[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

本發明公開了一種高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺，該仿真平臺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，該仿真平臺主要針對高架草莓生產設施動作后對高架草莓生產設施環境部分的影響，以及高架草莓生產設施環境部分發生變化后對草莓的根系發育程度、根莖健壯程度、葉片多寡、葉片面積與厚度、花蕾數目、結果數目、果實直徑概率分布、糖分概率分布、酸度概率分布等帶來的影響，該仿真平臺為整個高架溫室草莓生產智能設施的控制策略設計、高架溫室草莓生產智能設施的應用培訓提供一個三維可視化虛擬仿真的基礎。

技術領域

本發明涉及智能設施虛擬仿真平臺，尤其涉及一種高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺。

背景技術

智慧農業物聯網系統引發了新一輪農村信息技術革命和產業革命，是農業信息產業領域未來競爭的制高點和農業產業升級的核心驅動力。研制操作簡便、功能強大、節能減施的智慧農業物聯網系統是當前農業信息產業領域的熱點。

草莓高架栽培是一種新型的栽培方式，是指利用一系列設備和措施將草莓定植在高架栽植床進行栽培管理的一種方式。采用溫室進行草莓高架栽培，方便開展錯季生產，可以延長采摘期，提高經濟效益。采用溫室進行草莓高架栽培，環境溫濕度、水分、CO2易于控制，有利于智慧農業物聯網系統的投入使用。采用科學的管理手段對草莓果實的酸甜度進行微調整，有利于草莓果品提升。當前我國高架溫室草莓生產智能設施推廣的矛盾主要表現為兩點：一是價格相對昂貴的高架溫室草莓生產智能設施與價值相對較低的農產品之間的矛盾；二是高技術設備與相對技術知識儲備不足的農業從業人員之間的矛盾。高架設施栽培草莓產品附加值相對較高，尤其是錯季生產，因此高架溫室草莓生產智能設施推廣具有很好的工程價值和經濟價值。

當前高架溫室草莓生產智能設施的應用培訓方式有兩種：第一種方式是純理論培訓，該方式優點是成本低，但對于知識儲備相對不足的農業從業人員顯得教學效果相對較低。第二種方式就是示范推廣點的實際學習，該方式優點是現場感強，但每個示范推廣點受到季節性、面積等影響，價格高、容納人員有限，推廣較慢。

發明內容

發明目的：本發明公開了一種高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺，該平臺為一種高架溫室草莓生產智能設施提供一個可視化的虛擬仿真平臺，建立了1：1的可視化模型，培訓學員對這些草莓生產設施的智能模塊的更換與基礎參數設置等基礎使用技能，為學員提供逼真的草莓生產設施的智能模塊調控選擇訓練。該培訓為在線的應用模擬培訓，該培訓的環境可以隨意變化，不會對真實高架溫室草莓生產智能設施系統造成任何損壞，并且不受季節、師資、空間等制約。

技術方案：高架溫室草莓生產智能設施虛擬仿真平臺采用可視化組件建模技術，由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組成，其中基質及環境仿真模組、草莓生長仿真模組為平臺的數據源，為高架內的基質、溫室內的溫濕度、草莓生長的光照在物聯網執行機構的提供仿真數據，并在這些仿真數據的支撐下提供草莓生長仿真的數據源。每一個三維模型在3DS MAX環境下建立后導入Unity 3D引擎后采用C#腳本編程動態呈現，數據庫采用Mysql。