本发明专利技术涉及一种养殖场百叶扇风机系统及其检测、预测方法，属于养殖场检测技术领域。本发明专利技术包括百叶扇风机，百叶扇风机还加装有检测装置、通信装置、控制装置，及电源模块，其中：检测装置包括三轴加速度传感器和风机电流电压采集电路，通信装置包括有线通信模块和无线通信模块，控制器的输入端口通过检测电路接收三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路的数据，并通过有线通信模块和无线通信模块将信号传递到外界设备；通过在百叶窗的叶片上安装检测叶片姿态的三轴加速度传感器，用三轴加速度传感器检测叶片与垂直面的角度；增加风机电流电压采集电路检测风机的启动瞬态电流和电压，以及常态运行电流和电压；广泛运用于养殖场检测装置场合。测装置场合。测装置场合。
【技术实现步骤摘要】
养殖场百叶扇风机系统及其检测、预测方法
[0001]本专利技术涉及一种养殖场百叶扇风机系统及其检测、预测方法，属于养殖场检测
技术介绍
[0002]当前，在大规模、集中养殖环境下，养殖场内的环境控制要求越来越高，在养殖场内各种环境参数中，养殖场的温度、呼吸量和氨气浓度这三个参数是最为重要的。这三个参数都是靠控制通风效果来实现的。目前所有的养殖场环境控制器都是采用在养殖场安装风机来解决养殖场的温度控制和氨气浓度控制。因此风机工作是否正常直接决定了养殖场的环境参数指标的好坏，当风机发生故障时，对家禽的死亡率以及养殖户的经济损失有直接关系。
[0003]养殖场风机的故障有多种方式，例如：风机线路故障导致风机断电，无法旋转；风机损坏无法旋转；风机长期工作而被异物阻挡导致阻力变大，从而旋转变慢；风机老化，通风效率变差等，风机的百叶窗板属于风机一体的部件，如果出现阻力无法打开，也会影响通风效果。
[0004]当前检测养殖场风机工作状态虽然带有故障反馈，但都是在风机的控制设备里，只能检测反馈风机是否通电，是否在工作，至于风机实际工作效果，无法检测和反馈，更无法提供预测性故障提示和使用状态维护。
技术实现思路
[0005]针对现有技术存在的上述缺陷，本专利技术提出了一种养殖场百叶扇风机系统及其检测、预测方法。
[0006]本专利技术所述的养殖场百叶扇风机系统，包括百叶扇风机，百叶扇风机还加装有如下部件：
[0007]检测装置，包括三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路，以及检测电路，其中：
[0008]三轴加速度传感器，安装于百叶扇风机的出风口的百叶窗板上，用于检测出当前传感器与重力方向的夹角，即百叶窗挡板跟重力方向夹角；
[0009]风机电流电压采集电路，放置于风机的供电线端，用于检测风机的启动瞬态电流和电压，以及常态运行电流与电压；
[0010]检测电路，集成于百叶扇风机的PCB电路板上，与三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路组成一个叶片姿态检测装置；
[0011]通信装置，包括有线通信模块和无线通信模块，其中：
[0012]有线通信模块，集成于百叶扇风机的PCB电路板上，采用RS232和RS485总线通信模式，用于三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路数据收发的通信；
[0013]无线通信模块，集成于百叶扇风机的PCB电路板上，采用Lora通信模式，采用433mhz频段点对点通信模式，用于三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路数据的无线
收发；
[0014]控制装置，包括控制器，控制器的输入端口通过检测电路接收三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路的数据，并通过有线通信模块和无线通信模块将信号传递到外界设备。
[0015]优选地，所述外界设备包括环控器和服务器，其中：
[0016]环控器，连接百叶扇风机的控制装置，以及养殖场内的温度传感器、氨气浓度传感器，并通过无线通信单元与服务器相连，用于检测百叶扇风机状态、环境的温度以及氮气浓度信息，并将上述风机状态、温度和浓度信息通过无线通信单元传递到服务器；
[0017]服务器，通过无线通信单元连接环控器、百叶扇风机的控制装置，并通过无线通信单元下发报警信号至百叶扇风机的控制装置、环控器，用于远程监控养殖场的相关工作状态和数据。
[0018]优选地，所述百叶扇风机安装于养殖场的墙壁上，风机出风口处安装百叶窗板，当风机不旋转时百叶窗板受重力作用是自然关闭状态，百叶窗板水平垂直向下；当风机旋转时，风机出风口的百叶窗板会自动被空气推开一个角度，风机旋转越快，风量越大，百叶窗板被推开的角度越大，当风量最大时，百叶窗板接近于水平角度。
[0019]优选地，所述控制装置还包括存储器，控制器包括风机故障处理单元，存储器存储有风机的历史数据、百叶窗板的历史数据。
[0020]本专利技术所述的养殖场百叶扇风机的检测方法，包括如下步骤：
[0021]步骤一：检测百叶扇风机是否启动，包括两种情况：
[0022]情况一：检测风机是否启动：通过风机电流电压采集电路获取风机的启动瞬时电流和电压，并作如下判断：``
[0023]若风机电流电压采集电路能获取启动瞬时电流和电压，则继续与历史数据对比判断：
[0024]若瞬时电流和电压与历史数据一致，则继续步骤二；
[0025]若瞬时电流相对于历史数据变大30％以上，电压偏低30％以上，判断为风机异常，发出预警，继续步骤二；
[0026]若风机电流电压采集电路未能获取启动瞬时电流和电压，判断风机未工作；
[0027]情况二：检测百叶扇板是否启动：通过三轴加速度传感器获取百叶扇板的瞬时开启角度，并作如下判断：
[0028]若三轴加速度传感器能获取瞬时开启角度，则继续与历史数据对比判断：
[0029]若瞬时开启角度与历史数据一致，则继续步骤二；
[0030]若瞬时开启角度相对于历史数据变小50％以上，发出预警，判断百叶扇板出现老化或堵塞，继续步骤二；
[0031]若三轴加速度传感器未能获取开启角度，判断风机没有旋转或者三轴加速度传感器脱落，因而没有检测到百叶扇板倾角角度；
[0032]步骤二：检测百叶扇风机的工作状态，包括两种情况：
[0033]情况一：检测风机的工作状态：通过风机电流电压采集电路获取风机的常态运行电流和电压，与历史数据对比判断：
[0034]若风机电流电压采集电路获取的常态运行电流和电压与历史数据一致，判断风机
正常工作，则继续检测；
[0035]若风机电流电压采集电路获取的常态运行电流和电压与历史数据不一致，判断风机间歇故障，则继续步骤三；
[0036]情况二：检测百叶扇板的工作状态：通过三轴加速度传感器获取百叶扇板的常态开启角度，与历史数据对比判断：
[0037]若三轴加速度传感器获取的常态开启角度与历史数据一致，判断百叶扇板正常工作，则继续检测；
[0038]若三轴加速度传感器获取的常态开启角度与历史数据不一致，判断百叶扇板间歇故障，则继续步骤三；
[0039]步骤三：服务器触发报警，将报警信号通过无线通信模块传递给百叶扇风机的控制装置或环控器。
[0040]本专利技术所述的养殖场百叶扇风机的预测方法，利用养殖场百叶扇风机系统建立风机的故障预警模型，包括如下步骤：
[0041]步骤一：数据的采集和预处理：从启动开始，按照设置的时间间隔记录当前的电流值，直到风机从启动状态转为稳定运行状态；载入记录的原始数据，并对数据进行归一化的处理；
[0042]步骤二：故障预警网络的训练：工作电流的变化作为输入，百叶窗实际开度值作为输出；利用GRU-CNN网络对参考数据进行训练；
[0043]步骤三：确定故障预警阈值，生成预警网络模型：故障预警网络训练好以后，输入从启动到稳定的工作电流变化，得到的是百叶窗开度值随时间变化的一组向量，将百叶窗开度值与实际的百叶窗本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种养殖场百叶扇风机系统，包括百叶扇风机，其特征在于，百叶扇风机还加装有如下部件：检测装置，包括三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路，以及检测电路，其中：三轴加速度传感器，安装于百叶扇风机的出风口的百叶窗板上，用于检测出当前传感器与重力方向的夹角，即百叶窗挡板跟重力方向夹角；风机电流电压采集电路，放置于风机的供电线端，用于检测风机的启动瞬态电流和电压，以及常态运行电流与电压；检测电路，集成于百叶扇风机的PCB电路板上，与三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路组成一个叶片姿态检测装置；通信装置，包括有线通信模块和无线通信模块，其中：有线通信模块，集成于百叶扇风机的PCB电路板上，采用RS232和RS485总线通信模式，用于三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路数据收发的通信；无线通信模块，集成于百叶扇风机的PCB电路板上，采用Lora通信模式，采用433mhz频段点对点通信模式，用于三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路数据的无线收发；控制装置，包括控制器，控制器的输入端口通过检测电路接收三轴加速度传感器、风机电流电压采集电路的数据，并通过有线通信模块和无线通信模块将信号传递到外界设备。2.根据权利要求1所述的养殖场百叶扇风机系统，其特征在于，所述外界设备包括环控器和服务器，其中：环控器，连接百叶扇风机的控制装置，以及养殖场内的温度传感器、氨气浓度传感器，并通过无线通信单元与服务器相连，用于检测百叶扇风机状态、环境的温度以及氮气浓度信息，并将上述风机状态、温度和浓度信息通过无线通信单元传递到服务器；服务器，通过无线通信单元连接环控器、百叶扇风机的控制装置，并通过无线通信单元下发报警信号至百叶扇风机的控制装置、环控器，用于远程监控养殖场的相关工作状态和数据。3.根据权利要求2所述的养殖场百叶扇风机系统，其特征在于，所述百叶扇风机安装于养殖场的墙壁上，风机出风口处安装百叶窗板，当风机不旋转时百叶窗板受重力作用是自然关闭状态，百叶窗板水平垂直向下；当风机旋转时，风机出风口的百叶窗板会自动被空气推开一个角度，风机旋转越快，风量越大，百叶窗板被推开的角度越大，当风量最大时，百叶窗板接近于水平角度。4.根据权利要求3所述的养殖场百叶扇风机系统，其特征在于，所述控制装置还包括存储器，控制器包括风机故障处理单元，存储器存储有风机的历史数据、百叶窗板的历史数据。5.一种养殖场百叶扇风机的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：检测百叶扇风机是否启动，包括两种情况：情况一：检测风机是否启动：通过风机电流电压采集电路获取风机的启动瞬时电流和电压，并作如下判断：``若风机电流电压采集电路能获取启动瞬时电流和电压，则继续与历史数据对比判断：若瞬时电流和电压与历史数据一...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦浩华，金鑫，付飞，
申请(专利权)人：青岛科创信达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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