[發明專利]一種生豬飼料檢測與配方系統

在審

• 申請號: 202110497250.0
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113128656A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 馮凱宇;馬從國;丁曉紅;王蘇琪;張慶宇;肖炳宇;馬海波;張利兵;金德飛;周恒瑞;王建國;陳亞娟;宋素娟;李亞洲
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: G06N3/00
• 分類號: G06N3/00;G06N3/04;A23K50/30;A23N17/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 李鋒

本發明公開了一種生豬飼料檢測與配方系統，其特征在于：所述系統包括生豬養殖環境參數采集與控制平臺、生豬飼料配方料重比預測子系統和生豬飼料配方粒子群算法優化子系統，實現對生豬養殖環境參數進行檢測、生豬飼料配方的料重比預測和生豬飼料配方進行優化；本發明有效解決了現有生豬養殖環境參數檢測系統沒有根據生豬養殖環境參數變化的非線性、大滯后和生豬飼料配方復雜等對生豬養殖經濟效益的影響，沒有對生豬飼料料重比進行預測和對生豬飼料配方進行精確調節，從而極大影響生豬養殖經濟效益和生豬管理問題。

技術領域

本發明涉及生豬飼料檢測與配方自動化的技術領域，具體涉及一種生豬飼料檢測與配方系統。

背景技術

飼料是生豬養殖業發展的基礎，推進飼料產業良性發展有利于促進生豬養殖業轉型升級。近年來，我國生豬飼料企業迅速發展，相關企業在生豬飼料生產過程中，仍存在原料資源短缺、安全形勢嚴重、飼料企業信息化建設不足等問題。我國生豬飼料市場的主要模式隨著生豬養殖產業的發展，其市場逐漸呈現出集約化與規模化態勢。生豬飼料配方的飼料產品設計基于市場和利潤，通過利用各類飼料資源并對其進行營養組合，從而最大限度地發揮原材料營養功能來提高生豬養殖經濟效益和節約養殖成本。因此準確預測生豬飼料配方的料重比和優化生豬飼料配方組合顯得尤為重要，本專利研制一種生豬飼料檢測與配方系統來滿足生豬飼料配方生產和生豬養殖企業提高生豬養殖經濟效益的需要。

發明內容

本發明提供了一種生豬飼料檢測與配方系統，本發明有效解決了現有生豬養殖環境參數檢測系統沒有根據生豬養殖環境參數變化的非線性、大滯后和生豬飼料配方復雜等對生豬養殖經濟效益的影響，沒有對生豬飼料料重比進行預測和對生豬飼料配方進行精確調節，從而極大影響生豬養殖經濟效益和生豬管理問題。

本發明通過以下技術方案實現：

一種生豬飼料檢測與配方系統由生豬養殖環境參數采集與控制平臺、生豬飼料配方料重比預測子系統和生豬飼料配方粒子群算法優化子系統組成，實現對生豬養殖環境參數進行檢測、生豬飼料配方的料重比預測和生豬飼料配方進行優化，提高生豬養殖經濟效益和生產管理效率。

本發明進一步技術改進方案是：

生豬養殖環境參數采集與控制平臺包括多個檢測節點、網關節點、控制節點、現場監控端、云平臺和移動端App組成，檢測節點、控制節點和網關節點之間通過構建LoRa通信網絡來實現多個檢測節點、控制節點和網關節點之間的無線通信；檢測節點將檢測的生豬養殖參數通過網關節點的RS232接口發送給現場監控端，現場監控端對生豬養殖參數進行處理與監控、預測生豬飼料配方料重比和優化飼料配方；網關節點通過NB-IoT模塊與云平臺之間以及云平臺通過5G網絡與移動端App之間實現生豬養殖環境參數的雙向傳輸，網關節點與現場監控端之間通過RS232接口實現生豬環境養殖參數雙向傳輸；生豬養殖環境參數采集與控制平臺結構見圖1所示。

本發明進一步技術改進方案是：

生豬飼料配方料重比預測子系統包括2個LSTM神經網絡模型、CNN卷積神經網絡模型、2個NARX神經網絡模型、Elman神經網絡模型、環境評價模塊和料重比趨勢預測模塊，生豬飼料配方作為CNN卷積神經網絡模型和對應的LSTM神經網絡模型的輸入，CNN卷積神經網絡模型和LSTM神經網絡模型的輸出作為對應的NARX神經網絡模型的輸入，NARX神經網絡模型、環境評價模塊和料重比趨勢預測模塊作為Elman神經網絡模型對應的輸入，Elman神經網絡模型的輸出作為對應的NARX神經網絡模型的輸入，NARX神經網絡模型輸出作為對應的LSTM神經網絡模型的輸入和料重比預測值，LSTM神經網絡模型輸出作為Elman神經網絡模型對應的輸入；生豬飼料配方料重比預測子系統結構見圖2所示。

本發明進一步技術改進方案是：