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专利号: 202410453193X
申请人: 四川职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于农业物联网的敏感数据异常检测方法,其特征在于,其包括以下具体步骤:

通过物联网模组获取农业种植物生长数据和图像数据,同时获取农业种植过程中的环境数据和未来时刻天气数据;

基于农业种植物生长数据和图像数据构建农业种植物生长评估网络,对农业种植物生长情况进行实时评估;

基于农业种植过程中的环境数据和未来时刻天气数据构建农业种植环境评估网络,对环境影响系数进行评估;

将评估得到的农业种植物生长情况和环境影响系数代入农业种植异常判断策略中进行农业种植异常判断;

根据得到的农业种植异常判断结果进行农业种植异常预警;所述通过物联网模组获取农业种植物生长数据和图像数据,同时获取农业种植过程中的环境数据和未来时刻天气数据包括以下具体步骤:S11、获取需要进行监测的农业种植区区域的范围,将农业种植区均匀划分为若干个监测子区域,在监测子区域采集子区域中心位置的种植物生长数据,其中,种植物生长数据包括种植物高度数据和种植物平均直径数据,同时采集农业种植物果实的图像数据,将果实的图像数据导入图像处理软件中输出各像素点的像素值;

S12、通过农业种植环境数据采集终端采集农业种植土壤环境数据,农业种植土壤环境数据包括土壤中各种养分的浓度和重金属含量,通过天气采集终端采集未来时刻天气数据,其中未来时刻天气数据包括未来时刻温度数据和降水量数据;

S13、将获取的农业种植物生长数据、图像数据、环境数据和未来时刻天气数据储存在储存模组中;

所述农业种植物生长评估网络包括以下具体内容:

S21、获取全部子区域中心位置的种植物生长数据和农业种植物果实的图像数据;

S22、将全部子区域中心位置的种植物生长数据与对应时期种植物标准生长数据代入生长数据异常值计算公式中进行生长数据异常值的计算,其中,生长数据异常值的计算公式为: ,其中,n为子区域的个数, 为第i个子区域中心位置的种植物生长高度,为对应时期种植物标准高度, 为第i个子区域中心位置的种植物平均直径数据, 为对应时期种植物标准平均直径数据;

S23、将全部子区域中心位置的农业种植物果实的图像数据和对应时期种植物果实标准图像数据代入果实异常值计算公式中进行果实异常值的计算,其中,果实异常值计算公式为: ,其中,m为对应时期种植物果实标准图像的像素点个数, 为对应时期种植物果实标准图像的第j个像素点的像素值, 为第i个子区域中心位置的种植物果实图像的第j个像素点的像素值;

S24、获取得到的生长数据异常值和果实异常值代入生长评估值计算公式中进行生长评估值计算,其中,生长评估值计算公式为: ,其中,为生长数据异常值占比系数,为果实异常值占比系数,其中, ;

所述农业种植环境评估网络包括如下具体步骤:

S31、获取全部子区域中心位置的农业种植过程中的环境数据和未来时刻天气数据;

S32、将获取的农业种植过程中的环境数据导入环境异常值计算公式中进行计算,其中,环境异常值计算公式为: ,其中,d为土壤中养分和重金属种类,为第i个子区域中心位置的第s个土壤中养分和重金属种类具体数值, 为第s个土壤中养分和重金属种类的安全范围的中值, 为第s个土壤中养分和重金属种类的安全范围的最大值, 为第s个土壤中养分和重金属种类的安全范围的最小值;

S33、将获取的农业种植过程中的未来时刻天气数据导入未来天气异常值计算公式中计算未来天气异常值,其中,未来天气异常值计算公式为: ,其中,T为未来周期监测时长, 为天气预报的t时刻的温度值, 为种植物生长过程中的温度标准值,为天气预报的t时刻的降水量, 为种植物生长过程中需要的降水量标准值;

S34、将计算得到的环境异常值和未来天气异常值代入环境评估值计算公式中进行环境评估值计算,其中,环境评估值计算公式为: ,其中,为环境异常值占比系数,为未来天气异常值占比系数,其中, ;

所述农业种植异常判断策略包括如下具体内容:

获取计算得到的生长评估值和环境评估值,将获取得到的生长评估值和环境评估值代入农业种植异常判断值计算公式中进行农业种植异常判断值的计算,其中,农业种植异常判断值计算公式为: ,其中,exp()为e的次数幂。

2.如权利要求1所述的一种基于农业物联网的敏感数据异常检测方法,其特征在于,所述根据得到的农业种植异常判断结果进行农业种植异常预警的具体步骤如下:S51、将计算得到的农业种植异常判断值与设定的农业种植异常判断阈值进行对比;

S52、若得到的农业种植异常判断值大于等于设定的农业种植异常判断阈值,则向管理人员进行农业种植异常预警,若得到的农业种植异常判断值小于设定的农业种植异常判断阈值,则不向管理人员进行农业种植异常预警。

3.一种基于农业物联网的敏感数据异常检测系统,其基于如权利要求1‑2任一项的所述一种基于农业物联网的敏感数据异常检测方法实现,其特征在于,其具体包括数据采集模块、种植物生长评估模块、环境评估模块、农业种植异常判断模块、异常预警模块和总控模块,所述数据采集模块用于通过物联网模组获取农业种植物生长数据和图像数据,同时获取农业种植过程中的环境数据和未来时刻天气数据,所述种植物生长评估模块用于基于农业种植物生长数据和图像数据构建农业种植物生长评估网络,对农业种植物生长情况进行实时评估,所述环境评估模块用于基于农业种植过程中的环境数据和未来时刻天气数据构建农业种植环境评估网络,对环境影响系数进行评估。

4.如权利要求3所述的一种基于农业物联网的敏感数据异常检测系统,其特征在于,所述农业种植异常判断模块用于将评估得到的农业种植物生长情况和环境影响系数代入农业种植异常判断策略中进行农业种植异常判断,所述异常预警模块用于根据得到的农业种植异常判断结果进行农业种植异常预警;所述总控模块用于控制数据采集模块、种植物生长评估模块、环境评估模块、农业种植异常判断模块和异常预警模块的运行。

5.一种电子设备,包括:处理器和存储器,其中,所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序;

其特征在于,所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序,执行如权利要求

1‑2任一项所述的一种基于农业物联网的敏感数据异常检测方法。

6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,储存有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1‑2任一项所述的一种基于农业物联网的敏感数据异常检测方法。