本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和計算機技術(shù)綜合開發(fā)形成的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效智能化管控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于中國農(nóng)業(yè)的體制形態(tài)、法制環(huán)境、道德環(huán)境等綜合性狀況，農(nóng)業(yè)中生產(chǎn)規(guī)?；桶踩N養(yǎng)之間存在著一定的矛盾。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理主要靠人的主觀經(jīng)驗判斷執(zhí)行，人為錯誤率和失誤率比較高，導致部分企業(yè)或個人在事后經(jīng)常采用不良手段，解決作物產(chǎn)量或病蟲害方面的問題，以保證經(jīng)濟效益，進而引發(fā)農(nóng)作物安全問題和環(huán)境污染問題。農(nóng)業(yè)技術(shù)傳播方式落后，時間成本或落地執(zhí)行成本都比較高，導致新技術(shù)的推廣和應用難度大。粗放式的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理比較普遍，缺乏精耕細作、預防為先的理念和過程管控的手段，基本采用事后解決的方法，一方面導致藥肥濫用，增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，另一方面導致食品安全問題和環(huán)境污染問題。缺乏生產(chǎn)過程的追溯，農(nóng)產(chǎn)品追溯只能追溯到生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)或組織的家門口（如生產(chǎn)合作社），很多企業(yè)的農(nóng)作物生產(chǎn)過程追溯，都是事后人為填寫，一方面難以體現(xiàn)真實性，另一方面增加了企業(yè)的人力負擔，中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程監(jiān)控和監(jiān)管乏力。

目前針對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)端的軟件可以分兩大類，一類為企業(yè)管理型，如ERP類等，主要針對農(nóng)業(yè)企業(yè)的農(nóng)資、財務、銷售及任務審批等方面，另一類為純技術(shù)類，如肥料配制、環(huán)境信息探測等，但沒有把作物生長栽培管理和對企業(yè)人的管理結(jié)合在一起的軟件系統(tǒng)，而且是智能化的。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，將對作物的技術(shù)管理和對種植者的管理結(jié)合在一起，才是完美的管理。如果不能讓種植者了解和掌握在作物生長的不同周期應該做什么事情，同時對種植者形成監(jiān)管，可以說，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身是失控的。所以這兩類軟件目前對于中國農(nóng)業(yè)最核心問題—生產(chǎn)管控而言，都存在不接地氣、應用性差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效智能化管控系統(tǒng)，利用系統(tǒng)后臺的靜態(tài)信息儲存單元（知識庫）、種植環(huán)境動態(tài)交互數(shù)據(jù)及智能判斷運算模型），判斷種植計劃的優(yōu)劣、判斷作物種植管理進程和病蟲害預警提示等，并能讓種植者了解和掌握在作物生長的不同周期應該如何管理，把作物生長栽培技術(shù)和對企業(yè)種植者的管理結(jié)合在一起，同時對種植者形成監(jiān)管。

為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一套農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效智能化管控系統(tǒng)，其包括動態(tài)信息采集單元、智能運算模型、靜態(tài)信息儲存單元（知識庫）、服務器、生產(chǎn)任務管理單元和種植者操作單元、農(nóng)資庫管理單元。動態(tài)信息采集單元用于采集自然環(huán)境信息、市場信息和生產(chǎn)管理單元的回饋信息和種植者操作單元的任務回饋信息；靜態(tài)信息儲存單元包括農(nóng)業(yè)知識數(shù)據(jù)庫，靜態(tài)信息儲存單元存在于服務器上；動態(tài)信息采集單元將動態(tài)數(shù)據(jù)傳輸至服務器，根據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)調(diào)取服務器上的智能運算模型及靜態(tài)信息儲存單元內(nèi)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，智能運算模型將動態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合，形成判斷，之后服務器向生產(chǎn)管理單元傳輸任務信息，生產(chǎn)管理單元對任務信息進行加工，并將任務信息推送至種植者操作單元，種植者操作單元完成任務并向生產(chǎn)管理單元傳輸任務回饋信息，生產(chǎn)管理單元對任務回饋信息進行加工傳輸至服務器。所述任務信息中的一部分直接由服務器傳輸至種植者操作單元，種植者操作單元完成任務后直接將任務回饋信息傳輸至服務器。一條任務信息的傳播途徑是由管理者進行后臺設置的。

靜態(tài)信息是上傳到服務器上的各種龐大的有關(guān)作物生長種植管理和技術(shù)的數(shù)據(jù)庫，它只是根據(jù)不同農(nóng)業(yè)企業(yè)地理位置及不同作物的種植計劃，有針對性的被調(diào)取出來，傳導給生產(chǎn)管理者。

智能運算模型，即在什么時候要做什么事情，不同類別作物的運算模型不一樣，其包括播種計劃的智能判斷、作物生長周期智能判斷、作物不同生長階段的管理任務智能判斷、病蟲害預警及防治判斷。

動態(tài)信息采集單元通過定位技術(shù)得到農(nóng)場所在地的位置信息，利用位置信息得到當?shù)氐淖匀画h(huán)境信息，其中自然環(huán)境信息包括氣象信息、環(huán)境信息和土壤信息。

市場信息包括預計采收的產(chǎn)量、市場需求的產(chǎn)量，所述市場需求的產(chǎn)量可通過和當?shù)氐拇笮娃r(nóng)產(chǎn)品電商平臺獲得當?shù)氐氖袌鲂枨罅俊?/p>

農(nóng)業(yè)知識數(shù)據(jù)庫包括地圖數(shù)據(jù)庫、土壤分布數(shù)據(jù)庫、作物栽培技術(shù)數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)管理流程標準數(shù)據(jù)庫和病蟲害防治數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫主要來自于多年實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作經(jīng)驗及從國內(nèi)外的技術(shù)數(shù)據(jù)中提煉出來的數(shù)據(jù)。

任務回饋信息包括種植者操作單元移動端錄制的語音及拍攝的照片以及對于所接收任務完成情況的確認。

本發(fā)明的有益效果：提升企業(yè)管理效率和管理水平；節(jié)省農(nóng)業(yè)企業(yè)人力，保證了作物生產(chǎn)記錄過程的真實性。改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍靠人主觀經(jīng)驗判斷的方式；改變了農(nóng)業(yè)技術(shù)的傳播方式，將工作任務實時和技術(shù)傳播結(jié)合起來，提高農(nóng)民和企業(yè)工人的技術(shù)水平。利用各種數(shù)據(jù)庫，判斷種植計劃的優(yōu)劣、作物種植管理進程判斷、病蟲害預警判斷，對作物生長進行科學管理。

工作原理：利用定位技術(shù)、氣象數(shù)據(jù)、病蟲害爆發(fā)規(guī)律，根據(jù)農(nóng)業(yè)種植生產(chǎn)管理的知識庫、大數(shù)據(jù)及種植環(huán)境動態(tài)信息，按照作物種植的標準化管理流程和技術(shù)實施流程形成智能算法，根據(jù)生產(chǎn)管理者的播種計劃和管理進程，通過互聯(lián)網(wǎng)，實時推送針對作物的生產(chǎn)管理任務，由云端直達PC端和移動端，通過完成情況的回饋，進而形成了企業(yè)生產(chǎn)的對作物生長的管控以及對農(nóng)民及農(nóng)民工人的管理。系統(tǒng)判斷的條件是：1）外界的溫濕度等自然信息2）生產(chǎn)管理者或農(nóng)戶上報的觀察得到的信息及完成任務進程信息；系統(tǒng)判斷的依據(jù)是：1）云服務器后臺的智能算法2）云服務器上存儲的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的大數(shù)據(jù)。

氣象信息包括溫度、濕度、光照時間以及風力，來自于公開的氣象報告。此類信息可直接用于指導大田作物的生產(chǎn)。通過管理者對相關(guān)農(nóng)業(yè)設施的人工溫濕度的測量，形成對該農(nóng)場一年四季農(nóng)業(yè)設施內(nèi)環(huán)境和設施外溫度、濕度的關(guān)系模型，如在農(nóng)場大田和生產(chǎn)設施內(nèi)安裝溫濕度及土壤營養(yǎng)探測傳感器，系統(tǒng)設立端口也可以對接，并傳輸?shù)较到y(tǒng)后臺，和相應的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫對接，通過智能運算，從而發(fā)出更精準的管理指令。

環(huán)境信息一方面來自于氣象預報及管理者根據(jù)系統(tǒng)指令輸入的生產(chǎn)設施內(nèi)的溫濕度及土壤相關(guān)測試信息，另一方面指來自于各種硬件傳感器探測的信息。土壤信息指土壤類型、土壤中各種營養(yǎng)成分含量。可傳導通過土壤營養(yǎng)成分探測儀手工測出，也可以通過土壤探測傳感器，自動測出后傳導到系統(tǒng)后臺上。

市場信息主要包括預計采收的產(chǎn)量，以及市場需求的產(chǎn)量，市場需求的產(chǎn)量可通過和當?shù)氐拇笮娃r(nóng)產(chǎn)品電商平臺獲得當?shù)氐氖袌鲂枨罅?。目的在于生產(chǎn)者在制定播種計劃的時候，就能考慮到市場的需要，從而確定播種面積，避免盲目生產(chǎn)，產(chǎn)生后期銷售困難。

利用本系統(tǒng)進行種植計劃優(yōu)劣的判斷，通過系統(tǒng)后臺，將計劃播種的作物和已經(jīng)種植作物進行比對，利用作物相生相克原理（數(shù)據(jù)）形成的對播種計劃優(yōu)劣的智能判斷和糾錯，從而提供最佳種植方案。自然界中的各種作物，本身具有相生和相克的關(guān)系，有些作物種植在一起或臨近可以起到相互促進的作用，如促進相互根系生長；抵御彼此容易爆發(fā)的病蟲害等，有些作物生長在一起或臨近，則相互產(chǎn)生不好影響，作物生長不良，容易爆發(fā)各種病蟲害。將種植作物的名稱、種植時間（茬口）和系統(tǒng)后臺種植環(huán)境數(shù)據(jù)、作物生長規(guī)律進行比對運算形成智能判斷，從而提供最佳種植計劃方案。

定位技術(shù)和氣象數(shù)據(jù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用，運用定位技術(shù)實現(xiàn)對生產(chǎn)基地所處的經(jīng)緯度及所處溫度帶的判斷，和當?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，通過對當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的采集，形成對影響作物環(huán)境信息判斷（溫度、濕度、光照、特殊天氣（臺風、暴雨等）），根據(jù)系統(tǒng)后臺形成的不同環(huán)境因素條件下，對作物應該采取的管理手段，形成管理任務的自動下達。

利用本系統(tǒng)進行病蟲害預警智能提醒，作物生長環(huán)境要素（溫度、濕度、光照、土壤營養(yǎng)）是誘發(fā)病蟲害滋生的主要原因，通過對種植環(huán)境要素的判斷和信息數(shù)據(jù)采集，和系統(tǒng)后臺的智能運算，形成病蟲害預警任務。

移動端上傳信息完成生產(chǎn)管控，通過手機app完成管控信息的采集，任務接收、任務完成，現(xiàn)場回饋（包括語音和拍攝照片），從而幫助生產(chǎn)管理者對任務情況的判斷，包括對作物生長狀況的分析。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程示意圖。

具體實施方式

實施例1

一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效智能化管控系統(tǒng)，用于種植番茄，系統(tǒng)包括了動態(tài)信息采集單元、靜態(tài)信息儲存單元、智能判斷運算模型、服務器、生產(chǎn)管理單元和種植者操作單元。動態(tài)信息采集單元首先用于采集氣象信息、環(huán)境信息和土壤信息等自然環(huán)境信息；其次采集預計采收的產(chǎn)量、市場需求的產(chǎn)量，其中，市場需求的產(chǎn)量可通過和當?shù)氐拇笮娃r(nóng)產(chǎn)品電商平臺獲得當?shù)氐氖袌鲂枨罅渴袌鲂畔ⅲ蛔詈蟛杉松a(chǎn)管理單元的回饋信息和種植者操作單元的任務回饋信息。靜態(tài)信息儲存單元包括農(nóng)業(yè)知識數(shù)據(jù)庫，其存在與服務器上，動態(tài)信息采集單元將數(shù)據(jù)傳輸至服務器，兩者數(shù)據(jù)進行對接，利用服務器上的運算模型作出判斷，服務器向生產(chǎn)管理單元傳輸任務信息，生產(chǎn)管理單元進行物資管理及生產(chǎn)過程管理，生產(chǎn)管理者可以對任務信息進行點選、補充、忽略的操作，之后將任務信息推送至種植者操作單元，種植者操作單元完成任務并向服務器傳輸任務回饋信息。

系統(tǒng)通過定位技術(shù)得到農(nóng)場所在地的位置信息，之后得到當?shù)氐募竟?jié)、溫度、濕度、光照、氣候等各項環(huán)境信息，根據(jù)云服務器上存儲的農(nóng)業(yè)知識數(shù)據(jù)庫（地圖數(shù)據(jù)庫、土壤分布數(shù)據(jù)庫、作物栽培技術(shù)數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)管理流程標準數(shù)據(jù)庫和病蟲害防治數(shù)據(jù)庫）及智能算法得出的番茄種植的任務信息。通過互聯(lián)網(wǎng)將任務內(nèi)容下達到生產(chǎn)管理者的PC及具體種植者（農(nóng)民工人、農(nóng)戶）手機上。生產(chǎn)管理者或者平臺的使用者可以在后臺設置，選擇指令傳遞給生產(chǎn)管理者后，管理者經(jīng)過過濾補充，再下達給種植者，也可以通過后臺設置，某些任務信息直接傳給種植者。

通常的任務信息例子如下：

X號地番茄澆水，噴灌三次，每次持續(xù)10秒鐘，中間間隔5分鐘；

X號地番茄整枝，去掉黃葉及壞葉；

X號地番茄通風，打開通風口5小時后關(guān)閉；

生產(chǎn)管理單元收到任務信息后，進行物資管理及生產(chǎn)過程管理，并將加工后的任務信息推送至種植者操作單元，種植者操作單元即農(nóng)民工人、農(nóng)戶通過手機app完成管控信息的采集，任務接收、任務完成。種植者操作單元將一部分任務回饋信息直接向服務器傳輸（包括語音和拍攝照片），另一部分任務回饋信息需要管理者在線下進行檢查確認后，再回饋系統(tǒng)，從而幫助生產(chǎn)管理者對任務情況的判斷，包括對作物生長狀況的分析，這樣的管控過程使得系統(tǒng)給出任務指令將更為準確。

任務回饋信息指管理者對于平臺下達的管理任務回饋形成的信息，輸入及農(nóng)民工人手機端回饋的工作任務完成情況，后臺系統(tǒng)可形成對作物管理進程的判斷，從而下達進一步的指令。

服務器通過對動態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)的分析和運算，根據(jù)作物生長的不同階段，給出相應的管理任務，管理者和農(nóng)戶（農(nóng)民工人）在完成任務后的回饋，不僅幫助管理者了解和管控農(nóng)戶（農(nóng)民工人）的實際工作情況，同時，也給系統(tǒng)后臺提供了下達進一步管理任務的判斷前提。我們稱之為把作物生長栽培管理和對企業(yè)人的管理結(jié)合在一起的智能管控系統(tǒng)。將作物生長周期中的管理進行的標準化分類，以作物品質(zhì)控制作為作物每個生長階段的核心。通過人機互動，結(jié)合后臺系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，形成對作物生長周期的判斷，同時給出相關(guān)的管理任務。

本實施例的有益效果：首先解決了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中，完全靠人為管控帶來的管理問題，如無法做到對下達種植任務的過程監(jiān)管，事后發(fā)現(xiàn)問題，為時已晚。提升企業(yè)管理效率和管理水平。其次解決了農(nóng)業(yè)現(xiàn)場管理中，管理缺乏憑據(jù)，任務完成情況完全靠口頭溝通呈報，任務傳達容易不清晰，任務完成情況不清晰、不了解的問題。幫助企業(yè)做到從作物栽培到種植者操作的生產(chǎn)過程管控，同時農(nóng)民或農(nóng)民工人通過移動端輕松點擊完成按鈕進行回饋時，自動形成后臺工作記錄，從而建立了產(chǎn)品的全過程生產(chǎn)追溯記錄。節(jié)省農(nóng)業(yè)企業(yè)人力，保證了作物生產(chǎn)記錄過程的真實性。最后解決了種植者、農(nóng)民工人在完成種植任務中，對技術(shù)任務的不會、不懂的問題。改變了農(nóng)業(yè)技術(shù)的傳播方式，將工作任務實時和技術(shù)傳播結(jié)合起來，提高農(nóng)民和企業(yè)工人的技術(shù)水平。該系統(tǒng)顛覆了中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的傳統(tǒng)方式、改變了中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的傳播方式、打造了中國農(nóng)業(yè)技術(shù)標準的應用平臺、建立了中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量管控系統(tǒng)。

實施例2

利用本系統(tǒng)對番茄的播種計劃進行智能判斷。

在制定播種計劃的時候，決定在X地塊種植番茄，云服務器上的播種計劃的判斷運算模型根據(jù)后臺數(shù)據(jù)（之前的任務回饋信息等）查詢到在同一地塊或者棚室正在種植土豆，根據(jù)靜態(tài)信息儲存單元中作物相生相克特性數(shù)據(jù)（見表1~表5），土豆與番茄在同一地塊種植會使兩種作物的生長都受影響。云服務器基于此信息判斷出在該地塊不適合種植番茄，但是在Y地塊上沒有影響番茄生長的作物，或者說，不僅沒有影響的作物，而且還種植有甘藍、韭菜和大蔥等能跟番茄彼此促進生長的作物，所以給出智能判斷的結(jié)果：X地塊有不適合種植番茄的作物，推薦在Y地塊上種植番茄。之后服務器向生產(chǎn)管理單元傳輸任務信息，生產(chǎn)管理單元對任務信息進行加工，并將任務信息推送至種植者操作單元，種植者操作單元完成任務并向生產(chǎn)管理單元傳輸任務回饋信息，生產(chǎn)管理單元對任務回饋信息進行加工傳輸至服務器。所述任務信息中的一部分直接由服務器傳輸至種植者操作單元，種植者操作單元完成任務后直接將任務回饋信息傳輸至服務器。一條任務信息的傳播途徑是由管理者進行后臺設置的。

表1果蔬類作物相生相克特性數(shù)據(jù)：

表2果蔬類作物相生相克特性數(shù)據(jù)：

表3根菜類作物相生相克特性數(shù)據(jù)：

表4葉莖菜類作物相生相克特性數(shù)據(jù)：

表5葉莖菜類作物相生相克特性數(shù)據(jù)：

本實施例的有益效果：播種計劃是作物種植管理的首要工作，計劃制定不科學，則會導致后期作物生長不良、病蟲害爆發(fā)及作物減產(chǎn)等問題。通過智能判斷，可為生產(chǎn)管理者指出現(xiàn)行播種計劃存在的問題，同時提供最佳的播種計劃方案。解決了作物栽培技術(shù)完全靠生產(chǎn)技術(shù)管理者主觀判斷，完全靠個人技術(shù)水平?jīng)Q定企業(yè)生產(chǎn)，加大企業(yè)生產(chǎn)風險的問題。云端農(nóng)業(yè)技術(shù)數(shù)據(jù)的自動下達，豐富和完善了生產(chǎn)技術(shù)管理者的知識，降低企業(yè)風險。

實施例3

利用本系統(tǒng)進行種植的菠菜病蟲害預警智能提醒。

動態(tài)信息采集單元對未來七天天氣預報信息進行采集，當預計未來兩天的日均溫度為（或低于）零下8℃時，系統(tǒng)會根據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫單元中的病蟲害防治數(shù)據(jù)庫判斷出菠菜會發(fā)生低溫障礙的病害，因此服務器會給所有菠菜的種植計劃下達提高溫度的生產(chǎn)任務。如生產(chǎn)設施的風口開放控制時間；如有升溫設施，則指示升溫設備的使用；并給出具體的其他保溫及提高溫度的管理指導。服務器向生產(chǎn)管理單元傳輸任務信息，生產(chǎn)管理單元對任務信息進行加工，并將任務信息推送至種植者操作單元，種植者操作單元完成任務并向生產(chǎn)管理單元傳輸任務回饋信息，生產(chǎn)管理單元對任務回饋信息進行加工傳輸至服務器。所述任務信息中的一部分直接由服務器傳輸至種植者操作單元，種植者操作單元完成任務后直接將任務回饋信息傳輸至服務器。一條任務信息的傳播途徑是由管理者進行后臺設置的。