[发明专利]一种粮食生产风险数据采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粮食生产风险数据采集方法，该方法以气象预报数据为基础，制定初始的数据采集策略，采集过程中根据所采集的实时监测数据修正采集策略，形成一个采集反馈回路。

背景技术

粮食数量安全是新阶段国家安全的基础，农作物生长基础数据采集是粮食数量安全分析与预警的基础。粮食生长是一个复杂的过程，受温度、光照、降水、湿度、土壤、种子等因素影响的很大，实时监测能有效地掌握粮食生产状况，为及时制定预案、预警和灾后重建提供有力的数据支持。

粮食的生产条件要求数据采集设备能够在野外、无人值守的条件下自动采集多种环境数据信息，不同地区的同种作物，相同地区的不同作物，对自然条件的要求也由所区别；即使同一地区、同一作物在生长的不同阶段受外界的影响程度也不尽相同；同时，影响农作物生长的风险因子众多，在农作物生产监测中只能选择一些主要的参数进行采集，因此要求采集系统能够适应所携带传感器的定制需求。

数据采集的目的是为应用分析服务。过于密集的数据采集频率不但会增加野外采集设备的能量消耗，同时会增加通讯的负担；过于少的数据采集频率又可能错过需要的数据细节信息；上报周期过长会降低实时性，上报周期过短又会降低数据融合的效率和增加通信的代价。采用国定的采集策略很难找到一个平衡点。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种新的粮食生产风险数据采集方法，该方法在数据采集过程中能过利用已有的气象预报数据信息和实时采集的监测数据信息指导后续数据的采集，克服数据采集的盲目性。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案提供了一种粮食生产风险数据采集方法。该数据采集方法包括野外采集设备、采集管理模块和气象预报数据采集模块。

所述气象预报数据采集模块是一款基于Java的Web数据获取软件。目前，通过互联网能够获取县级以上行政区域未来3天的气象预报信息，包括温度范围、适度范围、预计将水规模、最大风力等信息，这些天气预报信息对制定未来一天的数据采集策略会有很大的帮助。该气象预报数据采集模块通过模仿人们浏览网页的行为，自动获取网页信息，再利用网页自动分析技术从中获取指定地点的相关气象预报数据信息。网页信息的采集和有用信息的抽取是两个重要技术问题。网页信息采集是从被监测网站上采集新更新的网页信息；有用信息自动抽取是从采集回来的非结构化网页中，按照指定目标抽取所需要的气象预报数据信息。

所述野外采集设备是一种嵌入式系统，包括包括感知模块、数据处理模块和通讯模块。所述感知模块包括8路10位数据采集接口，及连接其上的最多8个传感器；所述数据处理模块具有64Kb数据的存储能力，最多可缓存10天的采集数据，同时具有简单的数据融合和异常数据过滤能力；所述通讯模块采用SIM300GSM模块，支持短信和GPRS两种通讯方式。

进一步，所述野外采集设备支持对每个采集设备、每个传感器的采集策略和上报策略的定制，以及遇警阈值的设定。所述采集策略是指指定传感器的采集频率，包括日常采集频率和遇警采集频率；所述上报策略是指指定传感器的数据上报频率，包括日常数据上报频率和遇警上报频率；所述警阈值是指某类数据的正常取值范围。

进一步，所述野外采集设备支持三类输出信号的传感器，分别是：脉冲型、电压型和电流型，其中支持脉冲型信号输出的传感器有：降水传感器、风速传感器；支持电压型信号输出的传感器有：日照时数传感器或净辐射传感器、风速风向传感器、温湿度传感器或土壤水分传感器；支持电流型信号输出的传感器有：风速风向传感器、温湿度传感器或土壤水分传感器。通过开关电路将所述传感器的不同信号转换为标准的电压信号，以适应不同传感器的信号输出方式。对于电流型或脉冲型的传感器，将所述开关电路置于联通状态，经过中心电阻150欧姆的可变电阻将所述传感器的输出信号转换为0-3.3伏的电压信号；而对于电压型的传感器，将所述开关电路置于断开状态，使得所述传感器的输出信号通过保护电路连接到A/D端口，以进行数据的采集。