[发明专利]一种基于Drools规则引擎的群养母猪饲喂站物联网管控系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于Drools规则引擎的群养母猪饲喂站物联网管控系统及方法，包括终端监控设备、网络通信层和应用层。终端监控设备由信息采集和控制模块组成，实现母猪耳标、体重、料重等数据的采集，并控制下料装置和自动门；网络通信层包含LoRa汇聚节点和GPRS模块，它汇聚各终端节点的采集数据并上传至云服务器；应用层采用C/S架构，上位机实时获取母猪身份及环境信息，利用Drools规则引擎的Rete匹配算法推理出最优决策量，并将结果发送给下位机。将饲喂规则库、母猪事实库及相关饲喂信息保存于MySQL数据库。本发明可实现群养母猪排队进食且利用专家系统得出最适宜饲喂量并精确下料，采用的Rete匹配算法优化了专家系统的推理效率，提高了系统可靠性。

技术领域

本发明涉及农业物联网智能控制技术领域、农业专家系统应用领域，特别涉及一种利用物联网技术实时获取母猪身份信息、环境信息及远程控制投喂，并结合基于Drools规则引擎的专家系统，实现精确投喂母猪最适宜日粮量的方法。

背景技术

中国是一个农业大国，诸如生猪养殖等畜牧养殖业的规模不断扩大，养殖数量不断上升，长期处于世界领先地位。近三年来全球猪肉消费量稳步增长，预计2022年将达到12000万吨。在巨大需求量的推动下，尤其是具有庞大猪肉市场的中国，生猪养殖业必将得到持续稳定的发展，拥有较好的发展前景。但近些年，我国母猪平均年断奶仔猪数(PSY)始终处于较落后的水平，和欧美国家相比仍然有明显差距。因此，人们日益增长的猪肉消费量同我国母猪平均繁殖能力低下的现状之间的矛盾更为突出。受非洲猪瘟疫情影响，自2018年以来，我国生猪和能繁母猪存栏量同比降幅不断扩大，进入2019年后更是出现断崖式下跌，连续创下12年以来的新低。猪肉价格也随之急剧上涨，影响到人民的饮食生活。

生猪养殖模式逐渐开始转变，积极倡导精细化养殖和福利养猪。精细化养殖要求饲养员能够清晰地了解所有母猪的细节信息，包括繁殖阶段、胎次、体重、实际采食量等。福利养猪要求将能繁母猪从窄小的限位栏里解放出来，事实证明，群养模式可以提高母猪的体况及繁殖能力。如何提高猪场养殖效益，引入科技手段改善猪场养殖模式，成为目前亟待解决的问题。我国现代农业已广泛引入物联网技术，建立物联网测控平台，极大地方便了农业工作者，提高了农业生产效率。专家系统是一个模拟领域专家解决专业问题的计算机程序，将其应用于母猪饲喂，可有效解决基层饲喂专家短缺的问题。运用改进后的适用于母猪饲喂的Rete匹配算法，提升规则引擎的推理速度。

发明内容

本发明针对目前国内生猪养殖业的特殊状况，为缓解生猪存栏量骤减、母猪繁殖性能较差、猪场饲喂效率低下的问题，根据养殖规律精细划分母猪身份信息类别和环境信息类别，利用专家系统科学决策母猪日粮饲喂量，并提高专家系统的可靠性和运行效率，提出一种基于Drools规则引擎的群养母猪饲喂站物联网管控系统及方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：

基于Drools规则引擎的群养母猪饲喂站物联网管控系统，包括终端监控设备、网络通信层和应用层。

所述终端监控设备，包括信息采集模块和控制模块；所述信息采集模块，包括RFID耳标阅读器、电子地磅、温湿度传感器、料重传感器；所述控制模块主要是PLC控制的饲喂器和自动门装置，饲喂器的下料部件利用机械结构上的相互配合，实现精确投喂；所述PLC负责采集、发送传感器数据并控制执行设备；所述饲喂器中的无线通信模块将采集的信息发送至汇聚节点并接收下发的控制指令；所述自动门能使母猪在地磅上停留足够多时间，确保称重模块准确测量。所述终端监控设备与进出口门、铁围栏、料槽等构成了群养母猪智能饲喂站。

所述网络通信层包括LoRa汇聚节点和GPRS-DTU通信模块。所述LoRa汇聚节点集聚各终端节点采集的数据，接着由GPRS和上位机建立通信。