[发明专利]一种猪舍环境智能控制系统

权利要求书

1.一种猪舍环境智能控制系统，包括控制主机、受控设备和环境因素采集设备，所述受控设备和环境因素采集设备均与控制主机相连接，

所述环境因素采集设备用于接收控制主机发送的数据采集指令，采集猪舍环境数据，并将猪舍环境数据发送给控制主机；

所述受控设备用于接收控制主机发送的控制指令，根据该控制指令调节猪舍环境参数，并将控制数据发送给控制主机；

所述控制主机用于向环境因素采集设备发送数据采集指令和向受控设备发送控制指令，并接收环境因素采集设备发送的猪舍环境数据和接收受控设备发送的控制数据；

其特征在于，还包括控制服务器和用户终端；

所述控制服务器用于接收控制主机上传的猪舍环境数据和控制、用户终端上传的用户指令，根据猪舍环境数据和控制数据训练控制算法模型，并将训练后的控制算法模型控制发送给控制主机，还将用户指令发送给控制主机；

所述控制主机还将接收的猪舍环境数据和控制数据发送给控制服务器，通过控制算法模型生成控制指令和数据采集指令，或者根据用户指令生成控制指令和数据采集指令，并将控制指令发送给对应的受控设备，将数据采集指令发送给对应的环境因素采集设备。

2.根据权利要求1所述的一种猪舍环境智能控制系统，其特征在于，控制主机包括控制处理模块、数据传输模块、控制模块和数据采集模块；所述数据传输模块、控制模块和数据采集模块均与控制处理模块相连接，数据传输模块还与控制服务器、控制模块和数据采集模块相连接，控制模块还与受控设备相连接，数据采集模块还与环境因素采集设备相连接；

所述数据传输模块用于接收控制服务器发送的训练后的控制算法模型和转发的用户指令，并将训练后的控制算法模型和用户指令发送给控制处理模块，同时，数据传输模块接收控制模块发送的控制数据和数据采集模块发送的猪舍环境数据，并将控制数据和环境采集数据发送给控制服务器和控制处理模块；

所述控制处理模块用于存储控制算法模型，并根据接收到数据传输模块发送的训练后的控制算法模型调优现有的控制算法模型，并根据猪舍环境数据和控制数据，利用调优后的控制算法模型生成控制指令和数据采集指令或者根据用户指令生成控制指令和数据采集指令，并将控制指令发送给控制模块，将数据采集指令发送给数据采集模块；

所述控制模块用于接收控制处理模块发送的控制指令，并将控制指令发送给受控设备，同时，控制模块还用于接收受控设备发送的控制数据，并将控制数据发送给数据传输模块；

所述数据采集模块用于接收控制处理模块发送的数据采集指令，并将数据采集指令发送给环境因素采集设备，同时，数据采集模块还用于接收环境因素采集设备发送的环境采集数据，并将环境采集数据发送给数据传输模块。

3.根据权利要求1至2任意一项所述的一种猪舍环境智能控制系统，其特征在于，所述受控设备包括窗户水帘、空气流通设备、顶棚控制系统、地暖系统、刮粪机、抽湿机和增湿机。

4.根据权利要求1至2任意一项所述的一种猪舍环境智能控制系统，其特征在于，所述环境因素采集设备包括光照度传感器、粉尘传感器、硫化氢传感器、温度传感器、湿度传感器、氨气传感器和氧气传感器。

5.根据权利要求1所述的一种猪舍环境智能控制系统，其特征在于，所述用户终端包括移动终端和PC终端。

6.根据权利要求1所述的一种猪舍环境智能控制系统，其特征在于，所述控制算法模型搭建过程为：

S1、首先对受控设备数据进行变量定义(这里选择窗户水帘、空气流通设备、顶棚控制系统数据作为输入变量)，其中△t：室内外温差；f:风扇运行频率；f(x)：风量；T：风扇运行时长；X：室内温度变化量；s：猪舍横断面积；

S2、变量间存在如下显示输出：f(△t，s，f，x)对应输出T，f；

S3、采集m组整理历史数据

S4、对历史数据进行拟合、训练；

本阶段我们假设输入、输出之间为线性关系，下面寻找线性关系函数：

f(x)＝β^Tx+b

f(x)满足β^Tβ的范数最小，这将转换为凸优化问题：

服从：

各数据点的松弛变量ξ_n和ξ*_n将允许回归误差的存在，只要其小于ξn和ξ*n的值，同时仍满足所需条件；

约束常数C是一个正数值，用于控制施加在位于ε余量之外的观测值所受到的惩罚，并有助于防止过度拟合(正则化)；

基于观测值y和ε边界之间的距离来度量损失，位于ε边界内的误差均视为零。所以损失函数为：

此步目标是使损失函数最小的β；

S5、增量更新输出，在获取最新的样本数据后，将新搜集数据实时更新至历史数据库中，实现可对△t，s，f，x和T的关系不断的进行更新。