本發(fā)明涉及育苗，具體涉及一種蠶桑高效育苗系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、蠶桑的高效育苗系統(tǒng)通常涉及到一系列優(yōu)化的現(xiàn)代智能控制技術(shù)步驟，旨在提高桑苗的生長效率和質(zhì)量。智能化的蠶桑高效育苗技術(shù)的優(yōu)勢在于可以提高育苗效率，促進(jìn)桑苗規(guī)避蹲苗期，有助于提高桑園的整體生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益。

2、現(xiàn)有的育苗技術(shù)方法通常包括育苗培育室內(nèi)環(huán)境和培育生長安全性的監(jiān)測方面，通過計算機(jī)監(jiān)控和生長環(huán)境控制等技術(shù)并結(jié)合植物生長節(jié)律特性以促進(jìn)桑苗健康成長并簡化運輸過程。但是，實際應(yīng)用中可能會面臨的挑戰(zhàn)包括確保育苗環(huán)境的適宜性、病蟲害的有效控制以及技術(shù)推廣和農(nóng)戶接受程度等問題。

3、為了加快蠶桑生長培育經(jīng)濟(jì)效益的高效實現(xiàn)，現(xiàn)有的蠶桑培育過程中大多通過培育空間的設(shè)置控制環(huán)境和蟲情的監(jiān)控來完成育苗的安全生長過程，然而實際使用設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控還需要實時的進(jìn)行育苗人工管理，對與育苗環(huán)境和害蟲控制方面還是依賴于人工經(jīng)驗判斷，缺乏智能性；并且人工干涉處理過程中由于安全管理操作的問題可能會給植物育苗早期增加了感染病蟲害的風(fēng)險，并且難以提前且有效的預(yù)測。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種蠶桑高效育苗系統(tǒng)及方法，解決以下技術(shù)問題：

2、怎樣實現(xiàn)高效的自動化和智能化育苗集成過程，降低植物育苗風(fēng)險，提高植物育苗生長精確化調(diào)控。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

4、一種蠶桑高效育苗系統(tǒng)，包括：苗盆架、育苗室、智能控制系統(tǒng)；苗盆架放置在育苗室內(nèi)用于對植物進(jìn)行培育；智能控制系統(tǒng)包括：

5、信息采集模塊，用于通過物聯(lián)傳感器和智能設(shè)備采集育苗室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)和采集育苗室內(nèi)苗盆架目標(biāo)空間圖像，捕捉目標(biāo)空間圖像自動識別害蟲及害蟲活動信息；

6、環(huán)境數(shù)據(jù)包括室內(nèi)溫度和室內(nèi)濕度；

7、目標(biāo)空間圖像包括植物三維圖像和害蟲三維圖像；

8、育苗設(shè)置模塊，用于根據(jù)植物苗期不同生長周期設(shè)置不同的控制策略；控制策略包括光強(qiáng)和除蟲藥劑添加及供水量；

9、環(huán)境監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測預(yù)設(shè)時間段內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)變化獲取環(huán)境狀態(tài)系數(shù)；

10、蟲情監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測預(yù)設(shè)時間段內(nèi)害蟲運動軌跡信息獲取害蟲影響系數(shù)；

11、數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于根據(jù)環(huán)境監(jiān)測模塊和蟲情監(jiān)測模塊實時獲取的監(jiān)測結(jié)果上傳到控制主機(jī)；

12、數(shù)據(jù)分析模塊，用于分析監(jiān)測結(jié)果調(diào)整相應(yīng)的控制策略；

13、育苗管理模塊，用于根據(jù)調(diào)整后的控制策略進(jìn)行植物育苗管理。

14、優(yōu)選地，育苗室內(nèi)設(shè)置有氣體供給系統(tǒng)、溫濕度控制系統(tǒng)、水肥自動循環(huán)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、led補光系統(tǒng)、殺蟲系統(tǒng)和定時器。

15、優(yōu)選地，環(huán)境狀態(tài)系數(shù)為：

16、通過公式計算出環(huán)境狀態(tài)系數(shù)；其中，為室內(nèi)溫度，為室內(nèi)濕度；為標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)溫度；為標(biāo)準(zhǔn)室內(nèi)濕度；為預(yù)設(shè)室內(nèi)溫度偏差值；為預(yù)設(shè)室內(nèi)濕度偏差值；為光強(qiáng)；為供水量；為室內(nèi)溫度育苗條件設(shè)定影響函數(shù)；為室內(nèi)濕度育苗條件設(shè)定影響函數(shù)。

17、優(yōu)選地，環(huán)境監(jiān)測模塊獲取環(huán)境狀態(tài)系數(shù)的方式為：

18、將環(huán)境狀態(tài)系數(shù)與預(yù)設(shè)環(huán)境狀態(tài)系數(shù)閾值區(qū)間進(jìn)行比對：

19、若＜，則判斷當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)正常，繼續(xù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測；

20、若≤≤，則進(jìn)行環(huán)境狀態(tài)分析并獲取當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)系數(shù)；

21、若＞，則判斷當(dāng)前環(huán)境狀態(tài)異常，生成第一預(yù)警信息。

22、優(yōu)選地，害蟲運動軌跡信息的獲取分析過程包括：

23、采集預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的連續(xù)幀害蟲運動軌跡圖像作為數(shù)據(jù)集輸入構(gòu)建運動三維模型，輸出害蟲運動參數(shù)；

24、獲取預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的害蟲運動參數(shù)的實時時間變化曲線；

25、獲取歷史時間段內(nèi)的害蟲運動參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)時間變化曲線；

26、將曲線和曲線在同一坐標(biāo)系中建立并進(jìn)行差值計算，公式為：，將差值與差值標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較：

27、若差值大于差值標(biāo)準(zhǔn)閾值，則判斷害蟲運動軌跡頻繁，獲取當(dāng)前差值，記為害蟲運動參數(shù)；

28、否則，繼續(xù)進(jìn)行蟲情監(jiān)測。

29、優(yōu)選地，害蟲影響系數(shù)的獲取方法為：

30、通過公式計算出害蟲影響系數(shù)；其中，為受害蟲影響植物總數(shù)，且∈；為預(yù)設(shè)時間段長度；為第個受害蟲影響植物的害蟲運動參數(shù)；為第個受害蟲影響植物的標(biāo)準(zhǔn)害蟲運動參數(shù)；為面積s的區(qū)域的害蟲對植株影響轉(zhuǎn)化函數(shù)；為第個受害蟲影響植物的位置分布系數(shù)。

31、優(yōu)選地，還包括：

32、將害蟲影響系數(shù)與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)影響系數(shù)閾值區(qū)間進(jìn)行比對：

33、若∈，則判斷害蟲對植物的影響屬于正常監(jiān)測范圍，獲取當(dāng)前害蟲影響系數(shù)；

34、若＞，則判斷害蟲對植物的影響超出正常監(jiān)測范圍，生成第二預(yù)警信息。

35、優(yōu)選地，控制策略為：

36、將預(yù)設(shè)時間段內(nèi)進(jìn)行環(huán)境狀態(tài)分析獲取環(huán)境狀態(tài)系數(shù)后提取該環(huán)境狀態(tài)系數(shù)下的獲取害蟲影響系數(shù)的數(shù)量記為集合f；

37、記錄集合f中元素數(shù)量x與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)集合n中元素數(shù)量的比值，記為k；

38、若k≥50%，則繼續(xù)保持當(dāng)前育苗室內(nèi)預(yù)設(shè)的光強(qiáng)和供水量不變；

39、若k＜50%，則提高當(dāng)前育苗室內(nèi)預(yù)設(shè)的光強(qiáng)和添加除蟲藥劑及供水量。

40、一種蠶桑高效育苗方法，包括：

41、s1、通過物聯(lián)傳感器和智能設(shè)備采集育苗室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)和采集育苗室內(nèi)苗盆架目標(biāo)空間圖像，捕捉目標(biāo)空間圖像自動識別害蟲及害蟲活動信息；環(huán)境數(shù)據(jù)包括室內(nèi)溫度和室內(nèi)濕度；目標(biāo)空間圖像包括植物三維圖像和害蟲三維圖像；

42、s2、根據(jù)植物苗期不同生長周期設(shè)置不同的控制策略；控制策略包括光強(qiáng)和除蟲藥劑及供水量；

43、s3、監(jiān)測預(yù)設(shè)時間段內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)變化獲取環(huán)境狀態(tài)系數(shù)；

44、s4、監(jiān)測預(yù)設(shè)時間段內(nèi)害蟲運動軌跡信息獲取害蟲影響系數(shù)；

45、s5、根據(jù)環(huán)境監(jiān)測模塊和蟲情監(jiān)測模塊實時獲取的監(jiān)測結(jié)果上傳到控制主機(jī)；

46、s6、分析監(jiān)測結(jié)果調(diào)整相應(yīng)的控制策略，并根據(jù)調(diào)整后的控制策略進(jìn)行植物育苗管理。

47、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過高效的自動化和智能化育苗系統(tǒng)，具體通過集成的信息采集、環(huán)境調(diào)控、數(shù)據(jù)處理和智能決策機(jī)制，實現(xiàn)了育苗過程的高度自動化和精細(xì)化；首先，通過信息采集模塊，利用物聯(lián)傳感器持續(xù)監(jiān)測育苗室內(nèi)部環(huán)境，包括但不限于溫度和濕度等關(guān)鍵指標(biāo)；智能設(shè)備拍攝苗盆架上的目標(biāo)空間圖像，通過先進(jìn)的圖像識別技術(shù)自動辨識植物和潛在的害蟲及其活動跡象。然后通過育苗設(shè)置模塊確定控制策略，并基于植物的不同生長周期進(jìn)行設(shè)置，自動生成對應(yīng)的控制策略，包括調(diào)整光強(qiáng)、確定除蟲藥劑的使用時機(jī)和劑量以及合理安排供水計劃。接著，設(shè)置環(huán)境監(jiān)測模塊用來定期檢查環(huán)境數(shù)據(jù)的變化趨勢，通過算法量化環(huán)境因素對植物成長的影響程度，形成具體的環(huán)境狀態(tài)系數(shù)；并通過蟲情監(jiān)測模塊來記錄害蟲的動態(tài)，比如其移動路徑和活躍區(qū)域，綜合分析后給出害蟲影響系數(shù)，反映蟲害的潛在威脅。然后，設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸模塊將所獲得的監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)實時傳送到中央控制系統(tǒng)，作為后續(xù)分析和決策的基礎(chǔ)；最后，通過育苗管理模塊來基于當(dāng)前的環(huán)境狀態(tài)系數(shù)和害蟲影響系數(shù)，系統(tǒng)動態(tài)調(diào)整先前設(shè)定的控制策略，以確保最適化的生長環(huán)境和有效的害蟲防控。最終按照更新的策略自動執(zhí)行各項育苗管理措施，如改變光照強(qiáng)度、噴灑藥劑和控制澆水量；本發(fā)明通過這種高度自動化和智能的管理方式，育苗系統(tǒng)能夠有效應(yīng)對各種外部挑戰(zhàn)，保證幼苗在最佳狀態(tài)下茁壯成長。

48、當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。