[發明專利]一種農業傳感器休息最佳時間片指派方法

在審

• 申請號: 202210631392.6
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN114997649A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 蔡閱霖;劉冬寧;黃浩楠;王洋
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06Q50/06
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 江金城

本發明公開了一種農業傳感器休息最佳時間片指派方法，包括：通過地區的用電量水平，將一天的二十四小時進行時間片的劃分，確定地區不同時間片對應的用電量類型；根據地區的用電量類型，確定各個時間片的用電單價；通過地區中各農業傳感器歷史用電數據，確定每個傳感器冷風休息的功率以及一天內傳感器的冷風休息次數；根據各個時間片的用電單價以及每個傳感器冷風休息的功率，確定各個傳感器在各時間片休息的電費價格并進行歸一化處理；通過各傳感器的歷史發熱數據，確定各傳感器的一天中首次啟動冷風休息的最晚時間以及最大冷風休息時間間隔；建立農業傳感器休息時間片分配的優化模型，通過求解優化模型，得到農業傳感器的休息時間片分配方案。

技術領域

本發明涉及農業、傳感器、時間片指派、最優規劃技術領域，特別涉及一種動態能耗價位約束下農業傳感器休息最佳時間片指派方法。

背景技術

農業問題的百年求解是工業化，信息化是工業化之魂。實現農作物耕地、育種、施肥、植保、收獲等農產品生長全過程的動態實時數字化采集、分析和處理，對于提高農業信息化管理水平，指導農業生產，解決農產品安全問題具有重要意義。

其中，傳感器是能否普及是農產品生長全過程的動態實時數字化采集這一環節的關鍵因素；但是，當前我國智慧農業的傳感器技術仍停留在初級階段，大多數農業傳感器不僅價格昂貴，能耗成本高，而且由于要實現動態實時數字化采集，需要傳感器長期不間斷工作，致使傳感器發熱嚴重，壽命短，維護成本高；昂貴的成本使得傳感器對于普通農戶來說并不適用，普及也變成了難事。

由于傳感器長時間不間斷工作，會導致傳感器發熱嚴重，影響傳感器的壽命，因此必須讓發熱嚴重的傳感器停止工作，進行休息。通常的休息方式是定時冷風休息降溫，該方法易于控制，只需要確定休息降溫周期和持續時間，依次分配固定的休息時間片即可；但是這種做法存在一定的弊端，即很難根據傳感器的實際發熱程度，安排休息時間片，因為傳感器受型號和老化程度的影響，相同時間內的發熱程度也不同，所需分配的休息時間片數量和周期也應當隨之變化。而且，受不同地區用電量高、平峰、低谷期影響，不同時期的電價不同。若是能盡可能在低谷期讓冷風休息功率高的傳感器進行休息，在高峰期讓冷風休息功率高的傳感器進行工作，農戶的電費成本也能相應降低。

因此，合理設置靈活的休息降溫周期間隔對傳感器進行降溫，對普及傳感器的使用具有重要意義。在滿足傳感器動態實時數字化采集的前提下，即在同一時間段一組傳感器中至多能有1個傳感器進行休息，根據傳感器的實際發熱程度，安排不同的降溫時間段和降溫周期，實現智能的休息時間管理分配，做到調度指派有理可循和有據可依。因此，如何確保傳感器及時休息降溫的同時，還可以節省電費，降低農戶的電費成本，仍是一個亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種農業傳感器休息最佳時間片指派方法，通過智能的休息時間管理分配，從而在滿足傳感器動態實時數字化采集以及傳感器及時休息降溫的前提下，將農戶的電費成本降到最低。

為了實現上述任務，本發明采用以下技術方案：

一種農業傳感器休息最佳時間片指派方法，包括以下步驟：

通過地區的用電量水平，將一天的二十四小時進行時間片的劃分，確定所述地區不同時間片對應的用電量類型，包括高峰期、平峰期以及低谷期；

根據所述地區的用電量類型，確定各個所述時間片的用電單價；

通過所述地區中各農業傳感器歷史用電數據，確定每個傳感器冷風休息的功率以及一天內傳感器的冷風休息次數；

根據各個時間片的用電單價以及每個傳感器冷風休息的功率，確定各個傳感器在各時間片休息的電費價格并進行歸一化處理；

通過各傳感器的歷史發熱數據，確定各傳感器的一天中首次啟動冷風休息的最晚時間以及最大冷風休息時間間隔；

建立農業傳感器休息時間片分配的優化模型，具體如下：