[發明專利]一種基于無線傳感器網絡的禽畜飼養環境測控系統

有效

• 申請號: 201810481808.4
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108733107B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 佘德勇;劉瓊;余道倫;鐘建明
• 申請（專利權）人: 皖西學院;安徽國農數據科技有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.一種基于無線傳感器網絡的禽畜飼養環境測控系統，其特征是，包括時間設置單元、數據檢測單元、網絡傳輸單元、環境檢測中心和設備控制單元，所述時間設置單元用于設置數據檢測單元采集數據的時間間隔，所述數據檢測單元用于根據設置的時間間隔采集禽畜舍內各類環境指標數據，并通過網絡傳輸單元將采集得到的數據傳輸至環境檢測中心，所述環境檢測中心用于對所述環境指標數據進行數據處理和分類，從而根據分類結果評估當前禽畜舍內的環境狀況，當判斷禽畜舍內的環境狀況不利于禽畜健康生長時即進行預警，并通過設備控制單元智能控制禽畜舍內的風扇和水泵的啟停來改善當前禽畜舍內的環境狀況；環境檢測中心包括數據預處理模塊、環境分析模塊、危險預警模塊和LED顯示模塊，所述數據預處理模塊用于對采集得到的各類環境指標數據進行分類，所述環境分析模塊采用神經網絡算法根據各環境指標數據的分類結果對禽畜舍內環境進行綜合評估，所述危險預警模塊用于在判斷禽畜舍內環境存在危險時即進行預警，所述LED顯示模塊用于顯示當前的禽畜舍內環境的評估結果，所述數據預處理模塊采用可能性C均值聚類算法對采集得到的各環境指標數據進行分類，設聚類數目為c，樣本數為n，m為根據FCM算法定義的模糊指標參數，且m＞1，w為根據PCM算法定義的模糊指標參數，且w＞1，則可能性C均值聚類算法的目標函數H_m為：

式中，s_i是第i類的聚類中心，u_ij為樣本x_j屬于第i類的隸屬度，t_ij為樣本x_j屬于第i類的概率，||x_j-s_i||為樣本x_j到聚類中心s_i的歐式距離，||s_r-s_t||是聚類中心s_r到聚類中心s_t的歐式距離；

對應的u_ij和t_ij的計算公式為：

式中，||x_j-s_i||為樣本x_j到聚類中心s_i的歐式距離，||x_j-s_y||為樣本x_j到聚類中心s_y的歐式距離，c是聚類數目，n是樣本數，m是根據FCM算法定義的模糊指標參數，w是根據PCM算法定義的模糊指標參數，||s_r-s_t||是聚類中心s_r到聚類中心s_t的歐式距離。

2.根據權利要求1所述的一種基于無線傳感器網絡的禽畜飼養環境測控系統，其特征是，所述環境指標包括禽畜舍內的溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度、氨氣濃度和煙霧濃度。

3.根據權利要求2所述的一種基于無線傳感器網絡的禽畜飼養環境測控系統，其特征是，網絡傳輸單元采用GPRS網絡實現數據檢測單元與環境檢測中心之間的數據傳輸。