一种水养殖增氧机自动控制方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及增氧机自动控制领域，尤其涉及一种水养殖增氧机自动控制方法和系统。
【背景技术】
[0002]随着水产养殖行业的日益兴盛，全国水产养殖产量不断增加，据统计，2013年人工养殖淡水产品产量就达2，802.43万吨，并且成不断增长趋势。在养殖过程中，池塘水中的溶解氧是水产养殖中水产品生长的核心，通过增氧机控制好水中溶解氧的含量才能保证水产品的正常生长。因此，有效控制增氧机是水产养殖的核心。然而，由于多数养殖户目前还在使用人工手动控制此设备，浪费人力物力。据不完全统计，水产养殖行业投入的12-17%来自于人力。出于节约人力，且更合理有效利用资源的考虑，对于这些设备(增氧机)的自动控制显得越发重要。而目前现有的自动控制增氧机的方案往往只考虑单一因素(当前水体溶解氧值)来控制，准确性差。
[0003]因此一种新的增氧机自动控制方案迫在眉睫。本发明针对这个问题提出了有效精确的解决方案。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种水养殖增氧机自动控制方法和系统，以解现有技术中增氧机控制要素单一且准确性差的问题。
[0005]为实现发明目的，提供一种水养殖增氧机自动控制方法，通过移动平台采集的数据对增氧机进行控制，包括:
[0006]提取水域内当前环境数据与移动平台记录的历史数据；
[0007]分析水域内当前环境数据与历史数据，确定增氧机开启的时刻与关闭的时刻；
[0008]根据所确定的增氧机开启的时刻与关闭的时刻，控制增氧机的开启和关闭。
[0009]进一步的，所述水域内当前环境数据包括:水域内溶解氧值、外界温湿度气压值；
[0010]所述历史数据包括:增氧机的历史开机时长、增氧机的历史开机溶解氧值、增氧机的历史关机溶解氧值、增氧机的历史开机外界温湿度气压值、水体中历史PH值或氨氮含量值。
[0011 ] 进一步的，所述分析当前水域的环境数据与历史数据，确定增氧机开启的时刻与关闭的时刻具体包括:
[0012]根据历史数据计算历史开机溶解氧值的平均值、历史关机溶解氧值的平均值、以及历史开机外界温湿度气压值的平均值；
[0013]若当前外界温湿度气压值与历史开机外界温湿度气压值平均值的差值在设定的外界温湿度气压值变化范围之内，则将溶解氧值小于或者等于历史开机溶解氧值平均值的时刻确定为增氧机的开启时刻，溶解氧值等于历史关机溶解氧值平均值的时刻确定为增氧机的关闭时刻。
[0014]进一步的，若当前外界温湿度气压值与历史开机外界温湿度气压值平均值的差值不在设定的外界温湿度气压值变化范围之内，则计算当前外界温湿度气压值与每一历史开机温湿度气压值的差值，获取所述差值中的最小差值；
[0015]若所述最小差值在设定的外界温湿度气压值变化范围之内，则选取最大差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值进行处理，重新计算历史开机溶解氧值的平均值；
[0016]将溶解氧值小于或等于重新计算历史开机溶解氧值平均值的时刻确定为开启增氧机的时刻，溶解氧值等于重新计算的历史关机溶解氧值平均值的时刻确定为关闭增氧机的时刻。
[0017]进一步的，所述选取最大差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值进行处理，重新计算历史开机溶解氧值的平均值具体包括:
[0018]将最小差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值替换最大差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值，根据替换后的历史开机溶解氧值重新计算历史开机溶解氧值的平均值；或者
[0019]删除最大差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值，根据删除后的历史开机溶解氧值重新计算历史开机溶解氧值的平均值；或者
[0020]将当前溶解氧值替换最大差值历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值，根据替换后的历史开机溶解氧值重新计算历史开机溶解氧值的平均值。
[0021]进一步的，若所述最小差值不在设定的外界温湿度气压值变化范围之内，则使用回归分析法确定增氧机开启的时刻与关闭的时刻。
[0022]进一步的，所述使用回归分析法确定增氧机开启的时刻与关闭的时刻具体为:
[0023]使用移动平台记录的历史数据对以下回归方程进行多元线性回归分析，计算出系数 al，bl, dl, el,和 a2，c2, d2, e2 的值:
[0024]Yl = al*Xln+bl*X2n+dl*X4n+el*X5n，
[0025]Y2 = a2*Xln+c2*X3n+d2*X4n+e2*X5n ；
[0026]其中，Yl为增氧机开启的时刻，Y2为增氧机关闭的时刻，Xln为增氧机的历史开机时长，X2n为增氧机的历史开机溶解氧值，X3n为增氧机的历史关机溶解氧值，X4n为增氧机历史的开机外界温湿度气压值，X5n为水体中历史PH值或氨氮含量值；
[0027]对回归方程进行可信度检验，剔除不显著变量，得到可信的回归方程；
[0028]选取最近一次移动平台记录的历史数据代入所述可信的回归方程，获得增氧机再次开启的时刻Yl与关闭的时刻Y2。
[0029]为实现发明目的，还提供一种水养殖增氧机自动控制系统，通过移动平台采集的数据对增氧机进行控制，包括:
[0030]提取模块，用于提取水域内当前环境数据与移动平台记录的历史数据；
[0031]分析确定模块，用于分析水域内当前环境数据与历史数据，确定增氧机开启的时刻与关闭的时刻；
[0032]开关控制器，用于根据所确定的增氧机开启的时刻与关闭的时刻，控制增氧机的开启和关闭。
[0033]进一步的，所述水域内当前环境数据包括:水域内溶解氧值、外界温湿度气压值；
[0034]所述历史数据包括:增氧机的历史开机时长、增氧机的历史开机溶解氧值、增氧机的历史关机溶解氧值、增氧机的历史开机外界温湿度气压值、水体中历史PH值或氨氮含量值。
[0035]进一步的，所述分析确定模块包括:
[0036]平均值计算子模块，设置为根据历史数据计算历史开机溶解氧值的平均值、历史关机溶解氧值的平均值、以及历史开机外界温湿度气压值的平均值；
[0037]第一确定子模块，设置为在当前外界温湿度气压值与历史外界温湿度气压值平均值的差值在设定的外界温湿度值变化范围之内时，将溶解氧值小于或者等于历史开机溶解氧值平均值的时刻确定为增氧机的开启时刻，溶解氧值等于历史关机溶解氧只平均值的时刻确定为增氧机的关闭时刻。
[0038]进一步的，所述分析确定模块还包括:
[0039]差值确定子模块，设置为在当前外界温湿度气压值与历史外界温湿度气压值平均值的差值不在设定的外界温湿度值变化范围之内时，计算当前外界温湿度气压值与每一历史开机温湿度气压值的差值；
[0040]重新计算子模块，设置为选取最大差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值进行处理，重新计算历史开机溶解氧值的平均值；
[0041]第二确定子模块，设置为将溶解氧值小于或者等于重新计算历史开机溶解氧值平均值的时刻确定为增氧机的开启时刻，溶解氧值等于重新计算历史关机溶解氧值平均值的时刻确定为增氧机的关闭时刻。
[0042]进一步的，所述的重新计算子模块进一步设置为:
[0043]将最小差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值替换最大差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值，根据替换后的历史开机溶解氧值重新计算历史开机溶解氧值的平均值；或者
[0044]删除最大差值的历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值，根据删除后的历史开机溶解氧值重新计算历史开机溶解氧值的平均值；或者
[0045]将当前溶解氧值替换最大差值历史开机温湿度气压值对应的历史开机溶解氧值，根据替换后的历史开机溶解氧值重新计算历史开机溶解氧值的平均值。
[0046]进一步的，所述分析确定模块还包括回归分析子模块，设置为若所述最小差值不在设定的外界温湿度气压值变化范围之内，则使用回归分析法确定增氧机开启的时刻与关闭的时刻，具体为:
[0047]使用移动平台记录的历史数据对以下回归方程进行多元线性回归分析，计算出系数 al，bl, dl, el,和 a2，c2, d2, e2 的值:
[0048]Yl = al*Xln+bl*X2n+dl*X4n+el*X5n，
[0049]Y2 = a2*Xln+c2*X3n+d2*X4n+e2*X5n ；
[0050]其中，Yl为增氧机开启的时刻，Y2为增氧机关闭的时刻，Xln为增氧机的开机时长，X2n为增氧机的开机溶解氧值，X3n为增氧机的关机溶解氧值，X4n为增氧机的开机外界温湿度气压值，X5n为水体中PH值或氨氮含量值；
[0051]对回归方程进行可信度检验，剔除不显著变量，得到可信的回归方程；
[0052]将最近一次增氧机的历史运行数据代入所述可信的回归方程，获得增氧机再次开启的时刻Yl与关闭的时刻Y2。
[0053]本发明提供的水养殖增氧机自动控制方法和系统，综合考虑水养殖过程中的多个养殖要素，通过对多个要素的历史数据的科学分析和利用，来达到控制增氧机自动开启和关闭的目的，控制精确，管理简单，为现代化水养殖节省大量人力物力。
【附图说明】
[0054]图1为本发明实施例一提供的水养殖增氧机自动控制方法流程图；
[0055]图2为本发明实施例二提供的水养殖增氧机自动控制方法流程图；
[0056]图3为本发明实施例三提供的水养殖增氧机自动控制系统结构框图；
[0057]图4为本发明实施例四提供的水养殖增氧机自动控制系统结构框图。
【具体实施方式】
[0058]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理