析，其中：

13、当w0＜w1时，所述土壤温度分析单元判定土壤温度不适宜害虫生长；

14、当w1≤w0≤w2时，所述土壤分析单元判定土壤温度适宜害虫生长；

15、当w1＞w2时，所述土壤分析单元判定土壤温度很适宜害虫生长；

16、其中，w0=(w1+w2+...+wn)/n。

17、进一步地，当土壤温度适宜害虫生长或土壤温度很适宜害虫生长时，所述土壤湿度分析单元计算出采集周期内的平均湿度s0,并将平均湿度s0与各预设湿度进行比对，并根据比对结果对土壤条件进行分析，其中:

18、当土壤温度适宜害虫生长时，若s0＜s1时，所述土壤湿度分析单元判定该采集周期土壤湿度不适宜害虫生长；若s1≤s0≤s2时，所述土壤湿度分析单元判定该采集周期土壤湿度适宜害虫生长；若s0＞s2时，所述土壤湿度分析单元判定该采集周期土壤湿度很适宜害虫生长；

19、当土壤温度很适宜害虫生长时，若s0＜s3时，所述土壤湿度分析单元判定该采集周期土壤湿度不适宜害虫生长；若s3≤s0≤s4时，所述土壤湿度分析单元判定该采集周期土壤湿度适宜害虫生长；若s0＞s4时，所述土壤湿度分析单元判定该采集周期土壤湿度很适宜害虫生长；

20、其中，s0=(s1+s2+...+sn)/n,n为采集节点的数量。

21、进一步地，所述土壤肥力分析单元计算出采集周期内的平均离子浓度，并与各预设离子浓度进行比对，并根据比对结果对土壤条件进行三次分析，其中：

22、当土壤温度不适宜害虫生长或土壤湿度不适宜害虫生长时，所述土壤肥力分析单元判定土壤条件危险等级为无危险；当土壤湿度适宜害虫生长时，若a0＜a1且b0＜b1或a1≤a0且b0＜b1或b1≤b0且a0＜a1时，所述土壤肥力分析单元判定土壤条件危险等级为低；所述土壤肥力分析单元判定土壤条件危险等级为低；若a0＞a1且b0＞b1时，所述土壤肥力分析单元判定土壤条件危险等级为中；

23、当土壤湿度很适宜害虫生长时，若a0＜a1且b0＜b1时，所述土壤肥力分析单元判定土壤条件危险等级为低；若a1≤a0且b0＜b1或b1≤b0且a0＜a1时，所述土壤肥力分析单元判定土壤条件危险等级为中；若a0＞a1且b0＞b1时，所述土壤肥力分析单元判定土壤条件危险等级为高；

24、其中，a0=(a1+a2+...+an)/n,b0=(b1+b2+...+bn)/n。

25、进一步地，所述第一调整模块设有第一调节单元，所述第一调节单元用以将采集的降水量j0与预设降水量j1进行比对，并根据比对结果计算出第一调节系数对土壤的分析过程进行调节，其中：

26、当j0≤j1时，所述第一调节单元判定降水量正常，不进行调节；

27、当j0＞j1时，所述第一调节单元判定降水量过多，并设置第一调节系数α对预设湿度s1进行调节，设定s1=1+(j1-j0)/(j1+j0),调节后的s1为s1’，设定s1’=s1×α；

28、所述第一调整模块还设有第一修正单元，所述第一修正单元将采集的环境温度t0与预设环境温度进行比对，并根据比对结果计算出第一修正系数对土壤的分析过程的调节过程进行修正，其中：

29、当t0＜t1或t0＞t2时，所述第一修正单元判定温度不适宜害虫生长，不进行修正；

30、当t1≤t0≤t2时，所述第一修正单元判定温度适宜害虫生长，并设置第一修正系数β对第一调节系数α进行修正，设定β=|(t2+t1)/2-t0|/[(t2+t1)/2],将修正后的第一调节系数α设为α1，设定α1=α×β；

31、其中，t1为预设最低温度，t2为预设最高温度。

32、进一步地，所述种植密度分析模块根据采集的施药区域信息计算出农作物的标准种植密度m0，并将标准种植密度与采集的农作物的种植密度m1进行比对，根据比对结果对农作物种植密度进行分析，其中：

33、m0=[(x0/x1+1)×(y0/y1+1)]/(x0×y0)，其中，x0为施药区域长度，x1为施药区域长度的预设种植间距，y0为施药区域宽度，y1为施药区域宽度的预设种植间距；

34、当m1≤m0时，所述种植密度分析模块判定种植密度适宜；

35、当m1＞m0时，所述种植密度分析模块判定种植密度过大。

36、进一步地，所述第二调节单元将采集的土壤的电导率k0与各预设电导率进行比对，并根据比对结果计算出第二调节系数对种植密度的分析过程进行调节，其中：

37、当k0＜k1时，所述第二调节单元判定土壤的盐渍化低，并设置第二调节系数γ1对预设密度m1进行调节，设定γ1=1+(k1-k0)/(k1+k0)；

38、当k1≤k0≤k2时，所述第二调节单元判定土壤的盐渍化正常，不进行调节；

39、当k0＞k2时，所述第二调节单元判定土壤的盐渍化高，并设置第二调节系数γ2对预设密度m1进行调节，设定γ2=1-(k2-k0)/(k2+k0)；

40、所述第二调节单元根据第二调节系数γf对预设密度m1进行调节,并将调节后的预设密度m1设为m2,设定m2=m1×γf，f=1,2；

41、其中，k1为预设最低电导率，k2为预设最高电导率；

42、所述第二修正单元将采集的土壤的酸碱性h0与各预设酸碱性进行比对，并根据比对结果计算出第二修正系数对第二调节系数进行修正，其中：

43、当h0＜h1或h0＞h2时，所述第二修正单元判定土壤的ph低，并设置第二修正系数h1对调节系数γ进行修正，设定h1=1+(h1-h0)/(h1+h0)；

44、当h1≤h0≤h2时，所述第二修正单元判定土壤的ph正常，不进行修正；

45、当h0＞h2时，所述第二修正单元判定土壤的ph高，并设置第二修正系数h2对调节系数γ进行修正，设定h2=1+(k2-k0)/(k2+k0)；

46、所述第二修正单元根据第二修正系数hv对第二调节系数γf进行修正,并将修正后的第二调节系数γf设为γf’,设定γf’=hv×γf,v=1,2；

47、其中，h1为预设最小ph，h2为预设最大ph。

48、进一步地，所述虫害分析模块对获取的目标图像按照预设灰度值进行区域划分，并根据区域划分结果计算虫害威胁度，并将虫害威胁度与预设威胁度进行比对，根据比对结果对虫害严重度进行分析，其中：

49、当d1≤do≤d2时，所述虫害分析模块将灰度值为d0的区域作为叶子区域；

50、当d0＞d2或d0＜d1时，所述虫害分析模块将灰度值为d0的区域作为受损区域；

51、所述虫害分析模块将每个目标图像叶子受损度设为nu,设定nu=e1/(e1+e2)，所述虫害分析模块将虫害威胁度设为n，设定n=(n1+n2+...+nu)/u，0＜u≤z,其中：

52、当n≤n1时，所述虫害分析模块判定虫害严重度为轻度；

53、当n1≤n≤n2时，所述虫害分析模块判定虫害严重度为中度；

54、当n＞n2时，所述虫害分析单元判定虫害严重度为重度；

55、其中，a1为预设最小灰度值，a2为预设最大灰度值，b1为目标图像中受损区域面积，b2为目标图像中叶子区域面积,z为预设拍摄区域的数量，n1为第一张目标图像的叶子受损度，n2为第二张目标图像的叶子受损度，nu为第u张目标图像的叶子受损度。

56、进一步地，所述施药方式控制模块根据对土壤条件的分析结果、农作物的标准种植密度的分析结果和虫害的分析结果对施药方式进行控制，其中：

57、当虫害严重度为轻度时，不设置施药方式；

58、当虫害严重度为中度时，若i1/i≥e1且i2/i＜e1时，所述施药方式控制模块设置无人机喷洒农药对害虫进行消杀，并将用药量设为r1；若i2/i≥e1且种植密度过大时，所述施药方式控制模块设置无人机喷洒农药对害虫进行消杀，并将用药量设为r2；

59、当虫害严重度为重度时，若i3/i0≥e1且i4/i0＜e1时，所述施药方式控制模块设置无人机喷洒农药对害虫进行消杀，并将用药量设为r3；若i4/i0≥e1且种植密度过大时，所述施药方式控制模块设置无人机喷洒农药对害虫进行消杀，并将用药量设为r4，r1＜r2＜r3＜r4。

60、进一步地，所述优化模块将生长周期内农作物的产量p0与预设产量p1进行比对，并根据比对结果对下一生长周期施药方式的控制过程进行优化，其中：

61、当p0＜p1时，所述优化模块设置优化系数g1对预设异常系数e1进行优化，设定g1=1+(p1-p0)/(p1+p0);

62、当p1≤p0≤p2时，所述优化模块不进行优化；

63、当p0＞p2时，所述优化模块设置优化系数g2对预设异常系数e1进行优化,设定g2=1-(p2-p0)/(p2+p0);

64、所述优化模块根据优化系数gj对预设异常系数e1进行优化，并将优化后的预设密度e1设为e1’,设定e1’=e1×gj,j=1,2;

65、其中，p1为预设最小产量，p2为预设最大产量。

66、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述土壤温度分析单元通过对土壤温度进行分析，以分析出在该土壤温度下虫害的适宜程度，通过计算平均温度与预设温度值进行比对，以提高土壤温度分析的准确性，从而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述土壤湿度分析单元通过根据土壤温度的分析结果对土壤湿度进行分析，以分析出在该土壤湿度下虫害的适宜程度，通过计算平均湿度与预设湿度值进行比对，以提高土壤湿度分析的准确性，从而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述土壤肥力分析单元通过对土壤中的离子浓度进行分析，以分析出土壤条件危险等级，通过计算平均离子浓度与各预设离子浓度进行比对，以提高土壤条件危险等级分析的准确性，从而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述第一调节单元通过设置预设降水量以提高第一调节系数的准确性，从而提高对土壤条件危险等级的分析结果的准确性，从而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述第一修正单元通过设置预设温度以提高第一修正系数的准确性，从而提高对土壤条件危险等级的分析结果的准确性，从而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述种植密度分析模块通过设置各预设种植间距离以提高标准种植密度的准确性，从而提高对于种植密度分析的准确性，进而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述第二调节单元通过设置预设电导率以提高第二调节系数的准确性，从而提高对种植密度的分析结果的准确性，从而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述第二修正单元通过设置预设ph以提高第二修正系数的准确性，从而提高对种植密度的分析结果的准确性，从而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述虫害分析模块通过设置预设灰度阈值以提高划分区域的准确性，进而提高虫害严重度判断的准确性，进而提高控制施药方式的准确性，最终提高了对农作物的监控效率，所述施药方式控制模块通过对土壤条件、种植密度和虫害的分析结果进行分析，并设置预设异常系数提高控制过程的准确性，提高了农药的利用效率，同时提高了对农作物的监控效率，所述优化模块通过设置预设产量以提高优化系数的准确性，通过对农作物的产量进行分析以提高施药方式控制的准确性，从而提高了对农作物的监控效率。