[發明專利]一種基于互聯網的養雞場環境管理系統及方法

在審

• 申請號: 201811106512.0
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109240381A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 何旭少
• 申請（專利權）人: 廣西鴻光農牧有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

1.一種基于互聯網的養雞場環境管理方法，其特征在于，所述基于互聯網的養雞場環境管理方法包括：

通過溫濕度傳感器上的溫度采集口和濕度采集口對雞群的環境進行溫度和濕度檢測；

溫度采集口進行溫度檢測中，用溫度感知設備在獨立的采樣周期內對目標信號x(t)進行采集，并用A/D方式對信號進行數字量化；然后，對量化后的信號x(i)進行降維；最后，對降維后的信號進行重構；其中t為采樣時刻，i為量化后的信號排序；

對量化后的信號進行降維，具體是對量化后的信號通過有限脈沖響應濾波器的差分方程其中h(0),…,h(L-1)為濾波器系數，設計基于濾波的壓縮感知信號采集框架，構造如下托普利茲測量矩陣：

則觀測其中b₁,…,b_L看作濾波器系數；子矩陣Φ_FT的奇異值是格拉姆矩陣G(Φ_F,T)＝Φ′_FTΦ_FT特征值的算術根，驗證G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1-δ_K,1+δ_K),i＝1,…,T，則Φ_F滿足RIP，并通過求解如下式最優化問題來重構原信號：

即通過線性規劃方法來重構原信號，亦即BP算法；

針對實際溫度壓縮信號的采集，則修改Φ_F為如下形式：

如果信號在變換基矩陣Ψ上具有稀疏性，則通過求解如下式最優化問題，精確重構出原信號：

min|| ||₁s.t.y_x；

其中Φ與Ψ不相關，Ξ稱為CS矩陣；

濕度采集口進行濕度檢測中，根據接收濕度信號的特征譜確定決策平面；

判斷接收濕度信號的通信信道是否呈現準用靜態變換特性；

在所述通信信道呈現準用靜態變換特性時，利用支持向量機方法在所述決策平面中選出決策邊界；

在通信信道沒有呈現準用靜態變換特性時，利用模糊聚類方法在所述決策平面中選出決策邊界；

根據所述決策邊界對接收到的濕度信號進行檢測；

所述根據接收信號的特征譜確定決策平面包括：

對接收信號的離散信號向量進行線性變換得到酉變換矩陣；

根據所述酉變換矩陣中的主對角線元素和副對角線元素計算出接收信號的能量特征譜；

從所述能量特征譜中獲取決策平面；

根據所述酉變換矩陣中的主對角線元素和副對角線元素計算出接收信號的能量特征譜包括：

對副對角線元素組成的矩陣進行平方并乘以主對角線元素組成的矩陣，得到接收信號的能量特征譜；

從所述能量特征譜中獲取決策平面包括：

根據所述能量特征譜的能量集中度、波形對稱性和局部波形函數方差從所述能量特征譜中提取至少一組特征向量；

按照模式分類的方式從提取的特征向量中獲取作為決策平面的特征向量；

所述接收信號的離散信號向量通過奈奎斯特定律采樣得到，并且采樣長度涵蓋接收信號的預定比例能量；

在從所述能量特征譜中獲取決策平面之前，所述方法還包括：

對所述能量特征譜進行滑動平均處理；

所述信號接收方法應用于跳時-脈沖位置調制方式的通信系統或者通斷鍵控調制方式的通信系統；

所述提取的特征向量方法具體包括以下步驟：

獲取信號，通過傳感器采集數據并對信號進行放大處理；

信號進行分段處理；即從每段信號里提取出均值、方差、信號的累積值和峰值4個基本時域參數，通過相鄰段信號的4個參數值的差值判斷是否有疑似泄漏的情況發生的第一層決策判斷：若有則往下執行步驟C，否者，跳到執行獲取信號；

小波包去噪；即利用改進小波包算法對采集的信號進行去噪；

小波包分解與重構；即利用改進小波包算法對采集的信號進行小波包分解與重構，得到單子帶重構信號；

所述小波包去噪和小波包分解與重構包括：

信號延拓，對小波包分解的各層信號進行拋物線延拓；

設信號數據為x(a),x(a+1),x(a+2)，則延拓算子E的表達式為：

消去單子帶多余頻率成分；

將延拓后的信號與分解低通濾波器h₀卷積，得到低頻系數，然后經過HF-cut-IF算子處理，去掉多余的頻率成分，再進行下采樣，得到下一層的低頻系數；將延拓后的信號與分解高通濾波器g₀卷積，得到高頻系數，然后經過LF-cut-IF算子處理，去掉多余的頻率成分，再進行下采樣，得到下一層高頻系數，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)為在2^j尺度上小波包的系數，N_j表示在2^j尺度上數據的長度，

檢測的信息傳輸到主控機，根據雞群環境的溫濕度來確定對養雞場內所安裝的制冷制熱設備進行調節，

攝像頭對雞群的生長狀態進行實時觀察，并將內容傳輸到主控機；

通過土壤濕度儀的探頭插入土壤中，進行土壤透氣透水性檢查，檢查的信息通過無線連接傳輸到主控機；

主控機接收所有設備的信息，進行信息整理，對養雞場進行調節管理；