一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，涉及桑蚕环境控制技术领域，该系统包括有：大蚕饲养环境监测单元，对饲养环境进行监测得到环境监测数据；大蚕生长状态监测单元，对大蚕生长状态进行监测得到生长状态监测数据；数据传输单元，将环境监测数据传输至处理单元，并将大蚕生长状态监测数据传输至分析单元；处理单元，将环境监测数据处理得到综合环境数据，并将该综合环境数据传输至分析单元；分析单元，分析综合环境数据对大蚕生长状态的影响得到分析结果；大蚕饲养环境控制单元，基于该分析结果，对大蚕饲养环境进行调控。通过上述系统来对大蚕饲养环境进行调控，降低了人力成本，稳定了蚕茧的数量和质量。稳定了蚕茧的数量和质量。稳定了蚕茧的数量和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统


[0001]本专利技术涉及桑蚕环境控制
，具体地，涉及一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统。

技术介绍

[0002]大蚕属于特种经济动物，其生长极易受饲养环境影响，当前对大蚕饲养环境控制采用人工方式存在以下不足：一方面，该方式不仅人力成本高、过度依赖人工经验，同时对饲养环境中温度、湿度、气体等各因子的数据监测未能实现时间采样的周期性和空间覆盖的全面性，造成监测不完备；另一方面，人工监测方式未充分预测环境的变化和分析大蚕生长状态，造成对大蚕的环境适应性分析不足、对饲养环境调控滞后，易造成蚕质蚕量不稳定，且标准化程度低，难以形成高质量规模化养殖，严重制约养蚕经济产出。目前大蚕饲养环境控制过于依赖人工，饲养环境与生长状态监控信息化程度低，对大蚕饲养环境适应性分析弱，环境调控严重滞后，造成人力成本高、蚕茧质量和数量不稳定，成为制约养蚕经济产出的瓶颈。

技术实现思路

[0003]为降低大蚕饲养环境控制的人力成本以及稳定蚕茧的数量和质量，本专利技术提供了一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，所述系统包括：
[0004]大蚕饲养环境监测单元，用于对大蚕饲养环境因子进行监测得到大蚕饲养环境因子监测数据；
[0005]大蚕生长状态监测单元，用于对大蚕生长状态进行监测得到大蚕生长状态监测数据；
[0006]数据传输单元，用于将所述大蚕饲养环境因子监测数据传输至处理单元，并将所述大蚕生长状态监测数据传输至分析单元；
[0007]处理单元，用于对所述大蚕饲养环境因子监测数据处理得到综合环境数据，并将所述综合环境数据传输至分析单元；
[0008]分析单元，用于基于所述大蚕生长状态监测数据和所述综合环境数据，分析所述大蚕饲养环境因子对所述大蚕生长状态的影响得到分析结果；
[0009]大蚕饲养环境控制单元，用于基于所述分析结果，对大蚕饲养环境进行调控。
[0010]本专利技术原理：通过大蚕饲养环境监测单元和大蚕生长状态监测单元分别获取大蚕饲养环境因子监测数据和大蚕生长状态监测数据，其中，大蚕饲养环境因子监测数据通过数据传输单元传输至处理单元，由于大蚕饲养环境因子监测数据量较大且其环境监测数据大部分属于正常数据，若采用单一速率进行数据传输，难免会造成资源浪费，因此将大蚕饲养环境因子监测数据通过数据传输单元进行传输，能较大程度上减少资源浪费且不影响后面处理单元对监测数据进行处理。处理单元对大蚕饲养环境因子监测数据进行处理得到综合环境数据并传输至分析单元，由于对大蚕饲养环境是进行实时监测，不仅需要监测的环
境因子种类较多，同时数据量也较大，因此通过处理单元对大蚕饲养环境因子监测数据进行处理整合得到综合环境数据并传至分析单元，能提高后续分析单元在研究大蚕饲养环境对大蚕生长状态的影响时的分析效率。大蚕生长状态监测数据通过数据传输单元传输至分析单元，分析单元对接收到的综合环境数据和大蚕生长状态监测数据进行分析得到分析结果，最后大蚕饲养环境控制单元基于该分析结果，对大蚕饲养环境进行调控。本专利技术通过获取大蚕饲养环境因子监测数据和大蚕生长状态监测数据，并对获取的大蚕饲养环境因子监测数据进行处理得到综合环境数据，再对综合环境数据和大蚕生长状态监测数据进行分析得到分析结果，最后基于分析结果，对大蚕饲养环境进行调控，提高了大蚕饲养环境控制的信息化程度，降低了人力成本，稳定了蚕茧的数量和质量。
[0011]优选的，所述大蚕饲养环境监测单元通过气流场和温度场耦合模型分析大蚕饲养环境各因子之间的相互影响关系得到分析数据，基于所述分析数据部署多源传感器与大蚕饲养环境控制设备，采集获得所述大蚕饲养环境因子监测数据。
[0012]其中，大蚕对饲养环境极其敏感，环境中的温湿度、气体、气流、通风等因子间具有强耦合特点，基于流体动力学建立气流场和温度场耦合模型，并根据气流场和温度场耦合模型分析环境各因子相互影响关系，仿真得到气流流速、气流方向、全局温湿度、局部温湿度最优参数组合，支撑部署多源传感器与大蚕饲养环境控制设备，从而实现多源传感器多方位与多角度饲养环境数据采集。
[0013]优选的，所述大蚕生长状态监测单元包括图像采集子单元，所述图像采集子单元用于采集大蚕2D图像。所述大蚕生长状态监测单元还包括雷达子单元，所述雷达子单元用于采集大蚕3D回波数据。所述大蚕生长状态监测单元还包括匹配子单元，所述匹配子单元用于将所述大蚕2D图像与所述大蚕3D回波数据进行匹配。
[0014]其中，蚕体大小、体色、体态、异常行为、群体整齐状态等生长状态，不仅反映了大蚕对饲养环境的重要性，同时也将影响蚕茧的数量和质量。通过图像采集子单元(如摄像头)采集大蚕2D图像，通过雷达子单元(如毫米波雷达)采集大蚕3D回波数据，最后通过匹配子单元将2D图像和3D回波数据进行异步匹配，实现对蚕体大小、体色、体态、异常行为、群体整齐状态的准确感知。
[0015]优选的，所述分析单元包括时间子单元、训练子单元和预测子单元，所述时间子单元用于基于所述综合环境数据对所述大蚕生长状态影响的历史分析数据，构建多尺度的大蚕饲养环境对所述大蚕生长状态的影响模型；所述训练子单元用于对所述影响模型进行训练；所述预测子单元用于基于训练后的所述影响模型，对所述综合环境数据和所述大蚕生长状态监测数据进行处理得到大蚕最佳饲养环境数据。
[0016]其中，大蚕饲养环境中温度、湿度、气体等因子的综合作用决定了大蚕的生长状态以及蚕茧的质量，时间子单元基于综合环境数据对大蚕生长状态影响的大规模历史分析数据，研究综合环境数据对大蚕生长状态的作用关系，分析饲养环境温度、湿度、气体等多因子对大蚕生长状态的综合影响，构建多尺度的的综合环境数据对大蚕生长状态的影响模型，并通过训练子单元对该影响模型进行训练。预测子单元再基于训练后的影响模型，对接收的综合环境数据和大蚕生长状态数据进行处理，得到此时大蚕的最佳饲养环境数据，后续基于大蚕的最佳饲养环境数据对大蚕饲养环境控制设备进行调控，实现让大蚕的饲养环境达到最佳的效果，从而稳定蚕茧的数量和质量。
[0017]优选的，所述数据传输单元用于将所述大蚕饲养环境因子监测数据传输至处理单元包括：获取所述大蚕饲养环境因子监测数据并对每个所述大蚕饲养环境因子监测数据均设置数据范围，当所述大蚕饲养环境因子监测数据位于对应所述数据范围内，则将位于所述数据范围内对应的所述大蚕饲养环境因子监测数据采用第一预设速率传输至所述处理单元，当所述大蚕饲养环境因子监测数据超过对应所述数据范围，则将超过所述数据范围对应的所述大蚕饲养环境因子监测数据采用第二预设速率传输至所述处理单元。
[0018]其中，多源传感器对大蚕饲养环境是进行实时监测和采集，需要传输的数据量较大，同时大蚕在饲养过程中，大蚕饲养环境数据更多时间是位于正常范围，如一直保持较高速率的数据传输，难免会造成资源浪费。通过配置第一预设速率和第二预设速率，第二预设速率高于第一预设速率，当大蚕饲养环境因子监测数据中存在有超过其对应数据范围的数据，说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，其特征在于，所述系统包括：大蚕饲养环境监测单元，用于对大蚕饲养环境因子进行监测得到大蚕饲养环境因子监测数据；大蚕生长状态监测单元，用于对大蚕生长状态进行监测得到大蚕生长状态监测数据；数据传输单元，用于将所述大蚕饲养环境因子监测数据传输至处理单元，并将所述大蚕生长状态监测数据传输至分析单元；处理单元，用于对所述大蚕饲养环境因子监测数据处理得到综合环境数据，并将所述综合环境数据传输至分析单元；分析单元，用于基于所述大蚕生长状态监测数据和所述综合环境数据，分析所述大蚕饲养环境因子对所述大蚕生长状态的影响得到分析结果；大蚕饲养环境控制单元，用于基于所述分析结果，对大蚕饲养环境进行调控。2.根据权利要求1所述的一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，其特征在于，所述大蚕饲养环境监测单元通过气流场和温度场耦合模型分析大蚕饲养环境各因子之间的相互影响关系得到分析数据，基于所述分析数据部署多源传感器与大蚕饲养环境控制设备，采集获得所述大蚕饲养环境因子监测数据。3.根据权利要求1所述的一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，其特征在于，所述大蚕生长状态监测单元包括图像采集子单元，所述图像采集子单元用于采集大蚕2D图像。4.根据权利要求3所述的一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，其特征在于，所述大蚕生长状态监测单元还包括雷达子单元，所述雷达子单元用于采集大蚕3D回波数据。5.根据权利要求4所述的一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，其特征在于，所述大蚕生长状态监测单元还包括匹配子单元，所述匹配子单元用于将所述大蚕2D图像与所述大蚕3D回波数据进行匹配。6.根据权利要求1所述的一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，其特征在于，所述分析单元包括时间子单元、训练子单元和预测子单元，所述时间子单元用于基于所述综合环境数据对所述大蚕生长状态影响的历史分析数据，构建多尺度的大蚕饲养环境对所述大蚕生长状态的影响模型；所述训练子单元用于对所述影响模型进行训练；所述预测子单元用于基于训练后的所述影响模型，对所述综合环境数据和所述大蚕生长状态监测数据进行处理得到大蚕最佳饲养环境数据。7.根据权利要求1所述的一种智能物联驱动的大蚕饲养环境控制系统，其特征在于，所述数据传输单元用于将所述大蚕饲养环境因子监测数据传输至处理单元包括：获取所述大蚕饲养环境因子监测数据并对每个所述大蚕饲养环境因子监测数据均设置数据范围，当所述大蚕饲养环境因子监测数据位于对应所述数据范围内，则将位于所述数据范围内对应的所述大蚕饲养环境因子监测数据采用第一预设速率传输至所述处理单元，当所述大蚕饲养环境因子监测数据超过对应所述数据范围，则将超过所述数据范围对应的所述大蚕饲养环境因子监测数据采用第二预设速率传输至所述处理单元。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，郭佳，刘宇，叶江红，罗俊，蒋辉霞，梅林森，陈攀，马倩，郑宇，
申请(专利权)人：四川省农业机械研究设计院，
类型：发明
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