[發明專利]基于數據驅動和事件推理的雞舍通風自動控制方法

在審

• 申請號: 202310306150.4
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116466778A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 曹鵬飛;賀凱迅;鐘寧帆
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 青島錦佳專利代理事務所(普通合伙) 37283
• 代理人: 朱玉建

1.基于數據驅動和事件推理的雞舍通風自動控制方法，其特征在于，

所述雞舍通風自動控制方法采用的雞舍通風自動化系統包括傳感器、數據采集器、事件采集器、主控制器、風機調節控制器、小窗調節控制器、排氣風機和小窗電機；

其中，傳感器與數據采集器相連，傳感器包括舍內溫度傳感器、濕度傳感器、舍外溫度傳感器、二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、硫化氫傳感器以及負壓傳感器；

舍內溫度傳感器用于檢測舍內溫度；濕度傳感器用于檢測舍內濕度；舍外溫度傳感器用于檢測舍外溫度；二氧化碳傳感器用于檢測舍內二氧化碳濃度；氨氣傳感器用于檢測舍內氨氣濃度；硫化氫傳感器用于檢測舍內硫化氫濃度；負壓傳感器用于檢測舍內負壓；

數據采集器分別與主控制器以及小窗調節控制器相連；

事件采集器與主控制器相連；

主控制器與風機調節控制器以及小窗調節控制器分別相連，風機調節控制器與排氣風機相連，小窗調節控制器與小窗電機相連；

在主控制器內存儲有數據驅動模型、事件推理模型以及小窗開度模型，在風機調節控制器內存儲有風機計算模型，在小窗調節控制器內存儲有小窗電機位移連續控制模型；

所述雞舍通風自動控制方法，包括如下步驟：

步驟1.數據采集器實時采集各種傳感器數據，包括舍內溫度、舍內濕度、舍外溫度、舍內二氧化碳濃度、舍內氨氣濃度、舍內硫化氫濃度以及舍內負壓；數據采集器對采集的傳感器數據進行預處理后，再將預處理后的數據實時發送至主控制器和小窗調節控制器；

步驟2.事件采集器采集事件信息，并將所述事件信息發送至主控制器；

步驟3.主控制器根據數據采集器發送的數據以及當前雞齡，通過數據驅動模型計算通風量，同時根據事件采集器發送的事件信息，通過事件推理模型對通風量進行修正；

主控制器基于數據驅動模型計算得到的通風量值，加上事件推理模型得到的通風量修正值得到最終的通風量指令，并將該通風量指令發送給風機調節控制器；同時，主控制器結合通風量指令，利用小窗開度模型計算進風小窗開度指令，并發送給小窗調節控制器；

步驟4.風機調節控制器接收來自主控制器的通風量指令后，利用風機計算模型，通過計算得到排氣風機的開啟周期，控制排氣風機的啟停；

步驟5.小窗調節控制器接收來自主控制器的進風小窗開度指令，同時接收來自數據采集器發送的舍內負壓數據，利用小窗電機位移連續控制模型對小窗電機位移進行調控。

2.根據權利要求1所述的雞舍通風自動控制方法，其特征在于，

所述數據驅動模型的表達式為：

其中，V₁為數據驅動模型計算得到的通風量，{ω₁，ω₂，…，ω₇}為增益系數，b為偏置量，sign(x)為符號函數，當x0時，sign(x)0；

age為雞齡，age_max為最大雞齡，即雞群出欄的年齡；

T_i為舍內溫度，T_isp為溫度目標值；

H為舍內濕度，H_max、H_min分別為舍內濕度最大值和最小值；

T_o為舍外溫度，T_o,max、T_o,min分別為舍外溫度最大值和最小值；

C為二氧化碳濃度，C_max、C_min分別為二氧化碳濃度最大值和最小值；

N為氨氣濃度，N_max、N_min分別為氨氣濃度最大值和最小值；

S為硫化氫濃度，S_max、S_min分別為硫化氫濃度最大值和最小值。