一種溫室環境監控系統與用戶行為采集方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及農業自動控制技術領域，尤其涉及一種溫室環境監控系統與用戶行為 米集方法。
【背景技術】
[0002] 設施農業可以完全或者部分地擺脫自然條件的束縛，充分發揮生物種性、反季節 性、抗減災能力等，從而提高資源利用率、生產率和經濟效益，因此作為設施農業的重要組 成部分的溫室在我國得到迅速發展。現有技術中將計算機技術與傳感技術等應用至溫室， 其做法為：各類傳感器直接與單片機或工控機連接構成溫室環境監測裝置，單片機或工控 機收集傳感器數據、對采集的數據進行處理、本地存儲和傳輸上報。在上位機或服務器設置 各參數閾值，當上傳的參數數據超出設定的閾值，由上位機發出警報。根據設備采集的環境 參數，由管理現場用戶進行相應的農事操作，以保證設施作物的生長環境最優。把無線傳感 器網絡技術引入到溫室生產中，農業生產將從以往以人力為中心、依賴于孤立的生產模式， 向以信息和軟件為中心的生產模式轉變。
[0003] 現有技術中，張猛等在《基于Zigbee和Internet的溫室群環境遠程監控系統設 計》一文中研制開發了一套溫室監控系統，利用無線傳感器網絡的方法解決溫室布線困難 的問題：各獨立溫室監控服務器利用ZigBee網絡將數據匯總至總服務器，由總服務器提供 遠程監控接入管理服務。申請號為CN200610169654. 2的中國專利申請公開了一種基于無 線傳感器網絡的溫室大棚用溫濕度采集通信系統，無線傳感器網絡將測量節點所采集溫室 內數據傳輸到基站節點，可以快速組網，降低成本。上述文獻可以實現溫室環境信息無線傳 感器網絡監測，但是沒有考慮溫室小環境干預控制的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的之一在于提供一種溫室環境監控系統與用戶行為采集方法，以提供 全方位的可靠農事信息。
[0005] 第一方面，本發明實施例提供了一種溫室環境監控系統，包括：
[0006] 用于采集溫室內部環境參數的環境感知監測設備；
[0007] 用于根據所采集的參數調節溫室內部環境的環境控制設備；
[0008] 用于實現人機交互的用戶操作終端；和，
[0009] 用于接收并處理來自所述環境感知監測設備所采集的溫室內部環境參數和所述 用戶操作終端的農事操作記錄并向所述用戶操作終端以及各環境控制設備發送管理控制 指令的溫室監控平臺；其中：
[0010] 所述環境感知監測設備與所述環境控制設備雙向通信連接；所述環境控制設備與 所述用戶操作終端雙向通信連接；所述環境感知監測設備與所述用戶操作終端雙向通信連 接。
[0011] 第二方面，本發明實施例還提供了一種用戶行為采集方法，基于上述的溫室環境 監控系統實現，包括：
[0012] 溫室監控平臺接收來自環境感知監測設備所采集的溫室內部環境參數和所述用 戶操作終端的農事操作記錄；
[0013] 所述溫室監控平臺過濾所接收的溫室內部環境參數和農事操作記錄以獲取有效 樣本數據形成樣本集；
[0014] 所述溫室監控平臺分析所述樣本集中的有效樣本數據以獲取農事操作推薦信息， 并將該農事操作推薦信息推薦到所述環境感知監測設備和所述用戶操作終端。
[0015] 可選地，所述溫室監控平臺過濾所接收的溫室內部環境參數和農事操作記錄以獲 取有效樣本數據形成樣本集的步驟之后，還包括：
[0016] 所述樣本集的有效樣本數據的數量未達到預設閾值時，根據所接收的溫室內部環 境參數和農事操作記錄修正農事操作推薦信息的預測值，不向用戶操作終端推薦農事操作 推薦信息；
[0017] 所述樣本集的有效樣本數據的數量達到預設閾值時，向用戶操作終端推薦農事操 作推薦信息。
[0018] 可選地，所述農事操作推薦信息經過操作人員修改與執行后，得到實際的農事操 作推薦信息的執行參數加入到樣本集，并獲取該農事操作推薦信息的推薦值與實際值的差 值，采用最大似然法、貝葉斯網絡法或者神經網絡法對實際值進行求解以更新該農事操作 推薦信息的參數值。
[0019] 可選地，所述農事操作推薦信息包括周期性事件，該周期性事件的起始時間推薦 值采用以下公式獲得：
[0020]
[0021] 式中，<(?)為第η次農事操作的起始時間推薦值；Ts(n-1)為第n-1次的農事操作 起始時間實際值；a、b為學習參數；
[0022] 可選地，所述周期事件的持續時間推薦值采用以下公式獲得：
[0023]
[0024] 式中，為第η次農事操作的持續時間推薦值；mean (T1)為該農事操作持續時 間實際值的均值；c、d為學習參數。
[0025] 可選地，所述農事操作推薦信息還包括觸發型事件，該觸發型事件的起始時間推 薦值采用以下步驟獲得：
[0026] 從存儲有效樣本數據的樣本集中選取至少兩個有效樣本數據，并獲取所述有效樣 本數據所對應的溫室環境參數；
[0027] 計算至少兩個有效樣本數據相對應的溫室環境參數的平均值，以根據當前溫室環 境的有效樣本數據獲取農事操作推薦信息的觸發指數。
[0028] 可選地，所述觸發指數采用以下公式獲得：
[0029]
[0030] 式中，T_代表當前空氣溫度，H _代表當前空氣濕度，L代表當前光照強度，T t、Ht、 Lt分別代表樣本集中采取該農事操作時的對應環境參數，meanO代表取平均，a、b、···、f 為學習參數。
[0031] 可選地，所述觸發型事件的持續時間推薦值采用以下公式獲得：
[0032]
[0033] 式中，咬⑷為第η次農事操作的持續時間推薦值；代表當前空氣溫度；Hal# 表當前空氣濕度；L代表當前光照強度；Tt、Ht、Lt分別代表樣本集中采取該農事操作時的對 應環境參數；mean ()代表取平均；a、b、為學習參數。
[0034] 可選地，當所述觸發指數大于零時，進行觸發型事件推薦；并且以獲取農事操作推 薦信息的時間為當前時間，在當前時間的基礎上增加預設響應時間為該農事操作推薦信息 的推薦起始時間。
[0035] 本發明實施例解決了現有技術中農事信息需要人工記錄待等缺點，實現全自動的 農事行為采集記錄，通過用戶遠程控制或者監控平臺自動控制，實現對溫室內小環境的干 預控制，具有自動化程度高、控制精度高、管理方便、手動自動切換方便的優點。
【附圖說明】
[0036] 通過參考附圖會更加清楚的理解本發明的特征和優點，附圖是示意性的而不應理 解為對本發明進行任何限制，在附圖中：
[0037] 圖1是本發明實施例提供的溫室環境監控系統的結構框圖；
[0038] 圖2是本發明實施例提供的環境感知單元的結構框圖；
[0039] 圖3是本發明實施例提供的環境控制設備的結構框圖；
[0040] 圖4是本發明實施例提供的用戶操作終端的結構框圖；
[0041] 圖5是本發明實施例提供的溫室監控平臺的結構框圖；
[0042] 圖6是本發明實施例提供的一種用戶行為采集方法框圖；
[0043] 圖7是本發明實施例提供的用戶操作終端的使用流程示意圖；
[0044] 圖8是本發明實施例提供的一種用戶行為采集方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0045] 下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施 例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0046] 第一方面，本發明實施例提供了一種溫室環境監控系統，如圖1所示，包括：
[0047] 用于采集溫室