一种基于CAN总线的猪舍环境温度检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于CAN总线的猪舍环境温度检测系统，其特征在于：所述检测系统由基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台和猪舍环境多点温度融合模型两部分组成，基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台实现对猪舍环境因子参数进行检测、调节和监控，猪舍环境多点温度融合模型基于猪舍环境多个检测点温度传感器的温度模糊值的支持度矩阵和灰色关联度矩阵求得的支持度融合权重、灰色关联度融合权重和线性组合权重实现对猪舍环境多点温度融合；本发明专利技术有效解决了现有猪舍监控系统没有根据猪舍环境温度变化的非线性、大滞后和猪舍面积大温度变化复杂等特点，对猪舍环境的温度进行检测，从而极大的影响猪舍环境温度的调控。

A pig's environmental temperature detection system based on CAN bus

The invention discloses an environmental temperature detecting system based on CAN bus, which is characterized in that the detecting system is composed of multi-point temperature CAN bus environmental parameter acquisition platform and environmental fusion model of two parts based on CAN bus environmental parameters acquisition platform to achieve detection, regulating and monitoring of piggery environment based on the environmental factor, multi point temperature fusion model of the fuzzy value environmental multipoint temperature sensor the temperature of the support matrix and grey correlation matrix support fusion weights and grey correlation fusion weights and linear combination weights of piggery environment fusion based on multi point temperature; the invention can effectively solve the existing no pig monitoring system according to the nonlinear, piggery environmental temperature changes large lag and large temperature changes and complex area of pig The temperature of piggery environment is detected, which greatly influences the regulation of environment temperature in pig house.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业牲畜养殖自动化装备的
，具体涉及一种基于CAN总线的猪舍环境温度检测系统。
技术介绍
猪舍环境温度对育肥猪的生长影响很大，不同体重的猪在不同温度下其增重不同。低温影响肥育猪的正常生长，猪的维持需要增加耗料，饲养成本高，肥育期延长。猪的生产水平和健康状况受温度、空气、光照、粉尘、噪音、设备和卫生等诸多环境因素的影响，其中，温度被认为是重要因素之一。当环境温度发生变化，猪的肌体会作出一系列的反应，变化快、温差大时，猪不仅不能正常生长，甚至会出现一些病态。猪是一种体温为39℃的恒温动物。猪舍内过多的热量对于猪来说是一个十分沉重的负担，在高温的环境条件下，温热环境和猪之间的相互作用远远超过了简单的外界刺激对猪所产生的应答反应，在这种条件下，猪常常采用三种调节方式来维持自身体温的恒定，在适宜的温热区域，猪采用耗能最少的行为调节方式，舒展身体等扩大身体的表面积加强散这一结果必然会严重影响养猪场的生产效率，给猪场带来重大的经济损失，面对高温的恶劣影响，我们必须采取综合措施不断改善猪舍的温热环境，为猪创造适宜的环境，减轻猪只的热应激，才能保证夏季时猪场的高产、稳产。通常猪可以对肌体产热进行调节而平衡热量的损失，猪在温度适中区的环境内生长，产热量最少，疾病不容易发生，能发挥其最大生产潜力。当环境温度高于温度适中区时，猪采食量减少，同时内分泌系统发生相应变化，母猪排卵数减少，产奶不足，容易出现诸如子宫炎、阴道炎和乳房炎等生殖器官疾病，还会引起乳猪的缺乳性拉稀，公猪出现精液稀薄、精子活力不强等现象。当栏舍的温度低于猪的临界低温时，猪就会大量的摄入能量饲料用于产热，以维持体温，但降低了生产水平。集约化的猪场如要提高生产水平，就不能让猪生活在低于临界低温的环境，防止把摄入的能量用于产热而降低日增重和料重比。应根据自身的实际情况，在不同季节，针对不同的生长阶段，增加相应的设施，使猪舍的环境温度达到一个适中的温度水平。试验证明，当气温从20℃降至12.5℃时，日增重会下降14.3克，但如果日采食增加38克，则可以达同样的生长速度；在自由采食的条件下，温度的变化对日增重和料重比影响相对较小。温度过低也会影响生长以致发生疾病。根据我场多年的试验，当气温在15-22℃时，肉猪的生长速度和料重比都可以达到最佳水平。过高和过低的温度不仅对集约化猪场的生产水平带来影响，而且也对猪的健康产生影响。如前所述，过高的温度会带来一些影响种猪繁殖性能的疾病，如同单纯的低温不会直接影响猪只健康一样，过高和过低的温度为猪发病提供了条件。气温的剧烈变化或气温处于过高或过低的状态，容易引起病原体数量的变化以及猪本身抵抗能力的降低，从而使疾病发生。只有在病原体存在时，气温的变化过高或过低时才会引起疾病，气温是一个诱因。这一诱因对很多猪场来说影响严重，因为许多猪场的猪群存在很多疾病的亚临床症状。所以要保持猪群的健康，必须尽量创造一个猪群适宜的温度环境，并且尽量减少温度的大幅的频繁变化。从上综述可见，猪舍温度对猪的生产过程和提高经济效益有重要作用，陈军等研究湿帘-风机系统自动控制技术对妊娠猪舍内温度影响，李立峰等研制基于组态软件和模糊控制的分娩母猪舍环境监控系统，俞守华等研究猪舍有害气体测定与温度智能控制算法，钱东平等研究畜禽舍环境温度监控系统模糊控制算法的实现，朱伟兴等研制基于物联网的保育猪舍环境监控系统，但是这些系统都没有根据猪舍环境温度变化的非线性、大滞后和猪舍面积大温度变化复杂等特点，对猪舍环境的温度进行检测，从而极大的影响猪舍环境温度的调控。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于CAN总线的猪舍环境温度检测系统，本专利技术有效解决了现有猪舍监控系统没有根据猪舍环境温度变化的非线性、大滞后和猪舍面积大温度变化复杂等特点，对猪舍环境的温度进行检测，从而极大的影响猪舍环境温度的调控。本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于CAN总线的猪舍环境温度检测系统，其特征在于：所述检测系统由基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台和猪舍环境多点温度融合模型两部分组成，基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台实现对猪舍环境因子参数进行检测、调节和监控，猪舍环境多点温度融合模型基于猪舍环境多个检测点温度传感器的温度模糊值的支持度矩阵和灰色关联度矩阵求得的支持度融合权重、灰色关联度融合权重和线性组合权重实现对猪舍环境多点温度融合。本专利技术进一步技术改进方案是：所述基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台由检测节点、控制节点和现场监控端组成，它们通过CAN总线实现检测节点、控制节点和现场监控端之间的通信。检测节点分别由传感器组模块、单片机和通信接口组成，传感器组模块负责检测猪舍环境的温度、湿度、风速和有害气体等猪舍小气候环境参数，由单片机控制采样间隔并通过通信模块发送给现场监控端；控制节点实现对猪舍环境参数的调节设备进行控制；现场监控端由一台工业控制计算机和RS232/CAN通信模块组成，实现对检测节点检测猪舍环境参数进行管理和对猪舍环境多点温度进行融合。基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台见图1所示。本专利技术进一步技术改进方案是：通过把各个检测点温度传感器值转化为模糊数，定义两两温度模糊值之间的距离与支持度和灰色关联度，构建支持度矩阵和灰色关联度矩阵，求得各个检测点温度传感器值的支持度和灰色关联度融合权重，通过对这两种融合权重的线性组合得到猪舍多点温度传感器值融合的组合权重，猪舍环境各个检测点温度传感器值与各自温度传感器值融合的组合权重积的相加和为猪舍环境多个检测点温度融合模型的值，该融合模型既考虑了不同检测点温度传感器的温度模糊值之间支持度，也考虑了不同检测点温度传感器的温度模糊值之间的灰色关联度，提高了猪舍多点温度传感器值融合精度。具体方法见图2所示。本专利技术与现有技术相比，具有以下明显优点：一、本专利技术针对基于CAN总线猪舍环境多点温度过程中，传感器精度误差、干扰和测量温度值异常等问题存在的不确定性和随机性，本专利技术专利将猪舍环境温度传感器测量的温度值用模糊数形式表示，有效地处理了猪舍环境温度传感器测量值的模糊性和不确定性，提高了猪舍环境温度传感器融合值的客观性和可靠性。二、本专利技术将猪舍环境温度参数转化为模糊数形式，定义两两模糊数之间的距离与支持度，构建支持度矩阵，根据猪舍环境每个检测点温度传感器模糊数的支持度占整个猪舍环境温度传感器检测点的温度传感器模糊数的支持度和的比为该检测点温度传感器检测值的支持度融合权重αi，提高了猪舍环境温度融合值的精确性和科学性。三、本专利技术将猪舍环境温度参数转化为模糊数形式，定义两两模糊数之间的灰色关联度，构建灰色关联度矩阵，根据每个检测点温度传感器模糊值的平均灰色关联度占整个猪舍环境检测点温度传感器模糊值的平均灰色关联度和的比为该检测点温度传感器检测值的灰色关联度融合权重βi，提高了猪舍环境温度融合值的精确性和科学性。四、本专利技术根据线性组合原理，组合权重wi与αi和βi都应尽可能接近，根据每个检测点的支持度融合权重αi与灰色关联度融合权重βi的线性组合为该检测点温度传感器值融合的组合权重，该组合权重既考虑了该检测点温度传感器值的灰色关联度融合权重βi，也考虑了该检测点温度传感器值的支持度融合权重αi，该组合权重提高猪舍环境温度融合值的精确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CAN总线的猪舍环境温度检测系统，其特征在于：所述检测系统由基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台和猪舍环境多点温度融合模型两部分组成，基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台实现对猪舍环境因子参数进行检测、调节和监控，猪舍环境多点温度融合模型基于猪舍环境多个检测点温度传感器的温度模糊数的支持度矩阵和灰色关联度矩阵求得的支持度融合权重、灰色关联度融合权重和线性组合权重实现对猪舍环境多点温度融合。

【技术特征摘要】
1.一种基于CAN总线的猪舍环境温度检测系统，其特征在于：所述检测系统由基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台和猪舍环境多点温度融合模型两部分组成，基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台实现对猪舍环境因子参数进行检测、调节和监控，猪舍环境多点温度融合模型基于猪舍环境多个检测点温度传感器的温度模糊数的支持度矩阵和灰色关联度矩阵求得的支持度融合权重、灰色关联度融合权重和线性组合权重实现对猪舍环境多点温度融合。2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的猪舍环境温度检测系统，其特征在于：所述基于CAN总线的猪舍环境参数采集平台由检测节点、控制节点和现场监控端组成，它们通过CAN总线实现检测节点、控制节点和现场监控端之间的通信；检测节点负责检测猪舍环境的温度、湿度、风速和有害气体的实际值，控制节点实现对猪舍环境参数的调节设备进行控制；现场监控端实现对猪舍环境参数进行管...

【专利技术属性】
技术研发人员：马从国，周恒瑞，何威，夏志坚，李思达，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32