[發明專利]一種基于云計算的智慧農業管理方法及管理平臺

在審

• 申請號: 201811311108.7
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109471400A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 武安國;周鵬;張汝柏;王海燕
• 申請（專利權）人: 湖北田野上電子商務有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05B19/042;H04L29/08;H04W4/38;H04W84/18
• 代理公司: 武漢惠創知識產權代理事務所(普通合伙) 42243
• 代理人: 童思明

1.一種基于云計算的智慧農業管理方法，其特征在于，所述方法包括：

將多個大棚按分區策略分成多個管理區，每個管理區由2-20個相鄰的大棚構成；

每個大棚均設置執行結構和帶ZigBee主節點的控制器，每個管理區內至少兩個大棚內設有帶ZigBee子節點的檢測模塊，所述ZigBee主節點與同一大棚內的ZigBee子節點組成星型拓撲網絡用于傳輸信息；

所述檢測模塊獲取檢測信息并將其發送至控制器，所述檢測信息包括溫度、光照、濕度和二氧化碳濃度信息；

所述控制器獲取檢測信息和狀態信息并發送至上位機系統；

所述上位機系統根據每個管理區的檢測信息和狀態信息對該管理區的所有大棚執行相同的控制策略，發出控制信息；

同一管理區內的控制器根據上位機系統發送或人工輸入的控制信息對執行結構進行控制。

2.根據權利要求1所述的智慧農業管理方法，其特征在于，所述分區策略由作物種類、種植時間、檢測信息、大棚分布的幾何構型、責任區域、大棚狀態、水文條件和土壤條件綜合考慮得到。

3.根據權利要求2所述的智慧農業管理方法，其特征在于，大棚內的檢測模塊的數量至少為2個；所述方法還包括：

所述上位機系統如果發現同一大棚的多個檢測模塊檢測得到的檢測信息的偏差大于第一預定閾值，則發出異常報警；

所述上位機系統如果發現同一管理區的多個大棚的檢測信息的偏差大于第二預定閾值，則發出異常報警；

所述上位機系統在發出異常報警時根據修正信息和異常管理區及其相鄰管理區的檢測信息與狀態信息采用分區策略對異常管理區及其相鄰管理區進行重新分區；所述修正信息包括異常管理區內其他大棚的檢測信息和/或人工上傳的檢測信息。

4.根據權利要求3所述的智慧農業管理方法，其特征在于，所述方法還包括：

上位機系統還根據歷史數據和/或專家建議得到控制策略和分區策略。

5.一種基于云計算的智慧農業管理平臺，其特征在于，包括上位機系統、多個控制器、多個檢測模塊和多個執行結構，

多個大棚被分成多個管理區，每個管理區由2-20個相鄰的大棚構成，每個大棚均設置執行結構和控制器，每個管理區內至少兩個大棚內設有檢測模塊，多個控制器組成分布式網絡并與上位機系統通信；

所述執行結構包括執行控制模塊及與其電連接的供熱水泵、補光裝置、天窗裝置、施肥裝置和滴灌裝置；

所述控制器包括PLC和ZigBee主節點，所述PLC與ZigBee主節點和執行控制模塊電連接；

所述檢測模塊包括STC單片機、ZigBee子節點、A/D轉換單元、濕度檢測單元、溫度檢測單元、光照檢測單元和二氧化碳檢測單元，所述STC單片機與ZigBee子節點、A/D轉換單元和濕度檢測單元電連接，所述溫度檢測單元、光照檢測單元和二氧化碳檢測單元與A/D轉換單元電連接；

所述ZigBee主節點與同一大棚中的多個ZigBee子節點組成星型拓撲網絡。

6.根據權利要求5所述的智慧農業管理平臺，其特征在于，每個管理區內僅有兩個大棚設有檢測模塊且具有檢測模塊的大棚不相鄰，具有檢測模塊的大棚中檢測模塊的數量至少為兩個。

7.根據權利要求5所述的智慧農業管理平臺，其特征在于，所述上位機系統為PC主機時，多個控制器通過PLC上的FX2N-485-BD模塊組成分布式網絡并通過RS232/S485轉換模塊與上位機系統電連接。

8.根據權利要求5所述的智慧農業管理平臺，其特征在于，所述ZigBee主節點與PLC通過RS232串口電連接，所述STC單片機通過SPI總線與ZigBee子節點電連接。