[發明專利]一種基于三維空間的溫室傳感器布設方法和系統

在審

• 申請號: 202010155064.4
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111323148A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 劉楊;劉曉宇;任妮;荀廣連;戴秀;毛曉娟
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: G01K13/02
• 分類號: G01K13/02;G01K1/14;G01K3/04;G01K3/14
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 蘇虹

1.一種基于三維空間的溫室傳感器布設方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)在溫室內布設采樣點傳感器，收集傳感器采集的溫室環境數據，并計算得到采樣點在設定時間內的溫室環境數據的采樣平均值i、j、k分別表示采樣點傳感器在長寬高方向的坐標值；

(2)在整個溫室的三維空間中，根據采樣平均值進行三維空間插值，得到溫室三維空間上各點的環境數據E_{(n，m，p)}；其中，n、m、p分別為三維空間插值后的各點的長寬高方向的坐標值；

(3)根據三維空間插值的結果E_{(n，m，p)}計算出整個溫室三維空間中的環境數據平均值

(4)找出在整個溫室三維空間中平均值的等值面，等值面上的點形成點集等值面上的點的溫度值等于環境數據平均值

(5)計算溫室中心點(i_c，j_c，k_c)與等值面上各點間的空間距離，取距離最小的點的空間坐標位置(a_min，b_min，c_min)，將該坐標位置作為傳感器布設最優點。

2.根據權利要求1所述的基于三維空間的溫室傳感器布設方法，其特征在于：步驟(1)中，在溫室內采用空間網格化或隨機的方式進行布設傳感器。

3.根據權利要求1所述的基于三維空間的溫室傳感器布設方法，其特征在于：步驟(2)中，所述三維空間差值為線性插值、樣條曲線插值、克里格插值或反距離權重。

4.根據權利要求1所述的基于三維空間的溫室傳感器布設方法，其特征在于：傳感器用于監測溫度、濕度、CO₂濃度、光強、光合有效輻射或氧氣。

5.根據權利要求1所述的基于三維空間的溫室傳感器布設方法，其特征在于：所述溫室為玻璃溫室、陽光板溫室或塑料薄膜溫室，溫室的形狀為文洛式、拱形或圓形。

6.根據權利要求1所述的基于三維空間的溫室傳感器布設方法，其特征在于：溫室的面積為50～2000m²，體積為200～10000m³。

7.根據權利要求2所述的基于三維空間的溫室傳感器布設方法，其特征在于：采用空間網格化的方式布設傳感器，同一平面上布設的傳感器間距為1～50m，沿高度方向布設的傳感器間距為0.1～10m。

8.一種基于三維空間的溫室傳感器布設系統，其特征在于：包括采集模塊、數據處理模塊，采集模塊用于采集溫室內沿長寬高方向布設的采樣點傳感器的環境數據，并將數據發送至數據處理模塊；數據處理模塊，先根據傳感器采集到的環境數據計算出采集平均值，再在整個溫室的三維空間中根據采集平均值進行三維空間插值處理，得到三維空間上各點的環境數據值；根據三維插值的結果計算出整個溫室三維空間中的環境數據平均值后找出整個溫室三維空間中平均值的等值面上的點集；計算溫室中心點與等值面上各點間的空間距離，求得距離最小的點的空間坐標位置(a_min，b_min，c_min)，該坐標即為溫室的傳感器布設最優點。