一种水养殖增氧机自动控制方法和系统的制作方法_3

文档序号:9374637阅读:来源:国知局
行处理,重新计算历史开机溶解氧值的平均值;
[0112]具体的,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的方式有多种,例如:
[0113]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
[0114]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
[0115]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。
[0116]S209,将溶解氧值小于或者等于重新计算的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的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;然后跳到S211 ;
[0117]S210,使用回归分析法确定增氧机开启的时刻与关闭的时刻;
[0118]具体的,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:
[0119]Yl = al*Xln+bl*X2n+dl*X4n+el*X5n,
[0120]Y2 = a2*Xln+c2*X3n+d2*X4n+e2*X5n ;
[0121]其中,Yl为增氧机开启的时刻,Y2为增氧机关闭的时刻,Yl和Υ2为因变量;Χ1η为增氧机的开机时长,Χ2η为增氧机的开机溶解氧值,Χ3η为增氧机的关机溶解氧值,Χ4η为增氧机的开机外界温湿度气压值,Χ5η为水体中PH值或氨氮含量值,Xln, Χ2η、Χ3η、Χ4η、Χ5η为因变量;
[0122]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;
[0123]对回归方程进行可可信度检验、剔除不显著变量的过程就是在排除一些不能代表正常环境状态的历史数据或者环境数据,使分析数据集中在能代表常态环境的数据上,使分析结果更科学更有代表性。剔除掉不显著变量后关系式是要改变的,例如剔除掉XI,当然al,a2就都没了,可以根据情况重复执行整个回归分析的过程,即重新拟合系数、重新检测可信度,直到获得可信的回归方程。
[0124]所以,在历史数据整体表现比较集中,相邻值之间的变化在设定的可接受变化范围内时,不需进行可信度检测,当然也可以直接采用前面描述的平均值比较的方法获取Yl与Y2,所以回归分析法是历史数据整体表现不够集中,或者说存在不能代表常态环境数据时才要采用的一种分析方法.
[0125]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。
[0126]S211,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。
[0127]
[0128]实施例3
[0129]以下为本发明实施例三提供的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,如图3所示,包括:
[0130]提取模块10,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;
[0131]分析确定模块20,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;
[0132]开关控制器30,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。
[0133]具体的,提取模块10提取的当前环境数据和历史环境数据通常由传感器采集并传输到移动平台;采集当前环境数据和历史环境数据的传感器包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器、溶解氧传感器,采集饲养水域内的环境数据包括水域内溶解氧值、外界气压值、温度值、湿度值,水体中PH值或氨氮含量值。
[0134]同一时刻采集的温度值、湿度值、气压值加权计算得到该时刻的外界温湿度气压值,本发明中的外界温湿度气压值有当前时刻的外界温湿度气压值和历史外界温湿度气压值。
[0135]提取模块10提取的历史数据还包括增氧机的历史运行数据,包含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。
[0136]分析确定模块20通过对提取模块10提取的当前环境数据与历史数据进行比较或者对历史数据进行回归分析等方法,将比较或分析结果确定为增氧机的开启时刻与关闭时刻。
[0137]一般来说,为了分析结果的精确性以及分析速度,可以选择近5次历史数据进行分析:
[0138]近5次开增氧机的时长乂111,分别是乂11、乂12、乂13、乂14、父15 ;
[0139]近5次开增氧机时的溶解氧值X2n,分别是X21、X22、X23、X24、X25 ;
[0140]近5次关增氧机时的溶解氧值X3n,分别是X31、X32、X33、X34、X35 ;
[0141]近5次开增氧机时外界温湿度气压值X4n,分别是X41、X42、X43、X44、X45 ;
[0142]近5次自选值乂511,分别是乂51、乂52、乂53、乂54、乂55,自选值为水体中I历史PH值或氨氮含量值。
[0143]开关控制器30根据分析确定模块20的分析结果控制增氧机的再次开启与再次关闭。
[0144]由于将多种历史数据、环境数据作为影响增氧机再次开机、关机的因素,所以增氧机的开启与关闭更符合环境需求,更高效,控制更精确。
[0145]实施例四
[0146]以下为本发明实施例四提供的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,如图4所示,包含:提取模块10、分析确定模块及开关控制模块30 ;具体来说,所述分析确定模块包含如图4所示的平均值计算子模块40,第一确定子模块50,差值确定子模块60,重新计算子模块70,第二确定子模块80,回归分析子模块90。
[0147]其中提取模块10与开关控制器30与实施例三相同,在此不重复描述。重点描述以下不同于实施例三的模块:
[0148]平均值计算子模块40,设置为根据历史数据计算开机溶解氧值的平均值、关机溶解氧值的平均值、以及开机外界温湿度气压值的平均值;
[0149]具体的,平均值计算子模块40计算以下历史数据的平均值:
[0150]增氧机的开机时外界温湿度气压值X4n的平均值:近5次X4n值中相邻值的差值在差值波动范围内的几次数值的平均值;
[0151]增氧机的开机溶解氧值X2n的平均值:近5次X2n值中相邻值的差值在差值波动范围内的几次数值的平均值;
[0152]增氧机的关机溶解氧值X3n平均值:近5次X3n值中相邻值的差值在差值波动范围内的几次数值的平均值。
[0153]具体的,所述计算X4n平均值、X2n平均值、X3n平均值时,各自选取的差别在差值波动范围内的数据个数可以不同,所述差值波动范围为饲养人员根据饲养经验在所述移动平台上设定的可接受的数据之间的差值波动范围。设定的差值波动范围为饲养人员根据饲养经验在移动平台上设定的可接受的差值波动范围,比如设定可接受的差值波动范围为0-5,则当所述移动平台数据处理器上记录的近五次的X2n值为15、16、17、18、30,则30与其最接近的值18的差异为12,超过设定的差值变化范围0-5,则值30属于计算平均值时被剔除的对象,所以计算X2n平均值时只考虑15、16、17、18这四个值,对这4个值求平均则得到X2n的平均值,同理X4n平均值、X3n平均值的计算过程。相邻值的差值在设定的差值波动范围,代表这些历史值是在较为正常的环境状态下采集,更能代表增氧机在正常环境下的运行指标,所以在控制增氧机进行自动运行时,优选考虑这些正常的环境状态下采集的数据,所获得的控制数据更有科学性和代表性。
[0154]第一确定子模块50,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。
[0155]差值确定子模块60,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;
[0156]重新计算子模块70,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;
[0157]具体的,重新计算子模块70可以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
[0158]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
[0159]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。
[0160]第二确定子模块80,设置为在所述重新计算历史开机溶解氧值的平均值的基础上,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。
[0161]回归分析子模块90,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,
[0162]具体的,回归分析子模块90对提取模块10提取的历史数据按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:
[0163]Yl = al*Xln+b
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