智能鱼塘系统的建立方法、设备及存储介质技术方案

本申请公开了一种智能鱼塘系统的建立方法、设备及存储介质，涉及水产品养殖技术领域，方法包括：在预设的物联网平台，构建鱼塘的第一鱼塘三维模型；根据物联网平台配置规则引擎，将传感器数据映射至第一鱼塘三维模型的数字模型节点，得到第二鱼塘三维模型；通过渐进式框架和三维引擎将第二鱼塘三维模型渲染至浏览器，得到第三鱼塘三维模型；建立仿真控制器系统、鱼塘水质预测系统、控制系统及一键投喂系统；根据第三鱼塘三维模型、仿真控制器系统、鱼塘水质预测系统、控制系统及一键投喂系统，得到智能鱼塘系统。通过这种方法，使得智能鱼塘系统更加规模化、统一化、网络化及智能化的管理控制。的管理控制。的管理控制。

【技术实现步骤摘要】
智能鱼塘系统的建立方法、设备及存储介质


[0001]本申请涉及水产品养殖
，尤其涉及一种智能鱼塘系统的建立方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着我国经济的飞速发展，科学技术也得到了空前的发展，我们正在进入一个数字化时代。数字孪生是指在信息化平台模拟物理实体，流程和系统，借助于这种映射关系，我们得以在信息化平台上进行监控，仿真，甚至可以通过控制虚拟物体达到控制现实物体的目的；目前数字孪生在飞机设计以及众多高科技产业上已经得到了一定程度的应用，大大推动了工业4.0的发展。但是由于渔业本身构建模型复杂，农业自动化程度相对工业程度较低，大部分仍然以露天池塘为主，构建露天鱼塘的数字化分身十分困难，而且自动化设备也难于发挥最大效率，自动化装置的大量使用以及物联网和人工智能技术的广泛应用使得这种鱼塘生产效率极大提高，但与此同时也使得管理，运行和维护变得复杂，而养殖户大多不懂数字化运维，这会使得数字化难于全面发挥其全部威力。数字孪生系统构建一个与实体类似的虚拟体，用户可以提前进行仿真模拟，熟练掌握运维操作，并且通过预测系统来规避养殖可能发生的灾难性事件。数字孪生通常具有3D模型，数据直接呈现在三维虚拟体上，比运维大屏更加直观。但是传统的数字孪生技术需要复杂的建模，接入数字平台需要复杂的操作，这将使得其难于推广使用。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种智能鱼塘系统的建立方法、设备及存储介质，使得智能鱼塘系统更加规模化、统一化、网络化及智能化的管理控制。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种智能鱼塘系统的建立方法，包括：
[0005]一种智能鱼塘系统的建立方法，其特征在于，包括：
[0006]在预设的物联网平台，构建鱼塘的第一鱼塘三维模型；
[0007]根据所述物联网平台配置规则引擎，将传感器数据映射至所述第一鱼塘三维模型的数字模型节点，得到第二鱼塘三维模型，其中，所述传感器数据为通过物联网传感器采集所述鱼塘得到的实景鱼塘数据；
[0008]通过渐进式框架和三维引擎将所述第二鱼塘三维模型渲染至浏览器，得到第三鱼塘三维模型；
[0009]建立仿真控制器系统、鱼塘水质预测系统、控制系统及一键投喂系统；
[0010]根据所述第三鱼塘三维模型、所述仿真控制器系统、鱼塘水质预测系统、控制系统及一键投喂系统，得到智能鱼塘系统。
[0011]根据本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果:将物联网监控采集到的实景鱼塘数据投映为虚拟鱼塘,通过计算机分析、模拟、预测、优化养殖
策略,用以指导实景鱼塘的养殖作业；在数据结合方面创造性的使用规则引擎使得数据结合可以低代码甚至零代码即可实现；将第二鱼塘三维模型渲染至浏览器，使用户可以通过计算机或手机等都能够进行操作；通过这种方法，使得智能鱼塘系统更加规模化、统一化、网络化及智能化的管理控制的管理控制，为养殖人员提供标准、便捷的科技养殖指导服务，让普通养殖用户群体较为容易的掌控科技养殖能力，提升养殖产量和效益。
[0012]根据本申请第一方面的一些实施例，所述在预设的物联网平台，构建鱼塘的第一鱼塘三维模型，包括：
[0013]建立鱼塘的基本体、养殖水域布局模型及生态环境模型；
[0014]建立多个第一饲料仿真模型，并对每一所述第一饲料仿真模型进行随机化形态调整，得到多个第二饲料仿真模型；
[0015]对每一所述第二饲料仿真模型进行刚体属性增加、摩擦力微调与弹跳力微调，得到第三饲料仿真模型；
[0016]对所述基本体中与所述第三饲料仿真模型接触的部件增加刚体属性；
[0017]对所述第三饲料仿真模型创建在所述基本体中的动画操作，以使所述第三饲料仿真模型进行掉落至鱼塘的动作。
[0018]根据本申请第一方面的一些实施例，所述传感器数据通过物联网设备采集，所述物联网平台通过订阅主题机接收所述传感器数据并采用red i s缓存；所述根据所述物联网平台配置规则引擎，并将传感器数据映射至与所述第一鱼塘三维模型对应的数字模型节点，包括：
[0019]根据基于SQL的规则引擎和自定义脚本规则，将所述传感器数据映射至与所述第一鱼塘三维模型对应的数字模型节点。
[0020]根据本申请第一方面的一些实施例，在所述根据渐进式框架和三维引擎将所述第二鱼塘三维模型渲染至浏览器，得到第三鱼塘三维模型之后，包括：
[0021]根据Axios网络请求库和所述渐进式框架将所述数字模型节点同步至所述第三鱼塘三维模型中。
[0022]根据本申请第一方面的一些实施例，所述仿真控制器系统的创建通过如下步骤：
[0023]通过黑盒建模的方式建立所述仿真控制器系统；
[0024]设置响应信号的获取方式为输入阶跃信号。
[0025]根据本申请第一方面的一些实施例，所述鱼塘水质预测系统由以下步骤得到：
[0026]获取地理气象层数据；
[0027]对所述地理气象层数据进行离线训练，得到第一历史时序数据；
[0028]对所述第一历史时序数据进行在线推理，得到第二历史时序数据；
[0029]根据长短期记忆神经网络对所述第二历史时序数据进行特征提取，得到鱼塘溶解氧特征曲线；
[0030]根据所述鱼塘溶解氧特征曲线，得到所述鱼塘水质预测系统。
[0031]根据本申请第一方面的一些实施例，所述一键投喂系统用于：
[0032]确定所述智能鱼塘系统处于就绪状态，依次启动并运行所述智能鱼塘系统中的移动载具、搅拌仓、风机、传送带及至少一个投喂盒；
[0033]通过米利型有限状态机转换算法依次对所述移动载具、所述搅拌仓、所述风机、所
述传送带及所述投喂盒的运行状态进行状态转移；
[0034]确定所述投喂盒处于投喂完成状态，停止运行所述移动载具、所述搅拌仓、所述风机、所述传送带及每一所述投喂盒，并将所述智能鱼塘系统恢复至就绪状态。
[0035]根据本申请第一方面的一些实施例，所述鱼塘水质预测系统用于：
[0036]获取环境容量、初始容量及鱼群的增长速率；
[0037]通过环境容量、初始容量、增长速率结合逻辑斯蒂方程，计算得到所述鱼群生长的预计重量；
[0038]根据所述预计重量，配置对应的权重和投料比，得到投料数值。
[0039]根据本申请第二方面实施例的智能鱼塘系统的建立设备，其包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的智能鱼塘系统的建立方法。
[0040]根据本申请第三方面实施例的计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述第一方面所述的智能鱼塘系统的建立方法。
[0041]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能鱼塘系统的建立方法，其特征在于，包括：在预设的物联网平台，构建鱼塘的第一鱼塘三维模型；根据所述物联网平台配置规则引擎，将传感器数据映射至所述第一鱼塘三维模型的数字模型节点，得到第二鱼塘三维模型，其中，所述传感器数据为通过物联网传感器采集所述鱼塘得到的实景鱼塘数据；通过渐进式框架和三维引擎将所述第二鱼塘三维模型渲染至浏览器，得到第三鱼塘三维模型；建立仿真控制器系统、鱼塘水质预测系统、控制系统及一键投喂系统；根据所述第三鱼塘三维模型、所述仿真控制器系统、鱼塘水质预测系统、控制系统及一键投喂系统，得到智能鱼塘系统。2.根据权利要求1所述的智能鱼塘系统的建立方法，所述在预设的物联网平台，构建鱼塘的第一鱼塘三维模型，包括：建立鱼塘的基本体、养殖水域布局模型及生态环境模型；建立多个第一饲料仿真模型，并对每一所述第一饲料仿真模型进行随机化形态调整，得到多个第二饲料仿真模型；对每一所述第二饲料仿真模型进行刚体属性增加、摩擦力微调与弹跳力微调，得到第三饲料仿真模型；对所述基本体中与所述第三饲料仿真模型接触的部件增加刚体属性；对所述第三饲料仿真模型创建在所述基本体中的动画操作，以使所述第三饲料仿真模型进行掉落至鱼塘的动作。3.根据权利要求1所述的智能鱼塘系统的建立方法，其特征在于，所述传感器数据通过物联网设备采集，所述物联网平台通过订阅主题机接收所述传感器数据并采用redis缓存；所述根据所述物联网平台配置规则引擎，并将传感器数据映射至与所述第一鱼塘三维模型对应的数字模型节点，包括：根据基于SQL的规则引擎和自定义脚本规则，将所述传感器数据映射至与所述第一鱼塘三维模型对应的数字模型节点。4.根据权利要求1所述的智能鱼塘系统的建立方法，其特征在于，在所述根据渐进式框架和三维引擎将所述第二鱼塘三维模型渲染至浏览器，得到第三鱼塘三维模型之后，包括：根据Axios网络请求库和所述渐进式框架将所述数字模型节点同步至所述第三鱼塘三维模型中。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮振荣，劳睿腾，刘建杰，张京玲，黄辉，张志坚，张宇，王天雷，谭蔚婷，赖扬东，黎佩莹，吴震宇，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：