1.一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于,包括:
数据采集单元,对食用菌种植大棚内分区检测,利用检测设备获取各个分区环境数据,检测设备配置于每个分区内,包括综合传感器组(11)、监测摄像终端(12)以及土壤传感器(13);
预处理单元,对获取到各个分区的环境数据进行预处理;
判定预警单元,将环境数据中的各个数据与对应分区预设的标准范围值进行对比,若是对应数据处于对应的标准范围值内,则不做响应动作,反之,则发出预警;
生长检测单元,提取从监测摄像终端(12)采集的图像数据,对图像数据经过处理和计算,以获取对应分区食用菌的高度差及生长速度,对图像数据经过处理和计算的过程包括对食用菌的高度计算,在高度计算时触发生长检测单元中的规则引擎,对高度差超过阈值的高度差的食用菌图像进行标记;
多点调度单元,在某个分区食用菌的高度差不超过阈值的条件下,将该分区的检测设备驱动至存在食用菌图像标记的分区内,用于再次获取存在食用菌图像标记的分区内的环境数据;
评估分析单元,计算获取两个检测设备获取的同一分区内环境数据的差值参数,依据差值参数搭建数据分析模型,以生成对应分区的环境稳定评估值Wphzi,并将环境稳定评估值Wphzi与预设的评估阈值进行对比,根据对比结果执行相应的策略。
2.根据权利要求1所述的一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于:综合传感器组(11)由环境温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器组成,且综合传感器组为整体式结构,设置于大棚上方的电控轨道上,综合传感器组(11)用于采集环境数据中对应分区内空气的温度Wdi、湿度Sdi、光照强度Eqi以及二氧化碳浓度Cei,检测设备所获取的分区环境数据中的i表示分区编号,且分区编号按照逆时针的顺序进行标记,i=
1、2、…n,其中n为正整数。
3.根据权利要求2所述的一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于:监测摄像终端(12)设置于大棚侧壁配置的电控轨道上,从水平方向上对对应分区内食用菌生长速度的监测。
4.根据权利要求3所述的一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于:土壤传感器(13)配套的不锈钢探头端始终插入对应分区的土壤沟渠内,并与外围配置的电控轨道之间通过设置倒U形的金属杆连接,土壤传感器(13)用于采集环境数据中对应分区内的土壤温度Twi和土壤湿度Tsi。
5.根据权利要求4所述的一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于:对获取到各个分区的环境数据进行预处理的步骤如下:S101、对环境数据进行清洗,去除噪音数据、异常数据和缺失数据;
S102、将处于同一分区的环境数据汇总,形成对应分区的环境数据集。
6.根据权利要求5所述的一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于:对图像数据进行处理和计算的步骤如下:S201、特征提取:从图像数据中提取出表示食用菌生长高度的特征;
S202、特征跟踪:使用跟踪算法来追踪食用菌的边界随时间的变化;
S203、高度计算:根据食用菌边界的位置信息,计算出其高度随时间的变化,在相同时间间隔内对比图像数据中食用菌的高度值,得到高度差,在进行高度计算时触发生长检测单元中的规则引擎;
S204、生长速度估算:通过计算相邻时间点之间的高度差,除以时间间隔来得到食用菌的生长速度。
7.根据权利要求6所述的一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于:计算获取两个检测设备获取的同一分区内环境数据的差值参数,其中的差值参数包括温度差Cwd、湿度差Csd、光照强差Ceq、二氧化碳浓度差Cce、土壤温度差Ctw以及土壤湿度差Cts,其中,温度差Cwd=∣本区内检测设备获取的温度Wdi‑调度的检测设备获取的温度Wd∣,对于差值参数中的其他差值也采用如温度差Cwd同样的方式计算获取。
8.根据权利要求7所述的一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于:生成对应分区的环境稳定评估值Wphzi的步骤如下:S301、对差值参数中的温度差Cwd、湿度差Csd、光照强差Ceq、二氧化碳浓度差Cce、土壤温度差Ctw以及土壤湿度差Cts进行无量纲化处理;
S302、搭建数据分析模型,生成对应分区的环境稳定评估值Wphzi,所依据的公式如下:式中,a1、a2、a3、a4、a5、a6分别为温度差Cwd、湿度差Csd、光照强差Ceq、二氧化碳浓度差Cce、土壤温度差Ctw以及土壤湿度差Cts的比例系数,且a5>a6>a4>a3>a1>a2>0,G为常数修正系数。
9.根据权利要求8所述的一种食用菌栽种植环境多点位实时监测系统,其特征在于:将环境稳定评估值Wphzi与预设的评估阈值进行对比的结果如下:若是环境稳定评估值Wphzi超过评估阈值,则不做响应动作,若是环境稳定评估值Wphzi未超过评估阈值,则进行报警处理,并执行维护策略,其中,报警处理是通过设置报警器进行声光报警,用于对维护策略的执行形成提示,该维护策略为对所对应分区的大棚内外壁进行检测和修复,并在对应分区内的土壤中增加肥料。