背景技能：
1、植物保护是指植物保护。 植保工为难刁难于农业病虫害的防治具有很高的代价。 通过害虫防治操持，我们谈论如何减少对农作物的危害，从而提高农作物的产量和数量。 植保技能可以在一定程度上有效节约自然资源、提高资源利用率，对促进农业经济发展发挥着重要浸染。 在生态农业发展的背景下，植保核心技能更加看重物理与生物技能的领悟，减少对化学农药的需求。 在当代农业技能的支持下，当代植物保护得到日益广泛的运用。 不仅可以实现农业病虫害的无害化防治，而且可以采取多元化的办法采纳综合防治方法，对付进一步提高当代农业生产效率、完善农业做事理念具有主要意义。
2.大数据技能是指利用统计学事理和方法，通过对海量数据进行风雅化剖析、聚类、汇总，识别有代价的目标数据资源，得出有代价的结论。 植保大数据技能可以在一定范围内有效防治病虫害，节约生产本钱，减少环境污染，促进生态农业发展。 同时，在植保领域，可以利用聪慧农业物联网技能自动检测并记录区域内的小气候、温湿度等环境信息。 图像识别系统可用于记录昆虫种群基数，并与植保专家系统相结合，更准确地预测病虫害的发生。 对实现农业可持续发展具有主要意义。
3、如中国专利201811122245.6公开了一种大数据农业管理系统，包括物联网传感器平台、大数据剖析平台、气候预警预报平台、病虫害防治与磨难预警平台、时移移动监测平台、农业管理和产量预测平台供应大数据农业管理系统，实现农业大棚各种农业数据的采集。 但上述系统在详细运用中仍存在以下不敷： 由于水是人类农业植保过程中不可短缺的宝贵资源，通过水量的调节和分配来知足植物对水资源的需求，农业植保灌溉也须要大量的水。 灌溉用水管道的正常利用至关主要，但现有技能缺少对农业植保系统中水管道的管理。 如果破坏的水管道不能及时创造、修复和改换，可能会造成供水不及时、不屈均的问题，影响农作物的正常成长。 同时，由于农业植保系统采集并存储作物生产运行数据、病虫害数据等，数据量大，须要对作物干系数据进行管理。 因此，急迫须要设计基于大数据的物联网聪慧农业植保系统。 系统来办理上述问题。
技能实现思路
1、针对干系技能中存在的问题，本发明提出一种基于大数据的物联网聪慧农业植保系统，以战胜现有干系技能中存在的上述技能问题。
2、为此，本发明所采取的详细技能方案如下：
3、基于大数据的物联网聪慧农业植保系统。 该系统包括传感器模块、农作物检测模块、农作物病虫识别模块、数据传输模块、农药精准喷洒模块、农药循环管理模块、水管道管理模块。 、数据库及数据管理模块；
4、个中，传感器模块与农作物检测模块连接，农作物检测模块与农作物病虫害识别模块连接，传感器模块、农作物检测模块和农作物病虫害识别模块与农作物病虫害识别模块连接模块。 连接数据传输模块，数据传输模块连接数据库。 数据库分别与农药精准喷洒模块、农药循环管理模块、水管道管理模块和数据管理模块连接。 ;
5、传感器模块用于通过预先配置在农田土壤内和土壤上的传感器来网络农作物周围环境的数据；
6、作物检测模块通过视觉检测技能，提取识别任意区域的各种作物及杂草的特色，将杂草与作物幼苗分离，同时对杂草区域进行除草剂防治。 喷;
7、农作物病虫害识别模块通过视觉检测技能采集任意区域的昆虫图像，从背景等分割出昆虫部位，实现昆虫轮廓的提取和昆虫的识别。 同时，当创造害虫时，针对不同种类的害虫进行防治；
8、数据传输模块，用于将采集到的农作物周围环境数据、农作物数据、农作物病虫害数据传输至数据库；
9、农药精准喷洒模块用于通过喷头对目标作物喷洒农药时，基于机器视觉勾引技能获取目标作物的宽度，并自动调节喷头相对付提高方向的偏转角度，担保喷雾效果喷头的水点。 宽度与目标作物宽度同等；
10、农药流利管理模块，用于获取任意区域的农药总体用量，并对农药总体用量超标的区域进行提醒；
11、供水管道管理模块用于采集农田供水管道的基本信息和获取供水管道处的温度信息，并根据农田供水管道的基本信息和供水管道处的温度信息预测供水数量破坏的水管，根据预测的破坏水管数量准备新的水管，并到农田改换新的水管；
12、数据库用于存储采集到的农作物周围环境数据、农作物数据和农作物病虫害数据；
13、数据管理模块用于管理数据库中存储的数据。
14、进一步地，所述传感器模块包括土壤湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤pH传感器、气压传感器、温度传感器、湿度传感器和二氧化碳传感器。
15、进一步地，当通过视觉检测技能提取识别任意区域的各种农作物和杂草的特色，并将杂草和农作物幼苗分离后，将农作物的成长状态信息与相应农作物的正常值进行比较。 比对，如有非常，发送提醒信息。
16、进一步地，根据农田水管基本信息和水管温度信息预测水管破坏数量还包括以下步骤：
17、获取任意区域的水管历史破损数据和该区域的温度数据，并对该区域的水管破损数据和温度数据中的非常值和缺失落数据进行处理；
18、统计不同景象温度下破坏管道的数量，确定景象成分冻结指标的冻结阈值，冻结阈值为3摄氏度；
19.确定景象因子指标和代表性景象指标的韶光步长； 个中，韶光步长设置为90天；
20、利用bpnn和gep方法建立输水管道受损数量的隐式和显式预测模型，利用a年和b年之间的历史输水管道破坏数据建立演习数据集和隐式和显式预测模型。 输入是输水管道的管道直径、管道寿命、管道长度和代表性景象指标。 隐式和显式预测模型的输出是输出管道破坏的数量。 个中，具有代表性的景象指标是冰冻指数，冰冻指数的打算公式为：
21，
22、式中，m为非零自然数，为结冰阈值，为第j天的均匀气温。
23、进一步，利用a年和b年的历史水管损伤数据建立演习数据集后，确定b年之后一年内的水管损伤数据建立验证集，用于验证隐式的显式预测模型的准确性。
24、进一步地，验证隐式和显式预测模型的准确性还包括以下步骤：
25、利用决定系数作为隐式和显式预测模型的准确指标；
26、决定系数的打算公式为：
27.
28. 式中， 是第i个预测值， 是第i个实际值， 是所有预测值的均值，n是非零自然数。 r2越靠近1，隐式和显式预测模型的精度指标越好。 。
29、进一步地，数据库存储数据的管理还包括以下步骤：
30、数据库的存储框架采取HDFS框架，HDFS中默认数据块大小为64mb；
31、对网络到的农作物周边环境数据、农作物数据和农作物病虫害数据进行聚类和划分；
32、通过数据库存储数据时，验证存储数据的完全性。
33、进一步地，对采集到的农作物周边环境数据、农作物数据和农作物病虫害数据进行聚类和分类还包括以下步骤：
34、利用HDFS框架的分布式存储技能，将采集到的农作物周边环境数据、农作物数据和农作物病虫害数据分布到数据库中的各个节点；
35、每个节点进行map操作，打算每个数据条款标分形维数特色；
36、将打算出的特色量与采集到的农作物周围环境、农作物数据、农作物病虫害数据进行比较；
37、如果某个节点之间的间隔小于预设阈值，则相应的数据条款将被标记为同一簇。 如果节点中的某个数据与所有数据的间隔大于预设阈值，则将其标记为非常数据。 ;
38、过滤非常数据，基于dbscan算法进行聚类，并根据聚类结果更新数据库。
39、进一步地，在对采集到的农作物周边环境数据、农作物数据和农作物病虫数据进行聚类划分后，如果采集到的农作物周边环境数据、农作物数据和农作物病虫数据增加，则再次进行聚类划分。
40、进一步地，在通过数据库存储数据时，验证存储数据的完全性还包括以下步骤：
41. 验证者将多个带有键的哈希函数插入到数据库中存储数据的任意位置；
42、证明者通过带有密钥的哈希函数返回的数字来检讨数据库中存储的数据的完全性。
43、本发明的有益效果是：
44、（1）本发明基于大数据的物联网智能农业植保系统，通过统计历年不同温度下农业植保区域水管分裂次数，并加入温度成分输水管损数量隐式和显式预测模型预测该地区输水管道分裂的数量，从而赞助植保职员准备新的输水管道。 如果估量供水管道会破坏，将对破坏的管道进行检讨和修复。 改换水管，避免涌现供水不及时、供水不均的问题。
45、（2）对采集到的农业植保数据进行聚类剖析，有助于后续植保职员创造高代价信息，并通过验证农业植保数据的完全性，担保农业植保数据的完全性。
技能特点：
1、一种基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，该系统包括传感器模块、农作物检测模块、农作物病虫识别模块、数据传输模块、农药精准喷洒模块、农药流利管理模块、传输模块。 供水管道管理模块、数据库及数据管理模块；
2.根据权利哀求1所述的一种基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，所述传感器模块包括土壤湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤ph传感器、气压传感器、温度传感器和湿度传感器。 传感器和二氧化碳传感器。
3.根据权利哀求1所述的一种基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，通过视觉检测技能对任意区域的各种农作物和杂草进行特色提取和识别，并在将杂草与农作物分离时幼苗时，将作物成长状态信息与相应作物的正常值进行比较，若涌现非常则发出提醒信息。
4.根据权利哀求1所述的一种基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，根据农田水管的基本信息和水管处的温度信息来预测水管的破坏情形。 数量还包括以下步骤：
5.根据权利哀求4所述的基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，利用a年和b年之间的历史输水管道破坏数据建立演习数据集后，确定建立验证集为b年后一年内的输水管道损伤数据，用于验证隐式和显式预测模型的准确性。
6.根据权利哀求5所述的基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，所述隐式和显式预测模型的准确性验证还包括以下步骤：
7、 根据权利哀求 1所述的一种基于大数据的物联网智能农业植保系统， 其特色在于， 对数据库存储的数据的管理还包括以下步骤：
8.根据权利哀求7所述的一种基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，对采集到的农作物周围环境数据、农作物数据和农作物病虫数据进行聚类和分类还包括以下步骤： :
9.根据权利哀求8所述的一种基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，在采集到农作物周围环境的数据后，对农作物数据和农作物病虫害数据进行聚类划分，如果如果采集到的数据随着农作物周围环境、农作物数据、农作物病虫害数据的增加，聚类会被重新分类。
10、 根据权利哀求9所述的一种基于大数据的物联网智能农业植保系统，其特色在于，通过数据库存储数据时，验证存储数据的完全性还包括以下步骤：
技能总结
本发明公开了一种基于大数据的物联网聪慧农业植保系统。 该系统包括传感器模块、农作物检测模块、农作物病虫害识别模块、数据传输模块、农药精准喷洒模块、农药循环管理模块和水管道。 管理模块、数据库和数据管理模块。 本发明可预测植保区域内破损水管的数量，帮忙植保职员准备新的水管，及时改换破坏的水管，避免供水不及时、不屈均的问题； 通过对采集到的农业植保数据进行聚类剖析，有助于后续植保职员创造高代价信息，并通过验证农业植保数据的完全性，担保农业植保数据的完全性。
技能研发职员：郑树洲
受保护的技能利用者：南通广亿丰信息技能有限公司
技能研发日：
技能公告日期：2024年1月16日
