[發明專利]一種魚類生長智能調控方法

在審

• 申請號: 202310140314.0
• 申請日: 2023-02-21
• 公開（公告）號: CN116185107A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 成軍虎;楊逍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳文姬

1.一種魚類生長智能調控方法，其特征在于，基于魚類生長智能調控系統，所述魚類生長智能調控系統包括通信與數據無線傳輸模塊、云端處理平臺、執行調控模塊和至少一個多傳感器無線水質監測模塊；所述執行調控模塊通過通信與數據無線傳輸模塊與云端處理平臺相連接；所述多傳感器無線水質監測模塊通過通信與數據無線傳輸模塊與云端處理平臺相連接；

所述多傳感器無線水質監測模塊包括數據處理模塊、模數轉換模塊、微處理器、圖像采集模塊、水溫傳感器、溶解氧傳感器、氨氮傳感器、亞硝氮傳感器、pH傳感器以及鹽度傳感器；

所述圖像采集模塊、水溫傳感器、溶解氧傳感器、氨氮傳感器、亞硝氮傳感器、pH傳感器以及鹽度傳感器分別與數據處理模塊相連接；

所述數據處理模塊、模數轉換模塊、微處理器依次連接；

所述執行調控模塊包括至少一個池塘控制模塊；所述池塘控制模塊包括控制器、繼電器組和被控設備，所述被控設備包括溫度調節單元、溶解氧調節單元、氨氮調節單元、亞硝氮調節單元、pH調節單元、鹽度調節單元；

所述溫度調節單元、溶解氧調節單元、氨氮調節單元、亞硝氮調節單元、pH調節單元、鹽度調節單元分別通過繼電器組與控制其相連接；

所述魚類生長智能調控方法包括以下步驟：

S1多傳感器無線水質監測模塊發送池塘內在n個歷史采集時刻的溫度、溶解氧、氨氮、亞硝氮、pH、鹽度，并按量綱分別進行歸一化處理；n大于等于1；

S2所述數據處理模塊將采集的傳感器數據進行降噪處理，得到處理后的監測數據的模擬信號；

S3所述模數轉換模塊將各個傳感器輸出的模擬信號轉化為數字信號，并將數字信號傳輸到微處理器；

S4所述微處理器接收水溫傳感器發送的水溫信息、溶解氧傳感器發送的溶解氧信息、氨氮傳感器發送的氨氮信息、亞硝氮傳感器發送的亞硝氮信息、pH傳感器發送的pH值、鹽度傳感器發送的鹽度信息以及圖像采集模塊發送的魚體圖像信息，并將接收的溫度、溶解氧、氨氮、亞硝氮、pH、鹽度以及魚體圖像信息發送至云端處理平臺；

S5所述云端處理平臺接收多傳感器無線水質監測模塊發送池塘內在n個歷史采集時刻的溫度、溶解氧、氨氮、亞硝氮、pH、鹽度以及魚體圖像信息，對接收的圖像信息中的魚的尺寸與設定的多個標準魚圖像信息進行一一對比，篩選出與接收的池塘內圖像信息中魚所處的尺寸相匹配的標準魚圖像信息，根據標準魚圖像信息中魚的重量，計算每個圖像中魚的平均質量；

S6所述云端處理平臺根據圖像信息數據得到魚體的特定生長率SGR；

S7所述云端處理平臺利用最小二乘支持向量機建立特定生長率SGR的預測模型，模型方程具體為：

Y_SGR＝C₀+aX₁+bX₂+cX₃+dX₄+eX₅+fX₆

其中，Y_SGR為魚類的特定生長率；X₁、X₂、X₃、X₄、X₅、X₆分別為對應的溫度、溶解氧、氨氮、亞硝氮、pH、鹽度；C₀、a、b、c、d、e、f均為常數；

當SGR值≤10％時，C₀＝-0.1947，a＝0.0016，b＝0.0076，c＝0.38，d＝0.01，e＝0.021，f＝0.21；

當10％＜SGR值≤30％時，C₀＝-0.3285，a＝0.0028，b＝0.0091，c＝0.27，d＝0.0076，e＝0.036，f＝0.25；

當SGR值＞30％時，C₀＝-0.1563，a＝0.0021，b＝0.013，c＝0.22，d＝0.0034，e＝0.029，f＝0.36；

S8所述云端處理平臺根據預測模型及池塘當前所養殖魚類在當前時刻的溫度、溶解氧、氨氮、亞硝氮、pH、鹽度預測出當前所養殖魚類特定生長率預測結果，再發出對應的控制指令集，使得執行調控模塊控制對應的被控設備按接收到的控制指令集執行。