[發明專利]基于時間片段集的溫室氣候分類與調控規則構造方法

有效

• 申請號: 201710199587.7
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106874523B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 鄭增威;朱劍鋒;孫霖;蔡建平
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: G06F16/2458
• 分類號: G06F16/2458;G06F16/28;G06Q50/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及一種基于時間片段集的溫室氣候分類與調控規則構造方法，包括如下步驟：1)生成溫室數據時間片段集；2)時間片段迭代合并；3)計算溫室傳感數據的分類區間；4)建立溫室氣候分類標簽；5)構造溫室調控規則。本發明的有益效果是：本發明方法生成的自適應區間要比應用K?Means算法和手動等分劃分區間的分類標簽的分類結果更切合實際，這樣，溫室培育人員在沒有培育經驗的情況下，通過我們建立的溫室氣候劃分方法，也可以實現對溫室環境較精準控制，而且方法具有普適性，可以推廣應用到多種作物上。

技術領域

本發明涉及一種溫室氣候分類與調控規則構造方法，尤其涉及基于時間片段集的溫室氣候分類與調控規則構造方法。

背景技術

一般在實際溫室作物培育過程中，溫室控制系統為了區分溫室不同時間段的各種氣候狀態，首先需要將溫室的氣候傳感數據值進行區間劃分，然后根據劃分結果建立適宜生長的溫濕度調控范圍。但是目前常用的劃分方法主要是根據分布范圍直接等分區間，或者根據培育專家的多年培育經驗進行劃分判斷。因此，為了提高分類的精準度和待挖掘的決策規則的合理性，尋找一種新的溫室氣候分類方法成為必要。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足而提供一種基于時間片段歸并的溫室氣候分類方法，主要解決的是如何將已有的成功培育溫室氣候傳感數據對溫室培育的氣候條件進行分類。

基于時間片段集的溫室氣候分類與調控規則構造方法，包括如下步驟：

1)生成溫室數據時間片段集；該步驟主要將溫室培育中采集的時間序列傳感數據轉化為按月或者小時劃分的時間片段集或

2)時間片段迭代合并；該步驟主要通過時間片段間相似性度量

，尋找相似性最小的時間片段進行迭代合并，對溫室時間片段數據實施無監督聚類；

3)計算溫室傳感數據的分類區間；該步驟主要通過時間片段中數據的均值和方差以及時間片段直方圖交點來確定傳感數據的分類數值區間；

4)建立溫室氣候分類標簽；該步驟通過各個傳感類型的分類組合，得到溫室培育中氣候分類結果；

5)構造溫室調控規則；該步驟主要依據氣候分類標簽的溫濕度范圍，定義溫室植物培育周期中某時刻溫濕度調控的決策依據，以實施植物培育的精準氣候調控。

作為優選：以月份將時序數據劃分為一個包含N_mon*24個時間片段的集合其中N_mon表示作物整個培育周期的月份數，24表示一天24個小時數；month_i表示培育周期中的第i個月份，i＝{1,2…,N_mon}；hour_j表示一天中第j小時，j＝{1,2…,24}。時間片段表示第i個月份里所有天數在第j小時的溫度或者濕度數據的集合，定義為

其中，表示第k天第j小時的傳感器數值。

作為優選：以小時將時序數據劃分24個時間片段集合時間片段表示所有月份所有天數在第j小時的傳感數據集合，定義為：

其中，表示第k個月份第j天第i小時的傳感器數值。

本發明的有益效果是:本發明方法生成的自適應區間要比應用K-Means算法和手動等分劃分區間的分類標簽的分類結果更切合實際，這樣，溫室培育人員在沒有培育經驗的情況下，通過我們建立的溫室氣候劃分方法，也可以實現對溫室環境較精準控制，而且方法具有普適性，可以推廣應用到多種作物上。

附圖說明

圖1是本方法步驟流程圖；

圖2是本方法中時間片段迭代合并流程圖；