基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103092142A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103092142103092142A(43)申请公布日2013.05.08(21)申请号201110344176.5(22)申请日2011.11.03(71)申请人中国科学院合肥物质科学研究院地址230088安徽省合肥市蜀山湖路350号中国科学院合肥物质科学研究院(72)发明人陈鹏宋良图王儒敬庄重汪玉冰谢成军鲁翠萍汪六三(51)Int.Cl.G05B19/418(2006.01)G01D21/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统(57)摘要一种基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，涉及农田精准变量施肥作业技术领域，包括传感器数据采集模块、GPS定位模块、数据盲源分离模块、多数据集成融合模块、数据挖掘模块、数据库模块、传感器监控模块、上下位机通讯模块。通过在传感器数据采集分析系统中加入数据挖掘模块以及上下位机通讯模块，使得农田肥力采集分析系统能够对多类传感器的分析数据进行有效地统计分析，通过数据挖掘模块分析多类传感器采集的实时数据，获取一定的规律性并生成关于不同地块水分、碳、氮、磷、钾、重金属等土壤物质含量的关联规则，把这些规则传送给上下位机通讯模块，上下位机通讯模块发送控制命令给中央控制系统从而对不同空间时间的地块实施不同的精准作业模式，从而达到精准施肥浇水的目的。CN103092142ACN103924ACN103092142A权利要求书1/1页1.基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：包括中央控制系统，与中央控制系统控制连接的传感器数据采集模块、GPS定位模块、数据盲源分离模块、多数据集成融合模块、数据挖掘模块、数据库模块、传感器监控模块、上下位机通讯模块，所述的传感器数据采集模块与传感器监控模块无线连接，所述的传感器数据采集模块与数据盲源分离模块连接，数据盲源分离模块与多数据集成融合模块连接，多数据集成融合模块与数据挖掘模块连接，数据挖掘模块与数据库模块，数据库模块与上下位机通讯模块。2.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：所述传感器数据采集模块负责采集田块中土壤的水分、碳、氮、磷、钾肥力数据；所述的传感器数据采集模块有近红外传感器、激光诱导击穿光谱技术传感器、离子电导率传感器、流量传感器。3.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：所述GPS定位模块负责定位不同田块，以链接后期的数据处理，实施定位自动变量喷水施肥，并为地块的路径规划提供相应的服务。4.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：所述数据盲源分离模块负责分离获取有用信号，增强目标信号并减弱或消除噪声信号，以达到精确获取田块信息。5.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：所述数据集成融合模块负责对多类传感器获得的数据进行集成和融合。6.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：所述数据挖掘模块负责挖掘水分土壤肥力数据中的关联规则。7.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：所述传感器监控模块负责监控传感器的工作情况，对不同地块赋予不同权值，以便于很好的进行数据处理以及挖掘工作。8.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：所述数据库模块负责存贮全系统相关的各种数据。9.根据权利要求1所述的基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统，其特征在于：所述上下位机通讯模块负责传感器与中央处理系统的通讯，用来实现各模块之间的数据转发以及本地数据向远程进行无线发送功能。2CN103092142A说明书1/4页基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统技术领域[0001]本发明涉及农田精准变量施肥作业技术领域，具体是基于数据挖掘的农田肥力数据采集分析系统。背景技术[0002]精准农业(PrecisionAgriculture)是由信息技术等支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本涵义是根据作物生长的土壤水分肥力等性状与生产力空间变异，有效调节对农作物的农资投入，确定农作物的生产目标，实施“数据获取、配方优化、技术集成、科学管理”，最大的调动土壤生产力，以最少的投入达到最高的经济效益和环境获益，同时改善环境，高效地利用各类农业资源。[0003]精准农业是以实时数据采集为基础，融合了GIS、GPS、RS、信息、生物等技术手段，达到针对不同地块进行自动变量喷水施肥的目的。它主