用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统技术方案

本发明专利技术涉及智能控制领域，特别是用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统，用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统，包括用于数据收集、分析的中控一体机模块；所述中控一体机模块包括：数据收集部分，用于负责收集原始数据并发往数据处理部分；数据处理部分，用于为数据收集器配置驱动并获取有效信息，并进行分析。所述中控一体机模块还包括：本地相应部分：用于接受数据处理部分的取肥时间、甲烷浓度、最适湿度与当前湿度，根据情况进行取肥提醒、甲烷警报、增湿操作。本发明专利技术通过充分利用中控机算力，简化数据通路，降低延迟。降低延迟。降低延迟。

【技术实现步骤摘要】
用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统


[0001]本专利技术涉及智能控制领域，特别是用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统。

技术介绍

[0002]腐烂水果发酵机器，是将家庭垃圾中常见的腐烂水果进行发酵，使之产生大量的甲烷气体，并在发酵后，进行堆肥，形成对腐烂水果的最大化利用。为了保证腐烂水果发酵机器以最快捷的方式响应机器维护方面的需求、迅速检测机器运行设备的状态、及时解决机器反映的问题；使腐烂水果发酵机器通过智能化系统进行控制是必然的选择。
[0003]但是，现有的智能化系统大多是先将采集的数据信息发送至云服务平台，通过数据分析后，在传回系统设备处，由此使整体的系统具有层次多，结构复杂，成本高，延迟高，数据中心负载高的缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统，通过充分利用中控机算力，简化数据通路，降低延迟。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
[0006]用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统，包括用于数据收集、分析的中控一体机模块；
[0007]所述中控一体机模块包括：
[0008]数据收集部分，用于负责收集原始数据并发往数据处理部分；
[0009]数据处理部分，用于为数据收集器配置驱动并获取有效信息，并进行分析。
[0010]进一步的，所述数据收集器包括温湿度传感器，温湿度传感器将收集的温度数据发送至数据处理部分，温度数据将通过已有实验数据的拟合函数推算出最适湿度。
[0011]进一步的，所述数据收集器还包括串口摄像头，串口摄像头将收集的水果图像数据发送至数据处理部分，水果图像数据将通过inception v3模型转化为水果的种类。
[0012]进一步的，所述数据收集器还包括压力传感器，压力传感器将收集的压力数据发送至数据处理部分，压力数据将通过计时器推算出上次取肥的时间。
[0013]进一步的，所述数据收集器还包括气压传感器和甲烷浓度传感器，气压传感器和甲烷浓度传感器将收集的气压数据和甲烷浓度数据发送至数据处理部分，甲烷浓度和气压共同计算得到收集甲烷质量。
[0014]进一步的，所述中控一体机模块还包括：
[0015]本地相应部分：用于接受数据处理部分的取肥时间、甲烷浓度、最适湿度与当前湿度，根据情况进行取肥提醒、甲烷警报、增湿操作。
[0016]进一步的，所述中控一体机模块还包括：
[0017]数据传输部分：用于接收数据处理部分发送的温湿度、压力(肥料质量)、取肥时
间、甲烷质量、水果种类数据，连同本机器的编号通过维护与云端数据模块中服务器的链接进行数据上传。
[0018]进一步的，所述云端数据模块包括服务器部分，服务器部分用于面向机器的数据上传服务，通过接收来自机器的数据与请求，使用jdbc与数据库链接并插入获取的数据。
[0019]进一步的，所述服务器部分还用于面向用户的数据获取服务，可使用户通过http访问与机器绑定的页面，发送实时机器状态信息。
[0020]进一步的，所述云端数据模块还包括数据库部分，数据库部分用于存储各个机器的历史状态信息，直接与服务器部分链接，通过接收来自服务器的数据进行数据的增删改查。
附图说明
[0021]图1是用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统流程示意图；
[0022]图2是温度、湿度与生长速度的对应函数图；
[0023]图3是不同温度与其对应最佳湿度的数据图；
[0024]图4是不同温度与其对应最佳湿度的函数图。
[0025]其中：图1左下方的水果灰度图实际只是经过处理后的水果图像，并非灰度图。
具体实施方式
[0026]如图1
‑
3所示：
[0027]用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统，主要分为两个模块：
[0028]中控一体机模块
[0029]此模块分为四部分：数据收集部分，数据处理部分，数据传输部分，本地响应部分
[0030]数据收集部分：包括温湿度传感器，压力传感器，气压传感器，甲烷浓度传感器串口摄像头等，负责收集原始数据并发往数据处理部分
[0031]数据处理部分：为每个数据收集器配置驱动并获取有效信息，并在数据链路上继续传输，其中温度数据将通过已有实验数据的拟合函数推算出最适湿度，水果图像数据将通过inception v3模型转化为水果的种类，压力数据将通过计时器推算出上次取肥的时间，甲烷浓度和气压共同计算得到收集甲烷质量。
[0032]数据传输部分：接收数据处理部分发送的温湿度、压力(肥料质量)、取肥时间、甲烷质量、水果种类等数据，连同本机器的编号通过维护与云端数据模块中服务器的链接进行数据上传。
[0033]本地相应部分：包括警报提示灯、加湿器等硬件及其驱动程序。接受数据处理部分的取肥时间、甲烷浓度、最适湿度与当前湿度，根据情况进行取肥提醒、甲烷警报、增湿等操作。
[0034]云端数据模块
[0035]此模块分为两部分，数据库部分与服务器部分。
[0036]数据库部分主要存储各个机器的历史状态信息，直接与服务器部分链接，通过接收来自服务器的数据进行数据的增删改查。
[0037]服务器部分分为两个主要服务，一是面向机器的数据上传服务，通过接收来自机
器的数据与请求，使用jdbc与数据库链接并插入获取的数据。二是面向用户的数据获取服务，可使用户通过http访问与机器绑定的页面，发送实时机器状态信息。
[0038]本系统通过将数据收集、数据处理、数据传输、本地相应四个模块集中，实现了将原大模型中的信息收集设备、上位机、网关、反馈器等部件融为一体，一体化大幅减少了数据层次，减少了数据传输过程中的算力损耗，同时将部分数据分析工作转移至中控机，有利于分摊负载，降低数据中心负载。
[0039]继而达到本系统对于小型设备的单设备非协同监控要求，通过减少层次，简化数据通路，将大模型内的中控数据网关，服务器的原始数据分析，工业设备上的传感器及其网关、上位机统一于一个中控机；实现多层次扁平化，复杂结构简单化，减少中间设备，降低成本，降低延迟，充分利用中控机算力，降低数据中心负载的目的。
[0040]其中，InceptionV3模型是谷歌的一个神经网络模型，作用是对图片分类，在网络上公开可下载，根据我们的分析，该模型用于处理腐烂水果的图形具有许多优势，如局部识别效果更好，能够更好地处理复杂的纹理，可以对模型进行微调等。inceptionV3模型可替换为其他模型如googlenet、resnet、mobilenetV2。
[0041]jdbc即为java database connection，是一种通过Java语言运行来操作数据库的接口，或者叫工具或技术。数据库本项目使用了mysql，实际使用中可替换为其他数据库，网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于腐烂水果发酵机器的环境智能控制和水果识别系统，其特征在于，包括用于数据收集、分析的中控一体机模块；所述中控一体机模块包括：数据收集部分，用于负责收集原始数据并发往数据处理部分；数据处理部分，用于为数据收集器配置驱动并获取有效信息，并进行分析。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据收集器包括温湿度传感器，温湿度传感器将收集的温度数据发送至数据处理部分，温度数据将通过已有实验数据的拟合函数推算出最适湿度。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据收集器还包括串口摄像头，串口摄像头将收集的水果图像数据发送至数据处理部分，水果图像数据将通过inceptionv3模型转化为水果的种类。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据收集器还包括压力传感器，压力传感器将收集的压力数据发送至数据处理部分，压力数据将通过计时器推算出上次取肥的时间。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述数据收集器还包括气压传感器和甲烷浓度传感器，气压传感器和甲烷浓度传感器将收集的气压数据和甲烷浓度数据发送至数据处理部分，甲烷浓度和气压共同计算得到收...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊春，张婧莉，郑小博，石一媛，朱文骁，丁文利，陈帆，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：