CN112325949A - 一种养殖环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种养殖环境监测系统，利用数据采集模块采集养殖环境的数据信息；利用数据处理模块接收数据信息并进行处理，得到数据处理信息；利用数据分析模块接收数据处理信息并进行分析，得到数据分析信息，利用监测模块根据数据分析信息对养殖环境进行监测，并生成监测信息；利用提示调整模块根据监测信息对养殖环境的情况进行提示和调整；本发明公开的各个方面，用于解决现有方案中不能对养殖环境内的养殖条件以及投食设备的使用情况进行监测，导致养殖环境不能及时进行清理的问题，以及不能对养殖环境中不同位置区域中家禽经常聚集的范围进行监测分析，使得养殖环境的活动范围安排不合理导致资源浪费的问题。

Description

一种养殖环境监测系统

技术领域

本发明涉及环境监测技术领域，尤其涉及一种养殖环境监测系统。

背景技术

环境监测是对环境质量状况进行监视和测定的活动。环境监测是通过对反映环境质量的指标进行监视和测定，以确定环境污染状况和环境质量的高低。环境监测的内容主要包括物理指标的监测、化学指标的监测和生态系统的监测；是科学管理环境和环境执法监督的基础，是环境保护必不可少的基础性工作。环境监测的核心目标是提供环境质量现状及变化趋势的数据，判断环境质量，评价当前主要环境问题，为环境管理服务；本发明涉及的是养殖环境的监测，通过对养殖环境进行监测和改善，来提高养殖的效果。

专利公开号CN111121866A公开了畜禽养殖环境监测系统，属于畜禽养殖技术领域。畜禽养殖环境监测系统，包括畜禽养殖环境监测系统，包括环境监测单元，所述环境监测单元包括控制主机，所述控制主机与信号传输模块双向电连接，所述信号传输模块与信息处理单元双向电连接，所述信息处理单元与图像传感器双向电连接；该发明通过控制主机、信号传输模块、监测模块和喷淋模块的配合使用，工作人员可快速对每个养殖舍内的温度、湿度与粉尘浓度进行检测，然后通过使喷淋模块进行运转，从而快速的对该养殖舍进行喷洒，提高该养殖舍内的空气湿度或降低舍内的温度与粉尘浓度，整体操作流程简单便捷，极大的提高了工作人员的工作效率。

现有的养殖环境监测系统存在的缺陷是：不能对养殖环境内的养殖条件以及投食设备的使用情况进行监测，导致养殖环境不能及时进行清理的问题，以及不能对养殖环境中不同位置区域中家禽经常聚集的范围进行监测分析，使得养殖环境的活动范围安排不合理导致资源浪费的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种养殖环境监测系统，本发明所要解决的技术问题为：

如何解决现有方案中不能对养殖环境内的养殖条件以及投食设备的使用情况进行监测，导致养殖环境不能及时进行清理的问题，以及不能对养殖环境中不同位置区域中家禽经常聚集的范围进行监测分析，使得养殖环境的活动范围安排不合理导致资源浪费的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种养殖环境监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据分析模块、监测模块和提示调整模块；

所述数据采集模块用于采集养殖环境的数据信息，该数据信息包含场地面积数据、地面异物数据和投食设备数据和活动范围数据，通过数据传输模块将数据信息发送至数据分析模块；

所述数据处理模块用于接收数据信息并进行处理，得到数据处理信息，并通过数据传输模块将数据处理信息发送至数据分析模块；其中，数据处理信息包含影响值、调节值、使用频率、异物比例系数、面积权重、聚集数量和聚集时间；

所述数据分析模块用于接收数据处理信息并进行分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至监测模块；具体的分析步骤包括：

步骤一：获取数据处理信息中的影响值和调节值；

步骤二：将若干个影响值进行降序排列，获取降序排列中最小的影响值，将其设定为第一分析值，将第一分析值与预设的影响阈值进行对比，若第一分析值不小于影响阈值，则生成第一影响信号；若第一分析值小于影响阈值，则生成第二影响信号；第一影响信号和第二影响信号构成影响分析集；

步骤三：将若干个调节值进行升序排列，获取升序排列中最大的调节值，将其设定为第二分析值，将第二分析值与预设的调节阈值进行对比，若第二分析值不大于调节阈值，则生成第一调节信号；若第二分析值大于调节阈值，则生成第二调节信号，第一调节信号和第二调节信号构成调节分析集；

步骤四：将影响分析集和调节分析集组合，得到数据分析信息；

所述监测模块用于根据数据分析信息对养殖环境进行监测，并生成监测信息，通过数据传输模块将监测信息发送至提示调整模块进行提示；

所述数据传输模块用于对各个模块的数据进行传输。

优选的，所述数据处理模块用于接收数据信息并进行处理，得到数据处理信息，具体的处理步骤包括：

S21：获取数据信息中的场地面积数据、地面异物数据、投食设备数据和活动范围数据，计算场地面积数据中的养殖总面积与投食设备数据中的投食设备面积的差值，得到场地活动面积；

S22：统计投食设备数据中各个投食设备单位时间内的使用频率，并将最小的使用频率其设定为K1；

S23：获取地面异物数据中的异物占地面积，利用计算异物占地面积与预设的标准异物面积的占比，得到异物比例系数，并将最大的异物比例系数设定为K2；

S24：计算场地活动面积与异物占地面积的差值，得到场地迁移面积，并设定不同的场地迁移面积对应不同的面积权重，将面积权重设定为K3；

S25：利用公式获取养殖环境的影响值；

S26：获取养殖禽物在活动范围数据中活动位置的聚集数量和聚集时间，将活动位置的权重设定为Qi,i＝1,2，...n；将聚集数量设定为J1，将聚集时间设定为J2；

S27：利用公式获取养殖环境的调节值；

S28：将影响值、调节值、使用频率、异物比例系数、面积权重、聚集数量和聚集时间组合，得到数据处理信息。

优选的，利用公式获取养殖环境的影响值，该公式为：

其中，a1、a2、a3均表示为预设的不同比例系数，且a1>a2>a3，μ表示为预设的环境修正因子。

优选的，利用公式获取养殖环境的调节值，该公式为：

其中，β表示为预设的活动位置修正因子。

优选的，所述监测模块用于根据数据分析信息对养殖环境进行监测，并生成监测信息，具体的步骤包括：

S51：获取数据分析信息中的影响分析集和调节分析集；

S52：若影响分析集中包含有第二影响信号，获取最大的异物比例系数对应的异物占地面积以及最小的使用频率对应的投食设备并将其组合，得到第一监测数据；

S53：若调节分析分析集中包含有第二调节信号，获取第二调节信号对应的活动位置，得到第二监测数据；

S54：将第一监测数据和第二监测数据组合，得到监测信息。

优选的，所述提示调整模块用于根据监测信息对养殖环境的情况进行提示和调整，包括：利用第一监测数据中的异物占地面积对应的异物范围进行提示和清理，以及对投食设备的装载物进行提示和补充；

获取第一监测数据中活动位置上的环境条件，在养殖环境中增加相同环境条件的活动区域。

本发明的有益效果：

本发明公开的各个方面，通过数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据分析模块、监测模块和提示调整模块的配合，利用数据采集模块采集养殖环境的数据信息，该数据信息包含场地面积数据、地面异物数据和投食设备数据和活动范围数据；通过对数据信息中的各项数据进行综合分析，可以获取到养殖环境中各项指标的使用情况，用于对养殖环境中的活动区域进行拓展、对地面上的杂物及时进行清理，以及对投食设备中的饲料或者饮用水及时补充；

利用数据处理模块接收数据信息并进行处理，得到数据处理信息，数据处理信息包含影响值、调节值、使用频率、异物比例系数、面积权重、聚集数量和聚集时间；通过对数据信息中的各项数据进行计算，可以获取相关联的影响值和调节值，利用影响值和调节值对养殖环境进行监测和调整；

利用数据分析模块接收数据处理信息并进行分析，得到数据分析信息，利用监测模块根据数据分析信息对养殖环境进行监测，并生成监测信息；利用提示调整模块根据监测信息对养殖环境的情况进行提示和调整，可以达到对养殖环境内的养殖条件以及投食设备的使用情况进行监测，解决养殖环境不能及时进行清理的目的，以及可以对养殖环境中不同位置区域中家禽经常聚集的范围进行监测分析，使得养殖环境的活动范围安排合理并解决资源浪费的目的。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种养殖环境监测系统的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明为一种养殖环境监测系统，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据分析模块、监测模块和提示调整模块；

所述数据采集模块用于采集养殖环境的数据信息，该数据信息包含场地面积数据、地面异物数据和投食设备数据和活动范围数据，通过数据传输模块将数据信息发送至数据分析模块；

所述数据处理模块用于接收数据信息并进行处理，得到数据处理信息，并通过数据传输模块将数据处理信息发送至数据分析模块；其中，数据处理信息包含影响值、调节值、使用频率、异物比例系数、面积权重、聚集数量和聚集时间；具体的处理步骤包括：

获取数据信息中的场地面积数据、地面异物数据、投食设备数据和活动范围数据，计算场地面积数据中的养殖总面积与投食设备数据中的投食设备面积的差值，得到场地活动面积；本发明实施例中，投食设备为盛装饲料的设备和盛装饮用水的设备，地面异物为养殖禽物的排泄物；

统计投食设备数据中各个投食设备单位时间内的使用频率，并将最小的使用频率其设定为K1；本发明实施例中，单位时间内的使用频率为一个小时内各个投食设备被使用的次数；

获取地面异物数据中的异物占地面积，利用计算异物占地面积与预设的标准异物面积的占比，得到异物比例系数，并将最大的异物比例系数设定为K2；

计算场地活动面积与异物占地面积的差值，得到场地迁移面积，并设定不同的场地迁移面积对应不同的面积权重，将面积权重设定为K3；

利用公式获取养殖环境的影响值；该公式为：

其中，a1、a2、a3均表示为预设的不同比例系数，且a1>a2>a3，μ表示为预设的环境修正因子；

获取养殖禽物在活动范围数据中活动位置的聚集数量和聚集时间，将活动位置的权重设定为Qi,i＝1,2，...n；将聚集数量设定为J1，将聚集时间设定为J2；

利用公式获取养殖环境的调节值；该公式为：

其中，β表示为预设的活动位置修正因子；

将影响值、调节值、使用频率、异物比例系数、面积权重、聚集数量和聚集时间组合，得到数据处理信息；

所述数据分析模块用于接收数据处理信息并进行分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至监测模块；具体的分析步骤包括：

步骤一：获取数据处理信息中的影响值和调节值；

步骤二：将若干个影响值进行降序排列，获取降序排列中最小的影响值，将其设定为第一分析值，将第一分析值与预设的影响阈值进行对比，若第一分析值不小于影响阈值，则生成第一影响信号；若第一分析值小于影响阈值，则生成第二影响信号；第一影响信号和第二影响信号构成影响分析集；其中，第一影响信号表示地面异物和投食设备均属于正常状态；第二影响信号表示地面异物和投食设备中至少有一个属于异常状态需要进行处理；

步骤三：将若干个调节值进行升序排列，获取升序排列中最大的调节值，将其设定为第二分析值，将第二分析值与预设的调节阈值进行对比，若第二分析值不大于调节阈值，则生成第一调节信号；若第二分析值大于调节阈值，则生成第二调节信号，第一调节信号和第二调节信号构成调节分析集；其中，第一调节信号表示养殖环境中各个活动位置的养殖禽物聚集属于正常状态；第二调节信号表示养殖环境中至少有一个活动位置的养殖禽物聚集属于异常状态需要进行处理，异常状态表示为养殖禽物在活动位置上的聚集数量或者聚集时间超出预设的标准数据或者标准时间；

步骤四：将影响分析集和调节分析集组合，得到数据分析信息；

所述监测模块用于根据数据分析信息对养殖环境进行监测，并生成监测信息，通过数据传输模块将监测信息发送至提示调整模块进行提示；具体的步骤包括：

获取数据分析信息中的影响分析集和调节分析集；

若影响分析集中包含有第二影响信号，获取最大的异物比例系数对应的异物占地面积以及最小的使用频率对应的投食设备并将其组合，得到第一监测数据；

若调节分析分析集中包含有第二调节信号，获取第二调节信号对应的活动位置，得到第二监测数据；

将第一监测数据和第二监测数据组合，得到监测信息；

所述提示调整模块用于根据监测信息对养殖环境的情况进行提示和调整，包括：利用第一监测数据中的异物占地面积对应的异物范围进行提示和清理，以及对投食设备的装载物进行提示和补充；

获取第一监测数据中活动位置上的环境条件，在养殖环境中增加相同环境条件的活动区域；

所述数据传输模块用于对各个模块的数据进行传输；

上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置。

本发明的运行原理：与现有技术方案相比，本发明公开的各个方面，通过数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据分析模块、监测模块和提示调整模块的配合，利用数据采集模块采集养殖环境的数据信息，该数据信息包含场地面积数据、地面异物数据和投食设备数据和活动范围数据；通过对数据信息中的各项数据进行综合分析，可以获取到养殖环境中各项指标的使用情况，用于对养殖环境中的活动区域进行拓展、对地面上的杂物及时进行清理，以及对投食设备中的饲料或者饮用水及时补充；

利用数据处理模块接收数据信息并进行处理，得到数据处理信息，数据处理信息包含影响值、调节值、使用频率、异物比例系数、面积权重、聚集数量和聚集时间；通过对数据信息中的各项数据进行计算，可以获取相关联的影响值和调节值，利用影响值和调节值对养殖环境进行监测和调整；

利用数据分析模块接收数据处理信息并进行分析，得到数据分析信息，利用监测模块根据数据分析信息对养殖环境进行监测，并生成监测信息；利用提示调整模块根据监测信息对养殖环境的情况进行提示和调整，可以达到对养殖环境内的养殖条件以及投食设备的使用情况进行监测，解决养殖环境不能及时进行清理的目的，以及可以对养殖环境中不同位置区域中家禽经常聚集的范围进行监测分析，使得养殖环境的活动范围安排合理并解决资源浪费的目的。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方法的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，显然“包括”一词不排除其他模块或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个模块或装置也可以由一个模块或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.一种养殖环境监测系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、数据分析模块、监测模块和提示调整模块；

所述数据采集模块用于采集养殖环境的数据信息，该数据信息包含场地面积数据、地面异物数据和投食设备数据和活动范围数据，通过数据传输模块将数据信息发送至数据分析模块；

所述数据处理模块用于接收数据信息并进行处理，得到数据处理信息，并通过数据传输模块将数据处理信息发送至数据分析模块；其中，数据处理信息包含影响值、调节值、使用频率、异物比例系数、面积权重、聚集数量和聚集时间；

所述数据分析模块用于接收数据处理信息并进行分析，得到数据分析信息，将数据分析信息发送至监测模块；具体的分析步骤包括：

步骤一：获取数据处理信息中的影响值和调节值；

步骤二：将若干个影响值进行降序排列，获取降序排列中最小的影响值，将其设定为第一分析值，将第一分析值与预设的影响阈值进行对比，若第一分析值不小于影响阈值，则生成第一影响信号；若第一分析值小于影响阈值，则生成第二影响信号；第一影响信号和第二影响信号构成影响分析集；

步骤三：将若干个调节值进行升序排列，获取升序排列中最大的调节值，将其设定为第二分析值，将第二分析值与预设的调节阈值进行对比，若第二分析值不大于调节阈值，则生成第一调节信号；若第二分析值大于调节阈值，则生成第二调节信号，第一调节信号和第二调节信号构成调节分析集；

步骤四：将影响分析集和调节分析集组合，得到数据分析信息；

所述监测模块用于根据数据分析信息对养殖环境进行监测，并生成监测信息，通过数据传输模块将监测信息发送至提示调整模块进行提示；

所述数据传输模块用于对各个模块的数据进行传输。

2.根据权利要求1所述的一种养殖环境监测系统，其特征在于，所述数据处理模块用于接收数据信息并进行处理，得到数据处理信息，具体的处理步骤包括：

S21：获取数据信息中的场地面积数据、地面异物数据、投食设备数据和活动范围数据，计算场地面积数据中的养殖总面积与投食设备数据中的投食设备面积的差值，得到场地活动面积；

S22：统计投食设备数据中各个投食设备单位时间内的使用频率，并将最小的使用频率其设定为K1；

S23：获取地面异物数据中的异物占地面积，利用计算异物占地面积与预设的标准异物面积的占比，得到异物比例系数，并将最大的异物比例系数设定为K2；

S24：计算场地活动面积与异物占地面积的差值，得到场地迁移面积，并设定不同的场地迁移面积对应不同的面积权重，将面积权重设定为K3；

S25：利用公式获取养殖环境的影响值；

S26：获取养殖禽物在活动范围数据中活动位置的聚集数量和聚集时间，将活动位置的权重设定为Qi,i＝1,2，...n；将聚集数量设定为J1，将聚集时间设定为J2；

S27：利用公式获取养殖环境的调节值；

S28：将影响值、调节值、使用频率、异物比例系数、面积权重、聚集数量和聚集时间组合，得到数据处理信息。

3.根据权利要求2所述的一种养殖环境监测系统，其特征在于，利用公式获取养殖环境的影响值，该公式为：

其中，a1、a2、a3均表示为预设的不同比例系数，且a1>a2>a3，μ表示为预设的环境修正因子。

4.根据权利要求2所述的一种养殖环境监测系统，其特征在于，利用公式获取养殖环境的调节值，该公式为：

其中，β表示为预设的活动位置修正因子。

5.根据权利要求1所述的一种养殖环境监测系统，其特征在于，所述监测模块用于根据数据分析信息对养殖环境进行监测，并生成监测信息，具体的步骤包括：

S51：获取数据分析信息中的影响分析集和调节分析集；

S52：若影响分析集中包含有第二影响信号，获取最大的异物比例系数对应的异物占地面积以及最小的使用频率对应的投食设备并将其组合，得到第一监测数据；

S53：若调节分析分析集中包含有第二调节信号，获取第二调节信号对应的活动位置，得到第二监测数据；

S54：将第一监测数据和第二监测数据组合，得到监测信息。

6.根据权利要求1所述的一种养殖环境监测系统，其特征在于，所述提示调整模块用于根据监测信息对养殖环境的情况进行提示和调整，包括：利用第一监测数据中的异物占地面积对应的异物范围进行提示和清理，以及对投食设备的装载物进行提示和补充；

获取第一监测数据中活动位置上的环境条件，在养殖环境中增加相同环境条件的活动区域。

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