[發明專利]一種高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺

有效

• 申請號: 201811361937.6
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109635347B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 嚴方;吳剛山;馮祥;劉曉宇
• 申請（專利權）人: 江蘇農林職業技術學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q50/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李鳳嬌

1.一種高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺，其特征在于：包括基質及環境仿真模組、草莓生長仿真模組、形態可視化三維模組、物聯網系統可視化三維模組、高架溫室草莓生產虛擬仿真的過程評價模組以及草莓智慧控制仿真模組；

所述草莓智慧控制仿真模組用于顯示草莓生長模型仿真模組計算的生產數據和生長數據，接收來自物聯網系統可視化三維模組的數據，并經過計算分析之后下達控制策略和指令至物聯網系統可視化三維模組，改變物聯網系統可視化三維模組中的物聯網執行機構模型的動態形態；

所述物聯網執行機構模型動作后，會反饋到基質及環境仿真模組，使得基質及環境仿真模組數據變化；

所述基質及環境仿真模組數據變化反饋至草莓生長模型仿真模組會對草莓生長模型仿真模組中草莓的生長與生產產生影響，草莓生長模型仿真模組計算草莓的生長數據與生產數據；所述基質及環境仿真模組包括基質水肥網格模型、葉片蒸騰與吸收網格模型、光照輻射網格模型、大棚溫濕度場效模型，所述基質水肥網格模型為網格中的草莓提供生長所需要的水分模型和微量元素模型；所述葉片蒸騰與吸收網格模型通過統計方法確定整個設施內的草莓在不同生長周期和生長狀態下的蒸騰與吸收作用面積；所述大棚溫濕度場效模型為草莓的生長及病蟲害提供相應計算數據源；所述光照輻射網格模型為草莓生長模型仿真模組提供相應計算數據源；

所述草莓生長模型仿真模組計算的草莓的生長數據與生產數據一方面反饋至物聯網系統可視化三維模組，另一方面反饋至形態可視化三維模組；

所述形態可視化三維模組接收到草莓生長模型仿真模組反饋的數據后，調整草莓生長形態模型和大棚及氣候環境形態模型并將相應的數據反饋至物聯網系統可視化三維模組；

所述物聯網系統可視化三維模組接收到來自草莓生長模型仿真模組和形態可視化三維模組反饋的數據信息之后將其反饋至草莓智慧控制仿真模組、高架溫室草莓生產虛擬仿真的過程評價模組及基質及環境仿真模組。

2.根據權利要求1所述的一種高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺，其特征在于：所述物聯網系統可視化三維模組由物聯網傳感器模型、物聯網執行機構模型、物聯網傳輸模型、智能策略控制器組成；所述物聯網傳感器模型模擬常規高架溫室草莓生產智能設施信息采集設備，用于采集形態可視化三維模組和草莓生產模型仿真模組發出的數據信息并將數據信息發送至物聯網傳輸模型、基質及環境仿真模組以及高架溫室草莓生產虛擬仿真的過程評價模組；物聯網傳輸模型模擬物聯網通訊節點或網關設備，采用透傳方式進行通訊協議仿真，用于采集物聯網傳感器模型以及物聯網執行機構模型發出的數據信息并反饋至草莓智慧控制仿真模組，同時接收來自草莓智慧控制仿真模組下達的控制策略和指令，將控制策略和指令發送至物聯網傳感器模型和智能策略控制器，形成控制負反饋閉環；物聯網執行機構模型包括噴淋系統、滴灌系統、去濕機、負壓風機、濕簾系統、暖風機、遮陽機、水肥一體機、CO2施用設備、補光燈，用于為學員提供可視化的三維動作視覺，同時為平臺提供該設備對基質及環境仿真模組中的模型的影響效度計算數據源，并將計算數據源通過物聯網傳輸模型和物聯網傳感器模型發送至高架溫室草莓生產虛擬仿真的過程評價模組及基質及環境仿真模組；智能策略控制器通過物聯網傳輸模型接收從草莓智慧控制仿真模組下達的控制策略和指令并將控制策略及指令發送至物聯網執行機構模型。

3.根據權利要求1所述的一種高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺，其特征在于：所述高架溫室草莓生產虛擬仿真的過程評價模組包括草莓花蕾預測模塊、草莓掛果預測模塊、草莓產量預測模塊、草莓植株生長預測模塊。

4.根據權利要求1所述的一種高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺，其特征在于：所述草莓生長模型仿真模組包括草莓病蟲概率模型、草莓水分生長模型、草莓肥效生長模型、草莓糖分模型、草莓光照生長模型。