[發(fā)明專利]一種植物產(chǎn)量?jī)?yōu)化方法及植物種植系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210719113.1
• 申請(qǐng)日: 2022-06-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115081713A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃星樺;胡恒廣;閆冬成;劉元奇;彭孟菲;李曉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北光興半導(dǎo)體技術(shù)有限公司;北京遠(yuǎn)大信達(dá)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/02;G06F16/2458;G06F16/25;G06N20/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱

本發(fā)明實(shí)施例提供植物產(chǎn)量?jī)?yōu)化方法及植物種植系統(tǒng)，屬于農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域。所述方法包括：該方法利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)包括植物的產(chǎn)量數(shù)據(jù)和生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，所述方法包括：S1、獲取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，所述產(chǎn)量數(shù)據(jù)包括目標(biāo)產(chǎn)量；S2、通過(guò)所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)所述目標(biāo)產(chǎn)量計(jì)算出植物生長(zhǎng)的理論最優(yōu)環(huán)境數(shù)據(jù)和理論最優(yōu)土壤數(shù)據(jù)，根據(jù)所述理論最優(yōu)環(huán)境數(shù)據(jù)和所述理論最優(yōu)土壤數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)植物的環(huán)境數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)，并獲取本期植物實(shí)際產(chǎn)量、實(shí)際環(huán)境數(shù)據(jù)和實(shí)際土壤數(shù)據(jù)；S3、將所述實(shí)際產(chǎn)量與所述目標(biāo)產(chǎn)量進(jìn)行比較，若所述實(shí)際產(chǎn)量小于所述目標(biāo)產(chǎn)量，重復(fù)上述步驟S1和S2。該方法提高植物的產(chǎn)量，同時(shí)節(jié)省人力財(cái)力，同時(shí)降低了出錯(cuò)的概率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及種植領(lǐng)域，具體地涉及一種植物產(chǎn)量?jī)?yōu)化方法及植物種植系統(tǒng)。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的種植方法一般采取兩種方式進(jìn)行控制，一種采用種子公司給出的理論生長(zhǎng)環(huán)境數(shù)去控制植物生長(zhǎng)所需要的環(huán)境參數(shù)，例如所需的溫度、濕度、土地酸堿度、光照強(qiáng)度等，農(nóng)戶根據(jù)種子公司給出的理論環(huán)境數(shù)據(jù)控制植物生長(zhǎng)；另一種農(nóng)戶根據(jù)經(jīng)驗(yàn)使植物生長(zhǎng)的環(huán)境參數(shù)維持在某一數(shù)值范圍內(nèi)，例如番茄生長(zhǎng)的最優(yōu)溫度值為25-30℃，因此農(nóng)戶利用自動(dòng)控制裝置使番茄生長(zhǎng)的環(huán)境溫度維持在25-30℃。這兩種控制方法僅僅可以確保對(duì)設(shè)定的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行保持，從而讓植物在理論環(huán)境參數(shù)范圍內(nèi)達(dá)到最佳生長(zhǎng)狀態(tài)。但往往按照理論數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)很難讓植物的產(chǎn)量達(dá)到最優(yōu)值，如何讓植物的實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到理論產(chǎn)量值甚至期望更高的產(chǎn)量是種植領(lǐng)域密切關(guān)注的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種植物產(chǎn)量?jī)?yōu)化方法及植物種植系統(tǒng)，該方法及植物種植系統(tǒng)可以部分或全部解決上述技術(shù)問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供一種植物產(chǎn)量?jī)?yōu)化方法，該方法利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)包括植物的產(chǎn)量數(shù)據(jù)和生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，所述方法包括：S1、獲取數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，其中所述產(chǎn)量數(shù)據(jù)包括目標(biāo)產(chǎn)量，所述生長(zhǎng)數(shù)據(jù)包括環(huán)境數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)；S2、通過(guò)所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)所述目標(biāo)產(chǎn)量計(jì)算出植物生長(zhǎng)的理論最優(yōu)環(huán)境數(shù)據(jù)和理論最優(yōu)土壤數(shù)據(jù)，根據(jù)所述理論最優(yōu)環(huán)境數(shù)據(jù)和所述理論最優(yōu)土壤數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)植物的環(huán)境數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)，并獲取本期植物實(shí)際產(chǎn)量、實(shí)際環(huán)境數(shù)據(jù)和實(shí)際土壤數(shù)據(jù)；S3、將所述實(shí)際產(chǎn)量與所述目標(biāo)產(chǎn)量進(jìn)行比較，若所述實(shí)際產(chǎn)量小于所述目標(biāo)產(chǎn)量，重復(fù)上述步驟S1和S2；若所述實(shí)際產(chǎn)量大于等于所述目標(biāo)產(chǎn)量，將所述實(shí)際產(chǎn)量、實(shí)際環(huán)境數(shù)據(jù)和實(shí)際土壤數(shù)據(jù)覆蓋所述數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，供下次種植使用。

可選地，所述目標(biāo)產(chǎn)量還包括理論最優(yōu)產(chǎn)量，所述理論最優(yōu)產(chǎn)量為植物的理論最優(yōu)產(chǎn)量。

可選地，所述目標(biāo)產(chǎn)量還包括期望產(chǎn)量，所述期望產(chǎn)量大于所述理論最優(yōu)產(chǎn)量。

可選地，所述機(jī)器學(xué)習(xí)算法包括基于BP-GA算法、基于PSO-BP算法、基于SAA-BP算法中的至少一種。

可選地，所述環(huán)境數(shù)據(jù)包括溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)、光照強(qiáng)度中的至少一種；所述土壤數(shù)據(jù)包括含水量、營(yíng)養(yǎng)液含量中的至少一種。

另一方面，所述種植系統(tǒng)被配置為植物產(chǎn)量?jī)?yōu)化方法，所述系統(tǒng)包括上位機(jī)系統(tǒng)、控制器、檢測(cè)裝置和執(zhí)行裝置，其中所述檢測(cè)裝置，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述植物生長(zhǎng)的環(huán)境數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述控制器；所述執(zhí)行裝置，用于調(diào)節(jié)所述植物生長(zhǎng)的環(huán)境數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)；所述上位機(jī)系統(tǒng)，用于執(zhí)行所述機(jī)器尋優(yōu)算法，并將計(jì)算出的理論最優(yōu)環(huán)境數(shù)據(jù)和理論最優(yōu)土壤數(shù)據(jù)發(fā)送給所述控制器；所述控制器，根據(jù)所述理論最優(yōu)環(huán)境數(shù)據(jù)和理論最優(yōu)土壤數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)所述執(zhí)行裝置，從而調(diào)節(jié)植物的環(huán)境數(shù)據(jù)和土壤數(shù)據(jù)。

可選地，所述檢測(cè)裝置包括溫度檢測(cè)裝置、濕度檢測(cè)裝置、光照強(qiáng)度檢測(cè)裝置、水分檢測(cè)裝置、營(yíng)養(yǎng)液檢測(cè)裝置、語(yǔ)音檢測(cè)裝置中的至少一種；所述執(zhí)行裝置包括溫度調(diào)節(jié)裝置、濕度調(diào)節(jié)裝置、光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置、灌溉裝置、營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)裝置中的至少一種；所述語(yǔ)音檢測(cè)裝置用于檢測(cè)種植現(xiàn)場(chǎng)的控制指令并發(fā)送給所述控制器，所述控制器根據(jù)所述控制指令調(diào)節(jié)所述執(zhí)行裝置。