[發明專利]基于無線傳感器網絡的牛舍環境溫度智能監測系統

有效

• 申請號: 201710334066.8
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN107494320B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 馬從國;陳帥;韓黎;孟凡輝;呂鑫波;洪佳樂
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: A01K29/00
• 分類號: A01K29/00;A01K1/00;G01D21/02;G05B19/042;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李鋒

1.基于無線傳感器網絡的牛舍環境溫度智能監測系統，其特征在于：所述智能監測系統由基于無線傳感器網絡的牛舍環境參數采集與智能預測平臺、牛舍環境多點溫度融合模型和牛舍環境溫度智能預測模型三部分組成，基于無線傳感器網絡的牛舍環境參數采集與智能預測平臺實現對牛舍環境溫度監測、調節和監控，牛舍環境多點溫度融合模型基于牛舍環境多個檢測點溫度傳感器的溫度Vague 值的相似度矩陣和距離矩陣求得的相似度融合權重、距離融合權重和博弈論組合權重實現對牛舍環境多點溫度融合，牛舍環境溫度智能預測模型包括自回歸積分滑動平均模型（ARIMA）、NARX神經網絡模型、粒子群算法（PSO）優化GRNN神經網絡模型和粒子群算法（PSO）優化NARX神經網絡模型實現對牛舍環境溫度智能預測；

所述牛舍環境多點溫度融合模型把牛舍環境多個檢測點溫度傳感器的溫度值轉化為Vague值形式，定義兩兩溫度傳感器的溫度Vague 值的相似度和距離，構建相似度矩陣和距離矩陣，牛舍環境每個檢測點溫度傳感器Vague值的相似度占整個牛舍環境檢測點溫度傳感器的溫度傳感器Vague值相似度和的比為該檢測點溫度傳感器值的相似度融合權重，牛舍環境每個檢測點溫度傳感器Vague值的相對距離占整個牛舍環境檢測點溫度傳感器Vague值的相對距離和的比為該檢測點溫度傳感器值的距離融合權重，基于每個檢測點溫度傳感器值的相似度融合權重與距離融合權重和博弈論法構建每個檢測點溫度傳感器值融合的組合權重，牛舍環境各個檢測點溫度傳感器值與各自溫度傳感器值融合的組合權重積的相加和為牛舍環境多個檢測點溫度融合模型的值；

所述牛舍環境溫度智能預測模型包括自回歸積分滑動平均模型（ARIMA）、NARX神經網絡模型、粒子群算法（PSO）優化GRNN神經網絡模型和粒子群算法（PSO）優化NARX神經網絡模型組成，針對牛舍環境溫度的非線性、大滯后和變化復雜的特點，分別建立基于自回歸積分滑動平均模型（ARIMA）、NARX神經網絡模型和粒子群算法（PSO）優化GRNN神經網絡模型三種單一預測子模型分別預測牛舍環境溫度，一個時延段的牛舍環境多點溫度融合模型的輸出值作為三種單一預測子模型的輸入，三種單一預測子模型的輸出作為粒子群算法（PSO）優化NARX神經網絡模型的輸入，應用粒子群算法（PSO）優化NARX神經網絡模型作為牛舍環境溫度非線性組合模型的逼近器，構建預測牛舍環境溫度的組合預測模型，實現對三種單一預測子模型結果的融合作為牛舍環境溫度的預測值，牛舍環境溫度智能預測模型利用三種單一預測子模型的信息，實現預測信息之間的互補，提高了牛舍溫度預測模型的魯棒性，預測結果更科學和準確。

2.根據權利要求1所述的基于無線傳感器網絡的牛舍環境溫度智能監測系統，其特征在于：所述基于無線傳感器網絡的牛舍環境參數采集與智能預測平臺由檢測節點、控制節點和現場監控端組成，它們以自組織方式構建成牛舍環境參數采集與智能預測平臺；檢測節點由傳感器組模塊、單片機和無線通信模塊NRF2401組成，負責檢測牛舍環境的溫度、濕度、風速和有害氣體的實際值，控制節點實現對牛舍環境參數的調節設備進行控制；現場監控端實現對牛舍環境參數進行管理和對牛舍環境多點溫度融合與預測牛舍環境溫度。