ВИРТУАЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ ПРОГРАММИРУЕМОГО ОБОРУДОВАНИЯ НАДЗЕМНОЙ ТЕПЛИЦЫ ДЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КЛУБНИКИ

1. Платформа для виртуального моделирования интеллектуального оборудования для выращивания клубники на стеллажах в теплице, включающая: модуль моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы, модуль моделирования роста клубники, модуль трехмерной визуализации формы, модуль трехмерной визуализации Интернета вещей (IоТ), модуль оценки процесса для виртуального моделирования выращивания клубники на стеллажах в теплице, а также модуль моделирования интеллектуального управления процессом выращивания клубники, при этом:
модуль моделирования интеллектуального управления процессом выращивания клубники выполнен с возможностью отображения данных процесса выращивания и данных о росте, рассчитанных модулем моделирования роста клубники, который принимает данные от модуля трехмерной визуализации IoT, выдает стратегии и инструкции по управлению модулю трехмерной визуализации IoT после расчета и анализа и изменяет динамическую форму модели управляющего устройства IoT в модуле трехмерной визуализации IoT;
действие модели управляющего устройства IoT возвращается обратно на модуль моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы так, что выполняется изменение данных модуля моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы;
изменение данных модуля моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы направляется обратно в модуль моделирования роста клубники и оказывает воздействие на рост и процесс выращивания в модуле моделирования роста клубники, который в свою очередь рассчитывает данные о росте и процессе выращивания;
данные о росте и процессе выращивания клубники, рассчитываемые модулем моделирования роста клубники, направляются обратно в модуль трехмерной визуализации IoT и модуль трехмерной визуализации формы;
после получения данных, направленных обратно модулем моделирования роста клубники модуль трехмерной визуализации формы регулирует модель формы роста клубники и модель формы теплицы и климатической среды и направляет соответствующие данные обратно в модуль трехмерной визуализации IoT;
после приема данных от модуля роста клубники и модуля трехмерной визуализации формы модуль трехмерной визуализации IoT направляет данные обратно на модуль моделирования интеллектуального управления процессом выращивания клубники, модуль оценки процесса для виртуального моделирования выращивания клубники на стеллажах в теплице и модуль моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы.
2
2. Платформа по п. 1, отличающаяся тем, что: модуль трехмерной визуализации IoT включает модель чувствительного элемента IoT, модель управляющего устройства IoT, модель передачи IoT и интеллектуальный контроллер стратегии; модель чувствительного элемента IoT моделирует стандартное устройство сбора информации для интеллектуального оборудования для выращивания клубники на стеллажах в теплице, и выполнена с возможностью сбора данных, отправленных модулем трехмерной визуализации формы и модулем моделирования роста клубники, и отправки данных на модуль передачи IoT, модуль моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы и модуль оценки процесса для виртуального моделирования выращивания клубники на стеллажах в теплице; модель передачи IoT модулирует узел связи или шлюз в IoT, а также моделирует транзитный протокол для сбора данных, отправленных моделью чувствительного элемента IoT и моделью управляющего устройства IoT, передачи данных обратно на модуль моделирования интеллектуального управления процессов выращивания клубники, получения стратегий и инструкции по управлению, выданных модулем моделирования интеллектуального управления процессов выращивания клубники, и отправки стратегий и инструкций по управлению на модель чувствительного элемента IoT и интеллектуальный контроллер стратегии с целью формирования закрытого контура управления отрицательной обратной связи; модель управляющего устройства IoT включает систему распыления, устройство удаления влаги, вентилятор отрицательного давления, систему зашторивания, устройство обогрева, солнцезащитное устройство, устройство внесения и контроля жидких удобрений, аппликатор СО и прожектор узконаправленного света, и выполнена с возможностью обеспечения визуализации движения в трехмерном пространстве для учеников, обеспечения источника расчетных данных по допустимости воздействия устройств на модели в модуле моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы для платформы, а также отправки источника расчетных данных на модуль оценки процесса для виртуального моделирования выращивания клубники на стеллажах в теплице и модуль моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы через модель передачи IoT и модель чувствительного элемента IoT; интеллектуальный контроллер стратегии получает стратегии и инструкции по управлению, выданные модулем моделирования интеллектуального управления процессом выращивания клубники через модель передачи IoT, и отправляет стратегии и инструкции по управлению на модель управляющего устройства IoT.
3. Платформа по п. 1, отличающаяся тем, что модуль оценки процесса для виртуального моделирования выращивания клубники на стеллажах в теплице включает модуль прогноза количества почек клубники, модуль прогноза плодоношения клубники, модуль прогноза урожайности клубники и модуль прогноза роста растений.
4. Платформа по п. 1, отличающаяся тем, что модуль моделирования слоя почвы и окружающей атмосферы включает сеточную модель слоя почвы и внесения жидких удобрений, сеточную модель транспирации и поглощения листьями, сеточную модель светового излучения и модель полевого эффекта жаро-влажностного индекса в теплице; сеточная модель почвы и внесения жидких удобрений предоставляет сеточную модель влажности и модель микроэлемента для роста клубники; сеточная модель транспирации и поглощения листьями достоверным образом определяет области транспирации и поглощения для клубники на всем объекте на разных стадиях роста и в разных условиях роста; модель полевого эффекта жаро-влажностного индекса в теплице дает источник соответствующих расчетных данных по росту клубники, ее болезням и вредителям; сеточная модель светового излучения дает источник соответствующих расчетных данных для модуля моделирования роста клубники.
5. Платформа по п. 1, отличающаяся тем, что модуль моделирования роста клубники состоит из вероятностной модели болезней и паразитов, модели роста клубники по влажности, модели роста клубники по эффективности удобрений, модели содержания сахара в клубнике и модели роста клубники по освещению.
6. Платформа по п. 5, отличающаяся тем, что в вероятностной модели болезней и паразитов клубники применяется вероятность появления болезней или паразитов в окружающих условиях для их описания; модель роста клубники по влажности представляет собой модель воздействия ограничивающих факторов при нормальном применении, а также модель воздействия совокупных факторов на соответствующей стадии роста; модель роста клубники по эффективности удобрений представляет собой модель воздействия ограничивающих факторов по основным удобрениям, а также модель воздействия совокупных факторов по специальным удобрениям; модель содержания сахара в клубнике представляет собой модель воздействия ограничивающих факторов по основному источнику сахара, а также модель воздействия совокупных факторов по части узконаправленного света; модель роста клубники по освещению представляет собой модель воздействия ограничивающих факторов по основному росту, а также модель воздействия совокупных факторов по толщине и размеру листьев.
7. Платформа по п. 1, отличающаяся тем, что форма модуля трехмерной визуализации имеет вид общего представления или локального представления смотрового окна.
8. Платформа по п. 7, отличающаяся тем, что общее представление относится к презентации пятиступенчатой модели клубники, созданной в 3D МАХ, на основании количества листьев, почек и плодов на разных стадиях: сеянец, почка, завязывание плодов, плодоношение и сбор урожая, которая затем импортируется в Unity 3D и визуализируется по регулирующим факторам стадий роста; в локальном представлении смотрового окна модели трех растений на стадиях сеянца, почек, завязывания плодов, плодоношения и сбора урожая независимо выполняются с целью формирования визуализированного представления болезней и паразитов, динамического цветения и динамического роста.
9. Платформа по п. 1, отличающаяся тем, что модуль моделирования интеллектуального управления процессом выращивания клубники состоит из модуля интеллектуального управления и контроля процесса выращивания клубники IoT, интернет-модуля имитированного человеко-машинного взаимодействия и Android-модуля имитированного человеко-машинного взаимодействия; модуль интеллектуального управления и контроля процесса выращивания клубники выполнен с возможностью сбора данных согласно виртуальной модели чувствительного элемента IoT, а также для генерирования стратегий управления для смоделированного процесса роста клубники; интернет-модуль имитированного человеко-машинного взаимодействия выполнен с возможностью обучения учеников выбору и выдаче стратегий интеллектуального управления для процесса роста клубники в соответствии с фактической ситуацией; Android-модуль имитированного человеко-машинного взаимодействия сконфигурирован для обучения учеников практическому управлению ростом клубники посредством контроля и использования терминала мобильного приложения, а также работе с соответствующими устройствами в случае ненормальной работы системы.