[發(fā)明專利]一種牛舍噴淋降溫調(diào)控方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910973765.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN110827352A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李奇峰;鄭文剛;丁露雨;高榮華;張石銳;蔣瑞祥;肖伯祥;余禮根;馬為紅;于沁楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心;北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G05D23/19
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 楊明月

本發(fā)明實(shí)施例提供一種牛舍噴淋降溫調(diào)控方法及系統(tǒng)。該方法包括：獲取牛舍視場(chǎng)區(qū)域的圖像序列；基于數(shù)學(xué)坐標(biāo)計(jì)算牛舍視場(chǎng)區(qū)域的范圍，得到牛舍噴淋區(qū)域；在牛舍噴淋區(qū)域內(nèi)對(duì)圖像序列進(jìn)行預(yù)處理，得到圖像數(shù)據(jù)集；在圖像數(shù)據(jù)集中提取圖片特征，得到待檢測(cè)圖片集；對(duì)待檢測(cè)圖片集進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，獲取目標(biāo)位置和目標(biāo)置信概率；計(jì)算綜合熱環(huán)境指數(shù)，若綜合熱環(huán)境指數(shù)大于等于預(yù)設(shè)閾值，則啟動(dòng)噴淋降溫總系統(tǒng)；基于目標(biāo)位置和目標(biāo)置信概率計(jì)算目標(biāo)位置與噴淋區(qū)域面積的重合度，根據(jù)重合度執(zhí)行間歇噴淋降溫機(jī)制。本發(fā)明實(shí)施例通過檢測(cè)目標(biāo)牛體，對(duì)噴淋系統(tǒng)進(jìn)行智能調(diào)控，實(shí)現(xiàn)按需噴淋，有效節(jié)省了水資源，實(shí)現(xiàn)了降耗調(diào)優(yōu)，節(jié)本增效的目標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境調(diào)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種牛舍噴淋降溫調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著規(guī)模養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，對(duì)牲畜進(jìn)行集中喂養(yǎng)、消毒和溫度調(diào)控成為了趨勢(shì)。而在規(guī)模養(yǎng)牛場(chǎng)中，噴淋降溫是牛舍普遍采用的降溫方式，主要通過淋濕體表后增加牛體散熱，調(diào)節(jié)體熱平衡的方式緩解熱應(yīng)激。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)環(huán)境溫度高于27℃時(shí)，每30min淋濕牛體1min的措施可顯著提高采食量和增重速度，降低牛體的呼吸頻率和體溫。噴淋的效果受噴頭的流量、水滴特性、水壓、安裝高度、噴淋及風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間段、噴淋制度等多因素的影響。對(duì)噴淋制度的改進(jìn)，可以提高降溫效率，減少水資源浪費(fèi)。目前噴淋系統(tǒng)主要依據(jù)環(huán)境溫度或是設(shè)定的時(shí)間范圍調(diào)控噴淋啟動(dòng)，同時(shí)采用間歇噴淋的方式控制噴淋運(yùn)行。通過對(duì)牛舍噴淋制度及運(yùn)行條件做了大量的研究，比較合理的噴淋降溫方案一般是采用噴淋30s后風(fēng)機(jī)運(yùn)行4.5min的方案，間隔時(shí)間為45min；也有的方案認(rèn)為比較合理的噴淋降溫模式是當(dāng)氣溫高于22℃時(shí)，風(fēng)機(jī)開始啟動(dòng)并連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)氣溫高于28℃時(shí)，噴淋降溫系統(tǒng)開始工作，并1h噴灑一次；當(dāng)氣溫高于32℃時(shí)，噴淋降溫系統(tǒng)每40min噴灑一次；當(dāng)氣溫超過36℃時(shí)，噴淋降溫系統(tǒng)每30min噴淋一次。實(shí)際生產(chǎn)中，大多數(shù)牛場(chǎng)(尤其是奶牛場(chǎng))采取單次噴淋持續(xù)時(shí)間為1min的噴淋制度，噴淋間隔也遠(yuǎn)低于30min。牛舍的噴淋管道一般安裝在采食區(qū)域頸枷上方距離地面1.5m高處，安裝間隔也在1-1.5m左右。一般一欄為一組噴淋控制，一根總管道連接多個(gè)噴頭，每組同時(shí)運(yùn)行。在自來水壓力下(0.15MPa)，一般噴頭的流量約為0.043-0.424m³/h，取中間值0.23m³/h為計(jì)算依據(jù)，假設(shè)一棟100米長(zhǎng)雙列頭對(duì)頭的散欄式牛舍，噴頭安裝間隔為1.5米。在持續(xù)時(shí)間為1min、間隔時(shí)間14min、每天運(yùn)行10小時(shí)的噴淋制度下，每棟舍每天噴淋的用水量約為18.4m³，消耗巨大。然而，由于牛大多數(shù)條件下是散欄飼養(yǎng)，實(shí)際生產(chǎn)條件下經(jīng)常出現(xiàn)無效噴淋現(xiàn)象，即噴水時(shí)噴淋區(qū)域并沒有牛，造成水資源的浪費(fèi)，同時(shí)水過多后積蓄在地面，容易誘發(fā)蹄病，影響健康。

由此可以看出，現(xiàn)有的牛舍噴淋系統(tǒng)采用集中控制的間歇運(yùn)行方式，無法判斷噴頭處是否有牛，智能調(diào)控各噴頭的運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致了噴淋的無效運(yùn)行，浪費(fèi)水資源，同時(shí)易造成積水，影響健康。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種牛舍噴淋降溫調(diào)控方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有按照牛體狀態(tài)的不同按需進(jìn)行噴淋的控制，造成大量水資源浪費(fèi)或沒有高效實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的智能管控等問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種牛舍噴淋降溫調(diào)控方法，包括：

獲取牛舍視場(chǎng)區(qū)域的圖像序列；

基于數(shù)學(xué)坐標(biāo)計(jì)算所述牛舍視場(chǎng)區(qū)域的范圍，得到牛舍噴淋區(qū)域；

在所述牛舍噴淋區(qū)域內(nèi)對(duì)所述圖像序列進(jìn)行預(yù)處理，得到圖像數(shù)據(jù)集；

在所述圖像數(shù)據(jù)集中提取圖片特征，得到待檢測(cè)圖片集；

對(duì)所述待檢測(cè)圖片集進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)，獲取目標(biāo)位置和目標(biāo)置信概率；

計(jì)算綜合熱環(huán)境指數(shù)，若所述綜合熱環(huán)境指數(shù)大于等于預(yù)設(shè)閾值，則啟動(dòng)噴淋降溫總系統(tǒng)；