[发明专利]一种基于互联网的养鸡场环境管理系统及方法

摘要

本发明属于养鸡场环境管理技术领域，公开了一种基于互联网的养鸡场环境管理系统及方法，管理设置有：主控机；主控机通过导线连接摄像头，主控机通过导线连接温湿度感应器，主控机通过导线连接电子秤，主控机和土壤湿度仪通过无线连接；土壤湿度仪上方卡接有探针，土壤湿度仪正前面嵌入有显示屏二，显示屏二下方键接有开关按钮；温湿度传感器上嵌入有显示屏一，温湿度传感器底部通过螺纹连接有温度采集口和湿度采集口，温湿度传感器背面焊接有固定栓；同时公开一种管理方法。本发明设计思路清晰，可对养鸡场鸡群的生存环境进行检查，整体化，利于养鸡场的管理，适合推广生产。

主权项

1.一种基于互联网的养鸡场环境管理方法，其特征在于，所述基于互联网的养鸡场环境管理方法包括：通过温湿度传感器上的温度采集口和湿度采集口对鸡群的环境进行温度和湿度检测；温度采集口进行温度检测中，用温度感知设备在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集，并用A/D方式对信号进行数字量化；然后，对量化后的信号x(i)进行降维；最后，对降维后的信号进行重构；其中t为采样时刻，i为量化后的信号排序；对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程其中h(0),…,h(L‑1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：则观测其中b₁,…,b_L看作滤波器系数；子矩阵Φ_FT的奇异值是格拉姆矩阵G(Φ_F,T)＝Φ′_FTΦ_FT特征值的算术根，验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1‑δ_K,1+δ_K),i＝1,…,T，则Φ_F满足RIP，并通过求解如下式最优化问题来重构原信号：即通过线性规划方法来重构原信号，亦即BP算法；针对实际温度压缩信号的采集，则修改ΦF为如下形式：如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性，则通过求解如下式最优化问题，精确重构出原信号：min|| ||1s.t.yx；其中Φ与Ψ不相关，Ξ称为CS矩阵；湿度采集口进行湿度检测中，根据接收湿度信号的特征谱确定决策平面；判断接收湿度信号的通信信道是否呈现准用静态变换特性；在所述通信信道呈现准用静态变换特性时，利用支持向量机方法在所述决策平面中选出决策边界；在通信信道没有呈现准用静态变换特性时，利用模糊聚类方法在所述决策平面中选出决策边界；根据所述决策边界对接收到的湿度信号进行检测；所述根据接收信号的特征谱确定决策平面包括：对接收信号的离散信号向量进行线性变换得到酉变换矩阵；根据所述酉变换矩阵中的主对角线元素和副对角线元素计算出接收信号的能量特征谱；从所述能量特征谱中获取决策平面；根据所述酉变换矩阵中的主对角线元素和副对角线元素计算出接收信号的能量特征谱包括：对副对角线元素组成的矩阵进行平方并乘以主对角线元素组成的矩阵，得到接收信号的能量特征谱；从所述能量特征谱中获取决策平面包括：根据所述能量特征谱的能量集中度、波形对称性和局部波形函数方差从所述能量特征谱中提取至少一组特征向量；按照模式分类的方式从提取的特征向量中获取作为决策平面的特征向量；所述接收信号的离散信号向量通过奈奎斯特定律采样得到，并且采样长度涵盖接收信号的预定比例能量；在从所述能量特征谱中获取决策平面之前，所述方法还包括：对所述能量特征谱进行滑动平均处理；所述信号接收方法应用于跳时‑脉冲位置调制方式的通信系统或者通断键控调制方式的通信系统；所述提取的特征向量方法具体包括以下步骤：获取信号，通过传感器采集数据并对信号进行放大处理；信号进行分段处理；即从每段信号里提取出均值、方差、信号的累积值和峰值4个基本时域参数，通过相邻段信号的4个参数值的差值判断是否有疑似泄漏的情况发生的第一层决策判断：若有则往下执行步骤C，否者，跳到执行获取信号；小波包去噪；即利用改进小波包算法对采集的信号进行去噪；小波包分解与重构；即利用改进小波包算法对采集的信号进行小波包分解与重构，得到单子带重构信号；所述小波包去噪和小波包分解与重构包括：信号延拓，对小波包分解的各层信号进行抛物线延拓；设信号数据为x(a),x(a+1),x(a+2)，则延拓算子E的表达式为：消去单子带多余频率成分；将延拓后的信号与分解低通滤波器h0卷积，得到低频系数，然后经过HF‑cut‑IF算子处理，去掉多余的频率成分，再进行下采样，得到下一层的低频系数；将延拓后的信号与分解高通滤波器g0卷积，得到高频系数，然后经过LF‑cut‑IF算子处理，去掉多余的频率成分，再进行下采样，得到下一层高频系数，HF‑cut‑IF算子如式(2)所示，LF‑cut‑IF算子如式(3)所示；在(2)、(3)式中，x(n)为在2^j尺度上小波包的系数，N_j表示在2^j尺度上数据的长度，检测的信息传输到主控机，根据鸡群环境的温湿度来确定对养鸡场内所安装的制冷制热设备进行调节，摄像头对鸡群的生长状态进行实时观察，并将内容传输到主控机；通过土壤湿度仪的探头插入土壤中，进行土壤透气透水性检查，检查的信息通过无线连接传输到主控机；主控机接收所有设备的信息，进行信息整理，对养鸡场进行调节管理；