[发明专利]基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法

权利要求书

1.一种基于水产养殖水质PH值多参量控制系统的控制方法，包括水产养殖区(1)，其特征在于：在所述水产养殖区(1)内设置有T个水质检测体(2)，每个所述水质检测体(2)均与PH值控制器(3)连接，所述PH值控制器(3)上还连接有供氧系统(4)、换水系统(5)和追肥供料系统(6)；所述PH值控制器(3)根据所述水质检测体(2)检测的水产养殖数据，对所述供氧系统(4)、供水系统(5)和追肥供料系统(6)进行预测和控制，从而对所述水产养殖区(1)内水体PH值进行调节；

其中，控制方法具体按照以下步骤进行：

S1：采用水质检测体(2)采集水产养殖区(1)内的历史水产养殖数据，并进行处理和筛选，获取到M个对PH值有影响特征指标，并得到PH值与M个特征指标的特征模型；S2：设定水产养殖标准PH值范围，若当前PH值在水产养殖标准PH值范围内，进入步骤S4，否则进入步骤S3；S3：结合水质检测体(2)检测当前水产养殖区(1)内的水产养殖数据，对供氧系统(4)、换水系统(5)和追肥供料系统(6)进行控制，返回步骤S2；S4：设定校对周期，计算该校对周期内任意特征的预测变化量，得出任意特征对水产养殖区(1)内PH值带来的预测变化值；S5：根据步骤S4得到的预测变化值，进入该校对周期时，PH值控制器(3)开始对水产养殖区(1)内的供氧系统(4)、换水系统(5)和追肥供料系统(6)进行控制；S6：校对周期到，获取当前PH值，并返回步骤S2；

其中，步骤S1中的具体步骤为：

S11：设定水质检测体(2)的总个数，对每个水质检测体(2)进行的位置设定，根据设定的位置完成对应的安装和测试，并设定检测时间段、检测周期和检测频率；S12：根据步骤S11设定的检测时间段、检测周期和检测频率，采用水质检测体(2)分别获取设定位置处不同深度水域的PH值以及该深度水域的P个水体检测指标值，得到该设定位置不同深度水域的PH数据集和对应的P个水体检测指标数据集；P个水体检测指标值至少包括水体的溶氧量值、藻类含量值、盐度值、氨氮含量值、微量元素含量值、水体温度值、水体透明度值、水体流动速度值以及当前水产养殖区(1)水面的光照强度值、风速度值、湿度值；S13：对步骤S12得到的PH数据集和P个水体检测指标数据集进行预处理和筛选，得到PH预处理数据集以及与PH预处理数据集对应的P个水体检测指标预处理数据集；将所有检测时间段得到的所述PH数据集和所述P个水体检测指标数据集分别拟合成连续时间的数据信息，得到所有时间短段的PH信息和P个水体检测指标信息；采用小波分析方法对进行预处理，分别得到PH信息预处理数据和P个水体检测指标信息预处理数据；其中小波分析方法的内容为：令需要进行预处理的数据集为：{X_i,i＝1,2,…N}，该需要进行预处理的数据集可以为P个水体检测指标值的任一数据；采用mallat算法对数据集{X_i,i＝1,2,…N}中的数据进行三层小波分解：其中，分解公式为：得到小波分解序列表示对{X_i,i＝1,2,…N}的第一个数据进行小波分解后的第三层低频分量；分别为{X_i,i＝1,2,…N}中的第i个数据进行小波分解后的第三层、第二层和第一层高频分量；J＝0,1,2；H,G分别为分解低通滤波器和分解高通滤波器；被分解后中的每个数据有所对应的替代；小波分解后的数据集由表示；采用公式进行重构；其中H^*和G^*分别为H和G的对偶算子；得到水质养殖区检测指标数据集{x_i}中的数据x_i经过三层小波分解后表示为：其中，i＝1,2,…N；构成的数据集表示为{x_i}^Wave；根据得到的PH信息预处理数据对对应的P个水体检测指标信息预处理数据进行筛选，剔除不完整的数据，得到PH预处理数据集对应的P个水体检测指标预处理数据集；S14：从P个水体检测指标预处理数据集中选取M个对PH值有影响特征指标；S15：建立PH值与M个特征指标的特征模型。