基于自主策略的养殖在线调控方法及分布式调控系统

1.本发明涉及智能化养殖技术领域，更具体地说，涉及基于自主策略的养殖在线调控方法及分布式调控系统。


背景技术：

2.近年来，随着物联网技术在养殖行业的广泛应用，传统以人工经验现场操控的养殖管理模式逐渐被半自动化的远程操控替代，但因为缺乏自主调节的策略和系统，还无法实现全自动的无人化监控与管理。现有人工及半自动的养殖管理模式下，环境和饲喂调控管理需要依靠人工经验实现闭环调节，对管理人员的管理经验要求高，常导致调控不及时和调控精度不高从而影响养殖效果，同时人工的用工量依然较大，另外，现有的基于物联网的管理系统普遍采用集中管控的模式，虽能实现数据在线监测、远程人工操控，但难以针对不同环境和养殖分区制定不同的调控策略，难以实现高效、高质量地养殖生产管理，同时系统布线繁琐，安装及维护难度较大。
3.因此，针对上述问题提出一种基于自主策略的养殖在线调控方法及分布式调控系统。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供基于自主策略的养殖在线调控方法及分布式调控系统，可以实现通过提出的基于自主策略的养殖在线调控方法，能够进一步解放人工，并摆脱现场养殖管理对人工经验的过分依赖，解决人工或半自动管控模式下调控不及时和调控精度不高等问题，同时构建的基于策略和模型配置的分布式调控系统，灵活性更高、实用性更强，可以针对不同场景及养殖分区高效进行系统构建和策略定制，更契合规模化智慧养殖的产业及技术需求。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.基于自主策略的养殖在线调控方法，包括以下步骤：
9.s1：智能控制器构建养殖区域的局域网布局；
10.s2：环境监测器对养殖区域内的环境指标进行检测，并上传至管控平台；
11.s3：智能网关下发的指令控制机构实现人工化操作和自动化操控，并上传至智能网关对其进行反馈检测；
12.s4：智能网关协调环境监测器和智能控制器实现对养殖场实时环境参数和机构状态的显示；
13.s5：远程管控平台可根据不同分区监测参数和控制机构类型制定参数和机构模型，灵活实现不同场景、不同参数、不同机构的在线同步监控。
14.进一步的，所述s1中为解决不同养殖区的独立监测与调控，采用分布式系统架构，
环境监测终端、智能控制器采用lora无线通讯，由lora网关负责区间lora局域网的构建，无需繁琐的布线即可实现双向数据和指令交互。
15.进一步的，所述s2中环境监测器集成温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气、硫化氢、pm2.5等多种传感器，实时监测养殖区环境指标，并通过lora网络传送给智能网关，再由智能网关上送至管控平台，实现在线环境监测。
16.进一步的，所述s3中智能控制器基于高性能32位处理器，集成本地按钮操控和经智能网关下发的指令控制，可以实现对风机、湿帘、遮阳网、饲喂等控制机构的人工操作和自动化操控，并能实时检测控制机构的运行状态，经lora网络传送给智能网关，完成人工和智能控制的状态反馈监测。
17.进一步的，所述s4中智能网关负责协调环境监测终端和智能控制器构建分布式lora监控网络，同时集成本地数据看板和液晶显示器，用于实时显示各养殖区的实时环境参数和机构状态，方便现场巡管人员进行查看。
18.进一步的，所述s4中智能网关内部集成的4g通信模块在系统启动时自主连接管控平台，并与平台进行调控策略和模型的匹配，若有修改则同步更新，若无修改则直接运行，自动调控策略运行时，依据调控策略对接收到的环境参数信息进行解析并生成调控指令下发给智能控制器完成机构自动调控，并将实时参数和机构状态同步向平台更新传送。
19.进一步的，所述s5中远程管控平台基于云服务模式构建，根据不同分区监测参数和控制机构类型制定参数和机构模型，并可通过在线配置和后台模型导入等方式进行模型编辑和更新，可通过交互页面进行自主调控策略编辑和保存，对接收到智能网关上送的监测参数和机构状态，按照参数和机构模型进行匹配解析，并支持远程操控各调控机构，灵活实现不同场景、不同参数、不同机构的在线同步监控。
20.基于自主策略的分布式调控系统，包括分布式养殖调控系统，所述分布式养殖调控系统包括环境监测终端模块、分布式智能控制模块、智能网关模块和远程管控平台模块。
21.3.有益效果
22.相比于现有技术，本发明的优点在于：
23.(1)本方案提出的基于自主策略的养殖在线调控方法，能够进一步解放人工，并摆脱现场养殖管理对人工经验的过分依赖，解决人工或半自动管控模式下调控不及时和调控精度不高等问题。
24.(2)本方案构建的基于策略和模型配置的分布式调控系统，灵活性更高、实用性更强，可以针对不同场景及养殖分区高效进行系统构建和策略定制，更契合规模化智慧养殖的产业及技术需求。
附图说明
25.图1为本发明的养殖在线调控方法流程图；
26.图2为本发明的养殖在线调控方法框架示意图；
27.图3为本发明的分布式养殖调控系统框架示意图；
28.图4为本发明的管控平台交互框架示意图；
29.图5为本发明的分布式养殖调控系统示意图；
具体实施方式
30.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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.实施例：
34.请参阅图1-2，基于自主策略的养殖在线调控方法，包括以下步骤：
35.s1：智能控制器构建养殖区域的局域网布局；
36.s2：环境监测器对养殖区域内的环境指标进行检测，并上传至管控平台；
37.s3：智能网关下发的指令控制机构实现人工化操作和自动化操控，并上传至智能网关对其进行反馈检测；
38.s4：智能网关协调环境监测器和智能控制器实现对养殖场实时环境参数和机构状态的显示；
39.s5：远程管控平台可根据不同分区监测参数和控制机构类型制定参数和机构模型，灵活实现不同场景、不同参数、不同机构的在线同步监控。
40.s1中为解决不同养殖区的独立监测与调控，采用分布式系统架构，环境监测终端、智能控制器采用lora无线通讯，由lora网关负责区间lora局域网的构建，无需繁琐的布线即可实现双向数据和指令交互。
41.s2中环境监测器集成温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气、硫化氢、pm2.5等多种传感器，实时监测养殖区环境指标，并通过lora网络传送给智能网关，再由智能网关上送至管控平台，实现在线环境监测。
42.s3中智能控制器基于高性能32位处理器，集成本地按钮操控和经智能网关下发的指令控制，可以实现对风机、湿帘、遮阳网、饲喂等控制机构的人工操作和自动化操控，并能实时检测控制机构的运行状态，经lora网络传送给智能网关，完成人工和智能控制的状态反馈监测。
43.s4中智能网关负责协调环境监测终端和智能控制器构建分布式lora监控网络，同时集成本地数据看板和液晶显示器，用于实时显示各养殖区的实时环境参数和机构状态，方便现场巡管人员进行查看。
44.s4中智能网关内部集成的4g通信模块在系统启动时自主连接管控平台，并与平台
进行调控策略和模型的匹配，若有修改则同步更新，若无修改则直接运行，自动调控策略运行时，依据调控策略对接收到的环境参数信息进行解析并生成调控指令下发给智能控制器完成机构自动调控，并将实时参数和机构状态同步向平台更新传送。
45.请参阅图4，s5中远程管控平台基于云服务模式构建，根据不同分区监测参数和控制机构类型制定参数和机构模型，并可通过在线配置和后台模型导入等方式进行模型编辑和更新，可通过交互页面进行自主调控策略编辑和保存，对接收到智能网关上送的监测参数和机构状态，按照参数和机构模型进行匹配解析，并支持远程操控各调控机构，灵活实现不同场景、不同参数、不同机构的在线同步监控。
46.请参阅图3和图5，基于自主策略的分布式调控系统，包括分布式养殖调控系统，分布式养殖调控系统包括环境监测终端模块、分布式智能控制模块、智能网关模块和远程管控平台模块。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.基于自主策略的养殖在线调控方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：智能控制器构建养殖区域的局域网布局；s2：环境监测器对养殖区域内的环境指标进行检测，并上传至管控平台；s3：智能网关下发的指令控制机构实现人工化操作和自动化操控，并上传至智能网关对其进行反馈检测；s4：智能网关协调环境监测器和智能控制器实现对养殖场实时环境参数和机构状态的显示；s5：远程管控平台可根据不同分区监测参数和控制机构类型制定参数和机构模型，灵活实现不同场景、不同参数、不同机构的在线同步监控。2.根据权利要求1所述的基于自主策略的养殖在线调控方法，其特征在于：所述s1中为解决不同养殖区的独立监测与调控，采用分布式系统架构，环境监测终端、智能控制器采用lora无线通讯，由lora网关负责区间lora局域网的构建，无需繁琐的布线即可实现双向数据和指令交互。3.根据权利要求1所述的基于自主策略的养殖在线调控方法，其特征在于：所述s2中环境监测器集成温度、湿度、光照、二氧化碳、氨气、硫化氢、pm2.5等多种传感器，实时监测养殖区环境指标，并通过lora网络传送给智能网关，再由智能网关上送至管控平台，实现在线环境监测。4.根据权利要求1所述的基于自主策略的养殖在线调控方法，其特征在于：所述s3中智能控制器基于高性能32位处理器，集成本地按钮操控和经智能网关下发的指令控制，可以实现对风机、湿帘、遮阳网、饲喂等控制机构的人工操作和自动化操控，并能实时检测控制机构的运行状态，经lora网络传送给智能网关，完成人工和智能控制的状态反馈监测。5.根据权利要求1所述的基于自主策略的养殖在线调控方法，其特征在于：所述s4中智能网关负责协调环境监测终端和智能控制器构建分布式lora监控网络，同时集成本地数据看板和液晶显示器，用于实时显示各养殖区的实时环境参数和机构状态，方便现场巡管人员进行查看。6.根据权利要求1所述的基于自主策略的养殖在线调控方法，其特征在于：所述s4中智能网关内部集成的4g通信模块在系统启动时自主连接管控平台，并与平台进行调控策略和模型的匹配，若有修改则同步更新，若无修改则直接运行，自动调控策略运行时，依据调控策略对接收到的环境参数信息进行解析并生成调控指令下发给智能控制器完成机构自动调控，并将实时参数和机构状态同步向平台更新传送。7.根据权利要求1所述的基于自主策略的养殖在线调控方法，其特征在于：所述s5中远程管控平台基于云服务模式构建，根据不同分区监测参数和控制机构类型制定参数和机构模型，并可通过在线配置和后台模型导入等方式进行模型编辑和更新，可通过交互页面进行自主调控策略编辑和保存，对接收到智能网关上送的监测参数和机构状态，按照参数和机构模型进行匹配解析，并支持远程操控各调控机构，灵活实现不同场景、不同参数、不同机构的在线同步监控。8.基于自主策略的分布式调控系统，包括分布式养殖调控系统，其特征在于：所述分布式养殖调控系统包括环境监测终端模块、分布式智能控制模块、智能网关模块和远程管控平台模块。

技术总结
本发明公开了基于自主策略的养殖在线调控方法及分布式调控系统，属于智能化养殖技术领域，本方案提出的基于自主策略的养殖在线调控方法，能够进一步解放人工，并摆脱现场养殖管理对人工经验的过分依赖，解决人工或半自动管控模式下调控不及时和调控精度不高等问题，同时通过构建的基于策略和模型配置的分布式调控系统，灵活性更高、实用性更强，可以针对不同场景及养殖分区高效进行系统构建和策略定制，更契合规模化智慧养殖的产业及技术需求，能够针对不同环境和养殖分区制定不同的调控策略，实现高效、高质量地养殖生产管理，同时系统布线，安装及维护更加便捷。安装及维护更加便捷。安装及维护更加便捷。


技术研发人员：应诗家 刘政 王泽平 刘建龙
受保护的技术使用者：江苏省农业科学院 南京路为智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/8/1