CN108782314A - 一种使鸡舍光线布局均匀的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于养殖设备技术领域，公开了一种使鸡舍光线布局均匀的装置，包括：单片机控制器、控制终端；用于对鸡舍内的环境进行模拟的模拟屏；用于采集外界光照射强度且位于鸡舍顶棚以及侧壁的进光系统；用于播放视频、音频的播放器；用于提供鸡舍内光源的照明系统；用于补充鸡舍内光线的反光层；用于控制补光的智能补光控制器；用于对鸡笼内部光线强度进行检测的光线强度测量装置。本发明较好的对鸡舍的照明布局进行了改善，利用光的反射、散射以及折射原理，将局部过强的光线分散到光线不足的区域，使得不同位置的鸡只能得到尽可能近似的光照强度，功能多样，能够精准的控制鸡舍内光线的布局，充分发挥生产性能。
Description
技术领域
本发明属于养殖设备技术领域，尤其涉及一种使鸡舍光线布局均匀的装置。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
鸡舍中适宜的光照能提高蛋鸡的产蛋量，加快肉鸡的增重速度，使雏鸡血液循环加快、食欲增加、有助于钙磷代谢、免疫力增强。但是，如果光照过强或过弱，光照时间过长或过短，光照均匀度过低，都会对鸡产生不良影响。自然光照受纬度、季节和天气等不可控因素影响。和自然光照相比，人工光照的最大优点是能做到人为控制，使光照强度和光照时间更好地满足鸡生长和生产的需求。自然光照的光照时长通常短于蛋鸡和肉鸡所需要的光照时长，因此开放式鸡舍多安装照明灯，通过人工或者半人工控制照明灯的数量及照明时间来补给鸡舍内的光照。半开放鸡舍同时接受自然光和人工光照，在门、窗和通风口处光照强度大，容易引起应激和啄癖，光照均匀度差，导致鸡生长和生产性能参差不齐。随一昼夜自然光照周期性强度变化，需要适时调整鸡舍光照强度，人工或者半人工控制照明灯浪费了大量的人力物力，且受到人为经验的控制而影响鸡舍内的光线环境，导致生产成本增加。全密闭鸡舍式完全使用人工光照，可以提高鸡舍的整体光照均匀度，但全密闭鸡舍加大了鸡舍的建筑成本、不能利用太阳能，且增加了通风换气能耗，生产成本增加。同时现有光照系统功能单一，不能满足鸡舍的附属功能的需求。
由于无线传输媒介的广播特性，干扰问题成为限制无线通信系统性能的重要因素，无线网络的干扰管理问题是未来通信技术发展中的重要研究内容。
为了进行干扰管理，首先应准确刻画干扰。在实际的无线通信系统中，干扰携带有信息并且有特定的结构，它首先具有功率，频率和时间这些基本特征，根据所采用的具体技术，干扰还可能具有空间角度、极化方向、编码方式等新的特征，因此干扰具有多维特征。虽然部分文献考虑了联合维度的资源及干扰管理，但缺乏关于干扰的基本数学表征。另外，在无线网络性能的分析、优化以及接入、调度和路由机制设计中，常常需要通过抽象对无线信道干扰进行建模，而全面的认识干扰是进行合理抽象的基础。因此，根据未来无线通信网络异构、动态、智能等特征，结合多种具体通信技术从多个方面和角度描述干扰特征，实现干扰的多维表示，进而构建具体的干扰空间，是设计干扰管理方法，改善网络容量的先决条件。
综上所述，现有技术存在的问题是：
在现代化的鸡舍中，开放或半开放鸡舍受自然光照影响均匀度差，全密闭鸡舍人工光照尽管能够提高光照均匀度但增加了生产投入成本，不能有效利用太阳能。此外人工或者半人工控制照明灯浪费了大量的人力物力，且受到人为经验的控制而影响鸡舍内的光线环境，导致生产成本增加，同时光照系统功能单一，不能满足鸡舍的附属功能的需求。
现有的鸡舍智能化调节功能性差。
现有无线网络存在的干扰管理没有考虑多维特征，管理效率较低的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种使鸡舍光线布局均匀的装置。
本发明是这样实现的，一种使鸡舍光线布局均匀的装置，所述使鸡舍光线布局均匀的装置包括：
位于鸡舍侧面的单片机控制器；
单片机控制器在抗干扰信号处理中，选取若干个干扰信号的特征参数CP，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C，并将参数作为坐标轴建立多维坐标系，对于坐标系的各个坐标轴，分别根据各个干扰特征参数的分辨率确定对应坐标轴的单位量，基于坐标系建立多维特征参数的空间模型,定义为干扰空间：HSI＝SPACE(CP1,CP2...CPN)，在此干扰空间中的任意一个矢量由坐标进行表示：
其中CPi为矢量在干扰空间中某一维度的坐标，是对于特征参量CPi的具体取值，对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：
对于多模的干扰信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：
与单片机控制器相连接，用于对单片机控制器进行远程控制的控制终端；
与单片机控制器相连接，用于对鸡舍内的环境进行模拟的模拟屏；
与单片机控制器相连接，用于采集外界光照射强度且位于鸡舍顶棚以及侧壁的进光系统；通过分布在鸡舍四周的光照探测器和光照强度采集装置对光信号及光强度进行采集；
与单片机控制器相连接，用于播放视频、音频的播放器；
与进光系统相连接，用于提供鸡舍内光源的照明系统；通过电流控制器，根据检测的光环境改变电流的大小，进而自动改变集成的LED灯带的亮度；
电流控制器的电流信号控制方法包括：
(1)对接收到的光环境信号s(t)进行非线性变换，按如下公式进行：
其中A表示信号的幅度，a(m)表示信号的码元符号，p(t)表示成形函数，fc表示信号的载波频率，表示信号的相位，通过该非线性变换后得到：
(2)构造n个信号的多径空间为：
其中，Q为采样点数，K为最大时延，由最大探测距离Rmax/c得到，其中xreci(t)为参考信号，Rmax为最大探测距离，c为光速；
(3)然后利用最小二乘法原理抑制直达波及其多径，得到最终的调节电流信号；将求min||Ssur-Xref·α||2转化为求得出：
代入αestim，解得最终的调节电流信号：
其中，Ssur为回波通道信号，α为自适应权值，αestim为α的估计值，为Xref的转置，Sother为回波通道中最终的调节电流信号；
与进光系统相连接，用于补充鸡舍内光线的反光层；
与进光系统和照明系统相连接，用于控制补光的智能补光控制器；模拟太阳光照变化并实时监测环境光照强度，提前预防和提前补光；采用梯度补光；使得不同位置的区域得到充足的光照强度；
梯度补光的方法包括：环境光照强度的图像特定像素坐标(a，b)的亮度值表示为f(a，b)时，使用下面所示的表达式[1]计算所有像素的梯度矢量；
梯度矢量表示在特定像素和相邻像素之间亮度值的程度差的物理量；基于公式[2]中所示的梯度矢量的x成分的值和公式[3]中所示的梯度矢量的y成分的值，通过公式[4]中所示的表达式计算梯度矢量的方向θ；
相邻像素之间的梯度：
通过图像数据的离散化计算标准图像处理中的梯度计算；并且使用公式[6]和公式[7]中所示的表达式中的微分计算相邻像素之间的梯度；
与照明系统相连接，用于对鸡笼内部光线强度进行检测的光线强度测量装置；对鸡舍内的光环境进行检测，将信号传输至单片机控制器进而控制智能补光控制器来控制照明系统。
进一步，在选取的若干个干扰信号特征参数之前需要确定干扰信号和参照信号在无线信号领域上的物理参数，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C；
用特征参数作为坐标轴建立空间坐标系，定义的干扰空间为：
HSI＝SPACE(F,T,Θ,Γ,C)；
干扰空间中的任意一个矢量由干扰特征空间中的坐标进行表示：
其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值；
对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：
其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值。
进一步，干扰信号为多模信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：
在干扰空间中是个矢量集合，代表的是一个满足一定区间约束条件的子空间区域。
进一步，所述智能补光控制器将光照探测器采集的光照强度与智能补光控制器内预置的当前所需最佳光照强度进行比较判断，如需补光，则按以下一种或几种相结合的补光模式，对该智能补光控制器控制范围内进行补光：
A、自动模式补光：当需要补光时，智能补光控制器驱动第一组补光灯L1，当光照探测器检测到光照仍不足时，则驱动第二组补光灯L2，以此类推，直到补光后的光照强度达到预置的最佳光照强度；
B、时段模式补光：将一天内太阳光照强度分为两个时段组，每个时段组包括至少四个时段，在每个时段组内以梯度渐变的方式拟合太阳光照的变化，以梯度递增方式开启一组或几组补光灯，或者以梯度递减方式关闭一组或几组补光灯，避免补光强度的跳变使鸡只产生应激反应；
C、手动模式补光：根据智能补光控制器液晶屏上显示的当前光照强度，人为判断手动开启或关闭补光灯组；
D、被控模式补光：当采用小功率灯管补光灯进行精细控制且需要的补光灯的数目大于单个智能补光控制器能驱动的补光灯的数量时，中央控制器协调一个或多个智能补光控制器进行组合补光。
进一步，所述光线强度测量装置包括：对光照进行检测的光线传感器，以及与光照传感器的中心线相重叠，实现对光衰分量光束进行鉴定的光程差检测单元。
进一步，所述反光层包括厚度为1μm～200μm的玻璃微珠层，以及涂覆于玻璃微珠层表面的折射率高于1.9的硅胶涂层。
进一步，所述照明系统包括安装在鸡笼前端的凹槽内的LED灯带和控制LED灯带电流的电流控制器。
本发明的另一目的在于提供一种搭载有所述使鸡舍光线布局均匀的装置的信息数据处理终端。
本发明的另一目的在于提供一种实现所述信息数据处理终端的计算机程序。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在信息数据处理终端上运行时，使得信息数据处理终端执行所述鸡舍光线布局均匀的装置的运行方法。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明通过进光系统和反光层，利用光的反射、散射以及折射原理，将局部过强的光线分散到光线不足的区域，使鸡舍内的环境达到适宜且均匀的光线；同时电流控制器可根据光线强度测量装置进行自由调节，以调节LED灯带的亮度；控制终端的设置可在远程遥控控制；模拟屏可对鸡舍内的环境进行模拟，便于准确判断光线的效果；播放器可随意定时或者自动播放视频、音频，为鸡舍内的动物带来舒缓，提高动物的心情，且音频可以作为光照开启或关闭的预示信号，减少鸡群对突然给光或去光造成的应激，充分发挥生产性能。
本发明进行了不同鸡舍的光照强度比较，计算鸡舍光照强度平均值、标准差和变异系数，其中变异系数为标准差与平均数的比值。试验结果如表1所示。
表1不同鸡舍的光照强度比较
由1可知，实施例1平均光照强度为20.94lx，与鸡舍目标光照强度20lx十分接近，鸡舍光照强度最低16.4lx，最高27.8lx，变异系数为17.47％；对比例1平均光照强度284.17lx，远远高于鸡舍目标光照强度，半开放舍光照受自然光影响，强度难以控制，最低处为88lx，最高处711lx，变异系数高达80.32％；对比例2平均光照强度20.49lx，与鸡舍目标光照强度20lx十分接近，光照强度最低处为8.3lx，最高处45.2lx，变异系数高达64.79％，光源对应处的上层笼位光照强度较高，而两灯之间的光照强度偏低。本发明大大提高了鸡舍内的光照均匀度。
梯度补光的方法包括：环境光照强度的图像特定像素坐标(a，b)的亮度值表示为f(a，b)时，使用下面所示的表达式计算所有像素的梯度矢量；可获得准确的环境光照强度。
电流控制器的电流信号控制方法中，对接收到的光环境信号s(t)进行非线性变换等步骤，最终可获得准确的电流，实现了智能化。
本发明以描述干扰信号的特征参量作为坐标轴建立坐标系，通过构建的干扰空间模型，利用矢量表示和运算，可以支持无线通信系统干扰信号的分析、表示、与具体运算，从而为系统对干扰信号的判定、分析和管理形成数学依据。在干扰空间模型支撑的基础上，可以通过数学的方法为系统进行干扰管理技术提供指导和帮助；利用数学空间概念形成的干扰空间模型，对无线通信系统中干扰信号的状态进行分析和表征，创造性的提出了多维度干扰状态空间模型。
附图说明
图1是本发明实施例提供的使鸡舍光线布局均匀的装置的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的使鸡舍光线布局均匀的装置的反光层的结构示意图；
图中：1、单片机控制器；2、控制终端；3、模拟屏；4、进光系统；5、播放器；6、照明系统；7、反光层；8、智能补光控制器；9、光线强度测量装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1图2所示，使鸡舍光线布局均匀的装置包括：
位于鸡舍侧面的单片机控制器2；
与单片机控制器2相连接，用于对单片机控制器进行远程控制的控制终端1；
与单片机控制器2相连接，用于对鸡舍内的环境进行模拟的模拟屏3；
与单片机控制器2相连接，用于采集外界光照射强度且位于鸡舍顶棚以及侧壁的进光系统4；
与单片机控制器2相连接，用于播放视频、音频的播放器5；
与进光系统4相连接，用于提供鸡舍内光源的照明系统6；
与进光系统4相连接，用于补充鸡舍内光线的反光层7；
与进光系统4和照明系统6相连接，用于控制补光的智能补光控制器8；
与照明系统6相连接，用于对鸡笼内部光线强度进行检测的光线强度测量装置9。
作为本发明的优选实施例，所述进光系统4包括：光照探测器和按预定时间间隔采集光照强度的光照强度采集装置。
作为本发明的优选实施例所述智能补光控制器8将光照探测器采集的光照强度与智能补光控制器内预置的当前所需最佳光照强度进行比较判断，如需补光，则按以下一种或几种相结合的补光模式，对该智能补光控制器控制范围内的进行补光：
A、自动模式补光：当需要补光时，智能补光控制器驱动第一组补光灯L1，当光照探测器检测到光照仍不足时，则驱动第二组补光灯L2，以此类推，直到补光后的光照强度达到预置的最佳光照强度；
B、时段模式补光：将一天内太阳光照强度分为两个时段组，每个时段组包括至少四个时段，在每个时段组内以梯度渐变的方式拟合太阳光照的变化，以梯度递增方式开启一组或几组补光灯，或者以梯度递减方式关闭一组或几组补光灯，避免补光强度的跳变使鸡只产生应激反应；
C、手动模式补光：根据智能补光控制器液晶屏上显示的当前光照强度，人为判断手动开启或关闭补光灯组；
D、被控模式补光：当采用小功率灯管补光灯进行精细控制且需要的补光灯的数目大于单个智能补光控制器能驱动的补光灯的数量时，中央控制器协调一个或多个智能补光控制器进行组合补光。
作为本发明的优选实施例，所述光线强度测量装置9包括：对光照进行检测的光线传感器，以及与光照传感器的中心线相重叠，实现对光衰分量光束进行鉴定的光程差检测单元。
作为本发明的优选实施例，所述反光层7包括厚度为1μm～200μm的玻璃微珠层，以及涂覆于玻璃微珠层表面的折射率高于1.9的硅胶涂层。
作为本发明的优选实施例，所述照明系统6包括安装在鸡笼前端的凹槽内的LED灯带和控制LED灯带电流的电流控制器。
本发明的工作原理：
该使鸡舍光线布局均匀的装置采用可扩展的进光系统4对分布在鸡舍四周的光照探测器和光照强度采集装置对光信号及光强度进行采集；光线强度测量装置9对鸡舍内的光环境进行检测，将信号传输至单片机控制器2进而控制智能补光控制器8来控制照明系统6，照明系统6采用LED灯带进行光照的照明，LED灯带比白炽灯节省90％的电能，使用寿命在数万小时以上；LED灯带竖直设置，避免鸡笼总高度超过一定高度的时候，上下交错排列会形成局部死角的现象；同时，高位灯下的强度是低位的两倍以上，光照对产蛋鸡的产蛋影响极显著；且照明系统6设有电流控制器，可根据检测的光环境改变电流的大小，进而自动改变LED灯带的亮度；本发明可同时对大面积区域进行补光，也可根据对光照强度的不同需求，选择不同数量的补光灯，进行区别性补光，智能补光控制器8还可独立运行，减少了设备成本，可模拟太阳光照变化并实时监测环境光照强度，可提前预防和提前补光，采用梯度补光，避免补光过度造成能源浪费和补光不足影响；结合反光层7利用光的反射、散射以及折射原理，利用玻璃微珠层、硅胶涂层对光照的反射，将这种情况下的局部过强的光线分散到光线不足的区域，使得不同位置的鸡只能得到尽可能近似的光照强度，充分发挥产蛋性能；模拟屏3可对鸡舍内的环境进行模拟，以便准确了解光线的补给情况。
单片机控制器在抗干扰信号处理中，选取若干个干扰信号的特征参数CP，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C，并将参数作为坐标轴建立多维坐标系，对于坐标系的各个坐标轴，分别根据各个干扰特征参数的分辨率确定对应坐标轴的单位量，基于坐标系建立多维特征参数的空间模型,定义为干扰空间：HSI＝SPACE(CP1,CP2…CPN)，在此干扰空间中的任意一个矢量由坐标进行表示：
其中CPi为矢量在干扰空间中某一维度的坐标，是对于特征参量CPi的具体取值，对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：
对于多模的干扰信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：
与单片机控制器相连接，用于对单片机控制器进行远程控制的控制终端；
与单片机控制器相连接，用于对鸡舍内的环境进行模拟的模拟屏；
与单片机控制器相连接，用于采集外界光照射强度且位于鸡舍顶棚以及侧壁的进光系统；通过分布在鸡舍四周的光照探测器和光照强度采集装置对光信号及光强度进行采集；
与单片机控制器相连接，用于播放视频、音频的播放器；
与进光系统相连接，用于提供鸡舍内光源的照明系统；通过电流控制器，根据检测的光环境改变电流的大小，进而自动改变集成的LED灯带的亮度；
电流控制器的电流信号控制方法包括：
(1)对接收到的光环境信号s(t)进行非线性变换，按如下公式进行：
其中A表示信号的幅度，a(m)表示信号的码元符号，p(t)表示成形函数，fc表示信号的载波频率，表示信号的相位，通过该非线性变换后得到：
(2)构造n个信号的多径空间为：
其中，Q为采样点数，K为最大时延，由最大探测距离Rmax/c得到，其中xreci(t)为参考信号，Rmax为最大探测距离，c为光速；
(3)然后利用最小二乘法原理抑制直达波及其多径，得到最终的调节电流信号；将求min||Ssur-Xref·α||2转化为求得出：
代入αestim，解得最终的调节电流信号：
其中，Ssur为回波通道信号，α为自适应权值，αestim为α的估计值，为Xref的转置，Sother为回波通道中最终的调节电流信号；
与进光系统相连接，用于补充鸡舍内光线的反光层；
与进光系统和照明系统相连接，用于控制补光的智能补光控制器；模拟太阳光照变化并实时监测环境光照强度，提前预防和提前补光；采用梯度补光；使得不同位置的区域得到充足的光照强度；
梯度补光的方法包括：环境光照强度的图像特定像素坐标(a，b)的亮度值表示为f(a，b)时，使用下面所示的表达式[1]计算所有像素的梯度矢量；
梯度矢量表示在特定像素和相邻像素之间亮度值的程度差的物理量；基于公式[2]中所示的梯度矢量的x成分的值和公式[3]中所示的梯度矢量的y成分的值，通过公式[4]中所示的表达式计算梯度矢量的方向θ；
相邻像素之间的梯度：
通过图像数据的离散化计算标准图像处理中的梯度计算；并且使用公式[6]和公式[7]中所示的表达式中的微分计算相邻像素之间的梯度；
与照明系统相连接，用于对鸡笼内部光线强度进行检测的光线强度测量装置；对鸡舍内的光环境进行检测，将信号传输至单片机控制器进而控制智能补光控制器来控制照明系统。
在选取的若干个干扰信号特征参数之前需要确定干扰信号和参照信号在无线信号领域上的物理参数，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C；
用特征参数作为坐标轴建立空间坐标系，定义的干扰空间为：
HSI＝SPACE(F,T,Θ,Γ,C)；
干扰空间中的任意一个矢量由干扰特征空间中的坐标进行表示：
其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值；
对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：
其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值。
干扰信号为多模信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：
在干扰空间中是个矢量集合，代表的是一个满足一定区间约束条件的子空间区域。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
在北京某家禽养殖厂一阶梯式笼养鸡舍安装本发明所述设备，于晴朗天气下，15:00测定鸡舍的光照强度，测定6个位点，每个位点重复测定两次，鸡舍目标光照强度为20lx。具体测定方法与测定位点如下：
测定位点：
(1)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的上层笼子，鸡背高度处；
(2)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的中层笼子，鸡背高度处；
(3)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的下层笼子，鸡背高度处；
(4)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的上层笼子，鸡背高度处；
(5)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的中层笼子，鸡背高度处；
(6)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的下层笼子，鸡背高度处；
测定方法：
(1)鸡舍内光源打开30分钟以上；
(2)测定者着白色试验服，站姿不影响光线射入；
(3)使用CEM DT-1300光度计测定并记录光照强度。
对比例1
在北京某家禽养殖厂，天气晴朗，15:00测定一栋半开放、阶梯式笼养鸡舍的光照强度，鸡舍测定6个位点，每个位点重复测定两次，鸡舍目标光照强度为20lx。具体测定方法与测定位点如下：
测定位点：
(1)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的上层笼子，鸡背高度处；
(2)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的中层笼子，鸡背高度处；
(3)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的下层笼子，鸡背高度处；
(4)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的上层笼子，鸡背高度处；
(5)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的中层笼子，鸡背高度处；
(6)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的下层笼子，鸡背高度处；
测定方法：
(1)鸡舍内光源打开30分钟以上；
(2)测定者着白色试验服，站姿不影响光线射入；
(3)使用CEM DT-1300光度计测定并记录光照强度。
对比例2
在北京某家禽养殖厂，天气晴朗，15:00测定一栋全密闭、阶梯式笼养鸡舍的光照强度，鸡舍测定6个位点，每个位点重复测定两次，鸡舍目标光照强度为20lx。具体测定方法与测定位点如下：
测定位点：
(1)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的上层笼子，鸡背高度处；
(2)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的中层笼子，鸡背高度处；
(3)鸡舍正中央过道中点附近，光源位置对应的下层笼子，鸡背高度处；
(4)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的上层笼子，鸡背高度处；
(5)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的中层笼子，鸡背高度处；
(6)鸡舍正中央过道中点附近，两个光源之间位置对应的下层笼子，鸡背高度处；
测定方法：
(1)鸡舍内光源打开30分钟以上；
(2)测定者着白色试验服，站姿不影响光线射入；
(3)使用CEM DT-1300光度计测定并记录光照强度。
汇总实施例1和对比例1、对比例2的测定数据，计算鸡舍光照强度平均值、标准差和变异系数，其中变异系数为标准差与平均数的比值。试验结果如表1所示。
表1不同鸡舍的光照强度比较
由表1可知，实施例1平均光照强度为20.94lx，与鸡舍目标光照强度20lx十分接近，鸡舍光照强度最低16.4lx，最高27.8lx，变异系数为17.47％；对比例1平均光照强度284.17lx，远远高于鸡舍目标光照强度，半开放舍光照受自然光影响，强度难以控制，最低处为88lx，最高处711lx，变异系数高达80.32％；对比例2平均光照强度20.49lx，与鸡舍目标光照强度20lx十分接近，光照强度最低处为8.3lx，最高处45.2lx，变异系数高达64.79％，光源对应处的上层笼位光照强度较高，而两灯之间的光照强度偏低。
综上所述，本发明大大提高了鸡舍内的光照均匀度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种使鸡舍光线布局均匀的装置，其特征在于，所述使鸡舍光线布局均匀的装置包括：
位于鸡舍侧面的单片机控制器；
单片机控制器在抗干扰信号处理中，选取若干个干扰信号的特征参数CP，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C，并将参数作为坐标轴建立多维坐标系，对于坐标系的各个坐标轴，分别根据各个干扰特征参数的分辨率确定对应坐标轴的单位量，基于坐标系建立多维特征参数的空间模型,定义为干扰空间：HSI＝SPACE(CP1,CP2…CPN)，在此干扰空间中的任意一个矢量由坐标进行表示：
其中CPi为矢量在干扰空间中某一维度的坐标，是对于特征参量CPi的具体取值，对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：
对于多模的干扰信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：
与单片机控制器相连接，用于对单片机控制器进行远程控制的控制终端；
与单片机控制器相连接，用于对鸡舍内的环境进行模拟的模拟屏；
与单片机控制器相连接，用于采集外界光照射强度且位于鸡舍顶棚以及侧壁的进光系统；通过分布在鸡舍四周的光照探测器和光照强度采集装置对光信号及光强度进行采集；
与单片机控制器相连接，用于播放视频、音频的播放器；
与进光系统相连接，用于提供鸡舍内光源的照明系统；通过电流控制器，根据检测的光环境改变电流的大小，进而自动改变集成的LED灯带的亮度；
电流控制器的电流信号控制方法包括：
(1)对接收到的光环境信号s(t)进行非线性变换，按如下公式进行：
其中A表示信号的幅度，a(m)表示信号的码元符号，p(t)表示成形函数，fc表示信号的载波频率，表示信号的相位，通过该非线性变换后得到：
(2)构造n个信号的多径空间为：
其中，Q为采样点数，K为最大时延，由最大探测距离Rmax/c得到，其中xreci(t)为参考信号，Rmax为最大探测距离，c为光速；
(3)然后利用最小二乘法原理抑制直达波及其多径，得到最终的调节电流信号；将求min||Ssur-Xref·α||2转化为求得出：
代入αestim，解得最终的调节电流信号：
其中，Ssur为回波通道信号，α为自适应权值，αestim为α的估计值，为Xref的转置，Sother为回波通道中最终的调节电流信号；
与进光系统相连接，用于补充鸡舍内光线的反光层；
与进光系统和照明系统相连接，用于控制补光的智能补光控制器；模拟太阳光照变化并实时监测环境光照强度，提前预防和提前补光；采用梯度补光；使得不同位置的区域得到充足的光照强度；
梯度补光的方法包括：环境光照强度的图像特定像素坐标(a，b)的亮度值表示为f(a，b)时，使用下面所示的表达式[1]计算所有像素的梯度矢量；
梯度矢量表示在特定像素和相邻像素之间亮度值的程度差的物理量；基于公式[2]中所示的梯度矢量的x成分的值和公式[3]中所示的梯度矢量的y成分的值，通过公式[4]中所示的表达式计算梯度矢量的方向θ；
相邻像素之间的梯度：
通过图像数据的离散化计算标准图像处理中的梯度计算；并且使用公式[6]和公式[7]中所示的表达式中的微分计算相邻像素之间的梯度；
与照明系统相连接，用于对鸡笼内部光线强度进行检测的光线强度测量装置；对鸡舍内的光环境进行检测，将信号传输至单片机控制器进而控制智能补光控制器来控制照明系统。
2.如权利要求1所述的使鸡舍光线布局均匀的装置，其特征在于，在选取的若干个干扰信号特征参数之前需要确定干扰信号和参照信号在无线信号领域上的物理参数，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C；
用特征参数作为坐标轴建立空间坐标系，定义的干扰空间为：
HSI＝SPACE(F,T,Θ,Γ,C)；
干扰空间中的任意一个矢量由干扰特征空间中的坐标进行表示：
其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值；
对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：
其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值。
3.如权利要求1所述的使鸡舍光线布局均匀的装置，其特征在于，干扰信号为多模信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：
在干扰空间中是个矢量集合，代表的是一个满足一定区间约束条件的子空间区域。
4.如权利要求1所述的使鸡舍光线布局均匀的装置，其特征在于，所述智能补光控制器将光照探测器采集的光照强度与智能补光控制器内预置的当前所需最佳光照强度进行比较判断，如需补光，则按以下一种或几种相结合的补光模式，对该智能补光控制器控制范围内进行补光：
A、自动模式补光：当需要补光时，智能补光控制器驱动第一组补光灯L1，当光照探测器检测到光照仍不足时，则驱动第二组补光灯L2，以此类推，直到补光后的光照强度达到预置的最佳光照强度；
B、时段模式补光：将一天内太阳光照强度分为两个时段组，每个时段组包括至少四个时段，在每个时段组内以梯度渐变的方式拟合太阳光照的变化，以梯度递增方式开启一组或几组补光灯，或者以梯度递减方式关闭一组或几组补光灯，避免补光强度的跳变使鸡只产生应激反应；
C、手动模式补光：根据智能补光控制器液晶屏上显示的当前光照强度，人为判断手动开启或关闭补光灯组；
D、被控模式补光：当采用小功率灯管补光灯进行精细控制且需要的补光灯的数目大于单个智能补光控制器能驱动的补光灯的数量时，中央控制器协调一个或多个智能补光控制器进行组合补光。
5.如权利要求1所述的使鸡舍光线布局均匀的装置，其特征在于，所述光线强度测量装置包括：对光照进行检测的光线传感器，以及与光照传感器的中心线相重叠，实现对光衰分量光束进行鉴定的光程差检测单元。
6.如权利要求1所述的使鸡舍光线布局均匀的装置，其特征在于，所述反光层包括厚度为1μm～200μm的玻璃微珠层，以及涂覆于玻璃微珠层表面的折射率高于1.9的硅胶涂层。
7.如权利要求1所述的使鸡舍光线布局均匀的装置，其特征在于，所述照明系统包括安装在鸡笼前端的凹槽内的LED灯带和控制LED灯带电流的电流控制器。
8.一种搭载有权利要求1～7任意一项所述使鸡舍光线布局均匀的装置的信息数据处理终端。
9.一种实现权利要求8所述信息数据处理终端的计算机程序。
10.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在信息数据处理终端上运行时，使得信息数据处理终端执行如权利要求1～7任意一项所述鸡舍光线布局均匀的装置的运行方法。
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