一种用于植物工厂的植物生长状态监控报警系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115526521A(43)申请公布日2022.12.27(21)申请号202211246981.9G01N21/88(2006.01)(22)申请日2022.10.12(71)申请人合肥创农生物科技有限公司地址230000安徽省合肥市高新区黄山路602号合肥国家大学科技园孵化中心A202室(72)发明人郑凌然徐沛佩杨鹏(74)专利代理机构合肥正则元起专利代理事务所(普通合伙)34160专利代理师朱明里(51)Int.Cl.G06Q10/06(2012.01)G06Q50/02(2012.01)G06V20/52(2022.01)G01N21/95(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种用于植物工厂的植物生长状态监控报警系统(57)摘要本发明公开了一种用于植物工厂的植物生长状态监控报警系统，涉及农业种植技术领域，包括上位机、病虫害分析模块以及虫害防治模块；拍摄模块用于根据来自上位机的控制信号拍摄多个种植区域的植株图像；显示模块用于按照用户选择的显示方式对多个种植区域的植株图像进行显示；使用户可以更加全面、细致地了解到多个种植区域内植株的生长状态；病虫害分析模块用于对接收到的植株图像信息进行分析，判断种植区域内植株的病虫害情况，并生成虫害防治任务至虫害防治模块；虫害防治模块用于对接收到的虫害防治任务进行防治系数ZY分析，并根据防治系数ZY执行不同等级的病虫害预防措施，有效提高病虫害预防效率，减少病虫害造成的经济损失。CN115526521ACN115526521A权利要求书1/2页1.一种用于植物工厂的植物生长状态监控报警系统，其特征在于，包括参数设置模块、上位机、病虫害分析模块、虫害防治模块以及云平台；所述参数设置模块用于预先设置拍摄参数；所述上位机用于根据预先设置的拍摄参数，向拍摄模块发送控制信号；所述拍摄模块用于根据来自所述上位机的控制信号拍摄多个种植区域的植株图像，并将拍摄的植株图像传输至病虫害分析模块与显示模块；所述病虫害分析模块用于对接收到的植株图像信息进行分析，判断所述种植区域内植株的病虫害情况，具体分析步骤为：提取植株图像信息中的叶片区域；基于深度学习构建虫害识别模型，将所述叶片区域输入所述虫害识别模型进行虫害识别，并将同一植株的叶片区域进行统合，得到所述植株的虫害数量信息为Ki；采集所述植株的实时生长环境信息，结合虫害数量信息Ki计算得到虫害威胁值Qi，若Qi大于预设威胁阈值，则判定对应植株存在病虫害风险，生成虫害预防信号；所述病虫害分析模块用于将虫害预防信号上传至上位机，所述上位机接收到虫害预防信号后控制报警模块发出警报，并生成虫害防治任务至虫害防治模块；所述虫害防治模块用于对接收到的虫害防治任务进行防治系数ZY分析，并根据防治系数ZY执行不同等级的病虫害预防措施。2.根据权利要求1所述的一种用于植物工厂的植物生长状态监控报警系统，其特征在于，其中，虫害威胁值Qi的具体计算过程为：获取所述植株所处的生长候期，并自动与大数据平台进行比对，获取该生长候期所需的标准环境信息；将标准环境信息中对应的温度、湿度以及光照数据依次标记为Wb、Mb以及Gb；采集所述植株的实时生长环境信息，将采集的温度、湿度、光照数据标记为Wi、Mi、Gi；利用公式Qi＝Ki×[(Wi‑Wb)/Wb+2×(Mi‑Mb)/Mb+3×(Gi‑Gb)/Gb]×u计算得到虫害威胁值Qi，其中u为预设补偿因子。3.根据权利要求1所述的一种用于植物工厂的植物生长状态监控报警系统，其特征在于，所述虫害防治模块的具体分析步骤为：获取虫害防治任务携带的植株种类以及对应的生长候期；从云平台中调取同类植株的历史受灾情况，所述历史受灾情况包括受灾生长候期以及灾害等级；所述灾害等级由防治中心根据灾害类型、植株受灾范围以及救灾资源投入三个维度的数据评估得出；在预设周期内，根据受灾生长候期统计同一生长候期的受灾总次数为C1；将每次受灾的灾害等级标记为Yd；将灾害等级Yd与预设灾害阈值相比较，统计Yd≥预设灾害阈值的次数占比为Zb，当Yd≥预设灾害阈值时，获取Yd与预设灾害阈值的差值并求和得到灾害超值DZ；利用公式CZ＝Zb×g1+DZ×g2计算得到超灾系数CZ，其中g1、g2为系数因子；利用公式ZY＝C1×g3+CZ×g4计算得到对应虫害防治任务的防治系数ZY，其中g3、g4为系数因子；将防治系数ZY与预设阈值相比较；其中预设阈值包括L1、L2，且L1＞L2；若ZY＞L1，则对该植株执行第一等级预防措施；若L2＜ZY≤L1，则对该植株执行第二等级预防措施；若ZY≤2CN115526521A权利要求书2/2页L2，则对该植株执行第三等级预防措施。4.根据权利要求3所述的一种用于植物