本发明属于管理系统领域,具体的说是基于多传感器的猪舍环境调节控制系统及方法。
背景技术:
1、猪舍环境对猪的健康和福利至关重要。良好的环境条件有助于提高猪的食欲、睡眠和活动水平,同时减少疾病的发生,猪对温度非常敏感。适宜的温度范围因猪的年龄、品种和季节而异,一般来说,新生猪只适宜在28—32摄氏度的环境中生长,而成年猪只适宜在22—25摄氏度的环境中生存,通过使用适当的设备(如空调、风扇、除湿器等)和遵循适当的卫生和防疫规定,可以有效地调节和控制猪舍环境,此外,定期评估和调整猪舍环境参数也是至关重要的;
2、在进行猪舍温度控制时,通常只是将猪舍温度维持在一定的适宜生存的范围内(如成年猪只适宜在22—25摄氏度的环境),通常在养猪时一个猪舍中养了若干头猪,但是适宜的温度范围因猪的年龄、品种和季节而异,现有技术无法根据猪的历史活动强度和历史温度调节数据获取猪舍中各猪的最适应温度,同时无法根据猪舍中各猪的体质异常情况和适应温度得到猪舍的最佳温度,导致不利于猪舍中猪的健康生长,现有技术中大多存在上述问题;
3、以上专利均存在本背景技术提出的问题,为了解决本背景技术提出的问题,本技术设计了基于多传感器的猪舍环境调节控制系统及方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提出了基于多传感器的猪舍环境调节控制系统及方法。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:基于多传感器的猪舍环境调节控制方法,其包括以下具体步骤:
3、通过运动传感器获取猪舍中猪的运动情况数据,通过温度采集终端采集猪舍中的温度数据,同时通过体质采集终端采集猪舍中猪的体质特征数据;
4、通过猪舍中的温度数据和猪舍中猪的运动情况数据预估猪的适宜温度数据;
5、将猪舍中猪的体质特征数据导入体质异常分析模型中进行猪的体质异常分析;
6、将获取得到的各猪适宜温度数据和体质异常分析导入最佳温度分析模型中进行最佳温度的分析;
7、温度调节终端将猪舍内的温度调节至最佳温度。
8、作为基于多传感器的猪舍环境调节控制方法的优选技术方案,所述通过运动传感器获取猪舍中猪的运动情况数据,通过温度采集终端采集猪舍中的温度数据,同时通过体质采集终端采集猪舍中猪的体质特征数据的具体内容为:
9、s11、通过运动传感器获取监测时间段内的猪舍中各个猪的运动距离数据和运动速度数据,储存在第一储存终端中;
10、s12、通过温度采集终端实时采集猪舍中的温度数据,储存在第二储存终端中;
11、s13、通过体质采集终端采集猪舍中监测时间段内的各个猪的体质特征数据,其中,猪的体质特征数据包括猪的体温数据、心率数据和呼吸强度等能反映猪的体质好坏的数据,将获取得到的各个猪的体质特征数据储存在第三储存终端中。
12、作为基于多传感器的猪舍环境调节控制方法的优选技术方案,所述通过猪舍中的温度数据和猪舍中猪的运动情况数据预估猪的适宜温度数据包括以下具体步骤:
13、s21、获取猪舍中监测时间段内的猪的运动情况数据,导入猪运动分析值计算公式中计算猪运动分析值,其中,猪运动分析值计算公式为:,其中,a为运动距离占比系数,s为监测时间段内的运动距离,t为监测时间段时长,vt为监测时间段内t时刻的瞬时速度,v为标准速度,dt为时间积分,se为标准运动距离,通过猪运动分析值减去猪运动分析阈值得到猪运动分析差值;
14、在此需要具体说明的是,由于哺乳动物的特性,在平时感觉温度较高时会疲于运动,而在平时感觉温度较低时由于需要保暖,所以加大运动强度,因此这里使用在猪舍内的猪的运动距离和运动速度反映运动强度的特征来反映猪的对温度冷暖的感受,同时需要说明的是,本步骤中的标准速度和标准运动距离的取值方式为:获取500头猪在专家判断为最佳生存温度环境下的速度和运动距离,取平均值获取标准速度和标准运动距离,其中,最佳生存温度环境为猪生存的体质最优的生存温度,即体质异常分析值最小时的对应生存温度,即最合适猪生长的温度,将标准速度和标准运动距离导入猪运动分析值计算公式中得到猪运动分析阈值;
15、s22、获取历史监测时间段猪运动分析差值和猪舍平均温度值、温度调节后的猪的猪运动分析差值和猪舍温度值,构建输入为历史监测时间段猪运动分析差值和猪舍温度值,输出为猪运动分析差值的绝对值最小时的猪舍温度值的循环神经网络模型;
16、s23、将提取的历史监测时间段猪运动分析差值和猪舍温度值、温度调节后的猪运动分析差值和猪舍温度值分为70%的参数训练集和30%的参数测试集;将70%的参数训练集输入循环神经网络模型进行训练,以得到初始循环神经网络模型;利用30%的参数测试集对初始循环神经网络模型进行测试,输出满足预设猪运动分析差值的绝对值最小时的猪舍温度值最高判断准确度的初始循环神经网络模型作为循环神经网络模型,其中,循环神经网络模型中的特定神经元的输出策略公式为:,其中为n+1层s项神经元的输出,为第n层神经元i与n+1层s项神经元的连接权重,代表第n层神经元i的输出,代表第n层神经元i与n+1层s项神经元的线性关系的偏置,代表sigmoid激活函数,m为第n层神经元的个数;
17、s24、将获取得到的监测时间段猪运动分析差值和猪舍平均温度值导入构建的循环神经网络模型中得到猪运动分析差值的绝对值最小时的猪舍温度值,设为监测时间段的对应猪的适宜温度。
18、通过此步骤对猪历史运动数据和历史适宜温度值进行综合分析,得到监测时间段的对应猪的适宜温度。
19、作为基于多传感器的猪舍环境调节控制方法的优选技术方案,所述将猪舍中猪的体质特征数据导入体质异常分析模型中进行猪的体质异常分析包括以下具体步骤:
20、s31、获取猪舍中监测时间段内的各个猪的体质特征数据;
21、s32、将获取得到的猪的体质特征数据导入体质异常分析值计算公式中计算体质异常分析值,其中,体质异常分析值计算公式为:,其中,n为体质特征数据种类,cj为第j种体质特征的占比系数,kjt为t时刻的第j种体质特征数据,kjm为第j种体质特征数据的安全范围的中值,kjmax为第j种体质特征数据的安全范围的最大值,kjmin为第j种体质特征数据的安全范围的最小值。
22、作为基于多传感器的猪舍环境调节控制方法的优选技术方案,所述将获取得到的各猪适宜温度数据和体质异常分析导入最佳温度分析模型中进行最佳温度的分析包括以下具体内容:
23、获取各猪的适宜温度数据和体质异常分析值,导入最佳温度值计算公式中计算最佳温度值,其中,最佳温度值计算公式为:,其中,u为猪舍中猪的数量,ku为猪舍中第u个猪的体质异常分析值,tu为猪舍中第u个猪的适宜温度数据。
24、作为基于多传感器的猪舍环境调节控制方法的优选技术方案,所述温度调节终端将猪舍内的温度调节至最佳温度包括以下具体内容:
25、获取得到的猪舍的最佳温度值,温度调节终端将猪舍内的温度调节至最佳温度。
26、基于多传感器的猪舍环境调节控制系统,其基于上述基于多传感器的猪舍环境调节控制方法实现,其具体包括数据获取模块、适宜温度预估模块、体质异常分析模块、最佳温度分析模块、温度调节模块和控制模块;
27、其中,所述数据获取模块,用于通过运动传感器获取猪舍中猪的运动情况数据,通过温度采集终端采集猪舍中的温度数据,同时通过体质采集终端采集猪舍中猪的体质特征数据;
28、所述适宜温度预估模块,用于通过猪舍中的温度数据和猪舍中猪的运动情况数据预估猪的适宜温度数据;
29、所述体质异常分析模块,用于将猪舍中猪的体质特征数据导入体质异常分析模型中进行猪的体质异常分析;
30、所述最佳温度分析模块,用于将获取得到的各猪适宜温度数据和体质异常分析导入最佳温度分析模型中进行最佳温度的分析;
31、所述温度调节模块,用于温度调节终端将猪舍内的温度调节至最佳温度;
32、所述控制模块,用于数据获取模块、适宜温度预估模块、体质异常分析模块、最佳温度分析模块和温度调节模块的控制运行。
33、一种电子设备,包括:处理器和存储器,其中,所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序;
34、所述处理器通过调用所述存储器中存储的计算机程序,执行上述的基于多传感器的猪舍环境调节控制方法。
35、一种计算机可读存储介质,储存有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上述的基于多传感器的猪舍环境调节控制方法。
36、与现有技术相比,本技术的有益效果是:
37、本技术通过运动传感器获取猪舍中猪的运动情况数据,通过温度采集终端采集猪舍中的温度数据,同时通过体质采集终端采集猪舍中猪的体质特征数据,通过猪舍中的温度数据和猪舍中猪的运动情况数据预估猪的适宜温度数据,将猪舍中猪的体质特征数据导入体质异常分析模型中进行猪的体质异常分析,将获取得到的各猪适宜温度数据和体质异常分析导入最佳温度分析模型中进行最佳温度的分析,温度调节终端将猪舍内的温度调节至最佳温度,本技术根据猪的历史活动强度和历史温度调节数据获取猪舍中各猪的最适应温度,同时根据猪舍中各猪的体质异常情况和适应温度得到猪舍的最佳温度,有利于猪舍中猪的健康生长的同时,提高了体质异常猪的生长质量。
1.基于多传感器的猪舍环境调节控制方法,其特征在于,其包括以下具体步骤:
2.如权利要求1所述的基于多传感器的猪舍环境调节控制方法,其特征在于,所述通过运动传感器获取猪舍中猪的运动情况数据,通过温度采集终端采集猪舍中的温度数据,同时通过体质采集终端采集猪舍中猪的体质特征数据的具体内容为:
3.如权利要求2所述的基于多传感器的猪舍环境调节控制方法,其特征在于,所述通过猪舍中的温度数据和猪舍中猪的运动情况数据预估猪的适宜温度数据包括以下具体步骤:
4.如权利要求3所述的基于多传感器的猪舍环境调节控制方法,其特征在于,所述将猪舍中猪的体质特征数据导入体质异常分析模型中进行猪的体质异常分析包括以下具体步骤:
5.如权利要求4所述的基于多传感器的猪舍环境调节控制方法,其特征在于,所述将获取得到的各猪适宜温度数据和体质异常分析导入最佳温度分析模型中进行最佳温度的分析包括以下具体内容:
6.如权利要求5所述的基于多传感器的猪舍环境调节控制方法,其特征在于,所述温度调节终端将猪舍内的温度调节至最佳温度包括以下具体内容:
7.基于多传感器的猪舍环境调节控制系统,其基于如权利要求1-6任一项的所述基于多传感器的猪舍环境调节控制方法实现,其特征在于,其具体包括数据获取模块、适宜温度预估模块、体质异常分析模块、最佳温度分析模块、温度调节模块和控制模块;
8.一种电子设备,包括:处理器和存储器,其中,所述存储器中存储有可供处理器调用的计算机程序;
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,储存有指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-6任一项所述的基于多传感器的猪舍环境调节控制方法。
