【摘要】：畜禽的生長、發(fā)育、繁殖除了受到遺傳和營養(yǎng)等因素的影響外,最直接的影響因素是畜禽養(yǎng)殖環(huán)境,良好的畜禽養(yǎng)殖環(huán)境可以有效預防、減少畜禽疫病的發(fā)生,促進畜禽健康、快速成長。我國是畜禽業(yè)養(yǎng)殖和消費大國,自1985年以來我國的禽蛋產量一直雄踞世界首位,2013年我國肉類總產量達到8536萬噸,占到全球肉類總產量的29%。隨著集約化高密度養(yǎng)殖技術的興起和發(fā)展,我國畜禽養(yǎng)殖模式逐漸從放養(yǎng)或低密度低水平人工養(yǎng)殖模式,向科學化、規(guī)�；C械化的設施養(yǎng)殖模式轉變。目前,我國畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控技術與智能決策手段落后,畜禽設施養(yǎng)殖信息化仍然薄弱。主要難點在于畜禽設施養(yǎng)殖小氣候環(huán)境參數易受生物、氣候和人類生產活動等多種因素相互影響且作用機理復雜,具有時變、非線性、多變量耦合等特點。因此,亟需利用先進的信息技術研究探索畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測理論與方法,實現畜禽設施養(yǎng)殖小氣候環(huán)境精準調控,對防止畜禽養(yǎng)殖環(huán)境惡化,確保畜禽在無應激環(huán)境下健康生長,提高畜禽養(yǎng)殖科學化管控水平,具有重要的理論價值和現實意義。本論文針對上述問題,以畜禽設施養(yǎng)殖關鍵環(huán)境參數為研究對象,采用信號處理技術、智能計算和機器學習等技術,研究畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測方法,具體如下:(1)畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境對畜禽影響機理研究通過文獻調研和畜禽養(yǎng)殖現場走訪,開展相關實驗深入分析畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境因子對畜禽健康和生產性能的影響機理,探討畜禽養(yǎng)殖多環(huán)境因子間相關作用關系;并對畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境感知與數據傳輸技術開展調研分析。(2)畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境數據預處理方法研究采用簡單實用的線性插值法對畜禽養(yǎng)殖環(huán)境數據進行修復,采用改進拉依達準則對異常數據進行剔除;以小波變換和多分辨率分析理論與方法為基礎,研究基于改進小波閾值去噪法的畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境數據特征提取和降噪方法。(3)畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境多源數據融合方法研究首先對畜禽設施環(huán)境進行多點傳感器監(jiān)測,然后利用改進分批自適應加權融合算法對同類環(huán)境因子數據進行分批局部融合,最后應用D-S證據理論算法對不同關鍵環(huán)境因子數據進行整體融合,根據融合結果對畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境狀況作出準確判斷。(4)畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境適宜性評價預測方法研究針對畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境多因子間耦合作用關系復雜,綜合影響?zhàn)B殖環(huán)境適宜性準確評價等問題,在畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境多源數據融合結果的基礎上,利用改進布谷鳥搜索算法優(yōu)化神經網絡構建畜禽設施養(yǎng)殖適宜性評價預測模型,以畜禽養(yǎng)殖多環(huán)境因子作為模型的輸入,實現對畜禽養(yǎng)殖環(huán)境適宜性的合理評價。(5)分布式畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統研究采用基于RS-485總線主從通信協議的自定義數據幀和功能碼,完成對接入總線的傳感器模塊化、智能化管理;系統硬件包括畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境傳感器、數據采集器、RS485-GPRS網關、遠程監(jiān)控中心等;軟件包括數據獲取、畜禽設施養(yǎng)殖環(huán)境管理、信息發(fā)布等功能模塊。
【圖文】：

在該棟蛋雞舍布置作者所在團隊研制的畜禽設施環(huán)境智能監(jiān)控系統，實時監(jiān)逡逑測雞舍內部不同位置關鍵環(huán)境因子。實驗開展時間從２０１６年６月１日至２０１７年５月逡逑３０日。雞舍內部不同位置各監(jiān)測點位置如圖１．３所示，分別測定４個過道上的縱向逡逑監(jiān)測點依次在距濕簾端１３．０ｍ、３９．０ｍ和６５．０邋ｍ處，每個過道的橫向監(jiān)測點高度為逡逑距地面１．５邋ｍ。逡逑７逡逑

位于走道中間，交叉分布，燈間距２ｍ，燈具距地面高１．５０ｍ和３．０ｍｔ３５＿Ｗ。逡逑Ｉｍｔ逡逑圖１．２畜禽設施養(yǎng)殖實驗地點逡逑（２）畜禽設施養(yǎng)殖實驗方案設計逡逑１）數據采集與前處理逡逑在該棟蛋雞舍布置作者所在團隊研制的畜禽設施環(huán)境智能監(jiān)控系統，，實時監(jiān)逡逑測雞舍內部不同位置關鍵環(huán)境因子。實驗開展時間從２０１６年６月１日至２０１７年５月逡逑３０日。雞舍內部不同位置各監(jiān)測點位置如圖１．３所示，分別測定４個過道上的縱向逡逑監(jiān)測點依次在距濕簾端１３．０ｍ、３９．０ｍ和６５．０邋ｍ處，每個過道的橫向監(jiān)測點高度為逡逑距地面１．５邋ｍ。逡逑７逡逑
【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S815;TP274

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 李華龍;李淼;詹凱;楊選將;翁士狀;袁媛;陳晟;羅偉;高會議;;基于物聯網的層疊式雞舍環(huán)境智能監(jiān)控系統（英文）[J];農業(yè)工程學報;2015年S2期

2 楊選將;劉盛南;詹凱;李俊營;劉偉;李淼;李華龍;王雙;;八層層疊式籠養(yǎng)蛋雞舍夏季環(huán)境質量參數測定與相關性分析[J];中國家禽;2015年10期

3 杜振寧;;布谷鳥搜索算法優(yōu)化BP神經網絡的網絡流量預測[J];電子技術應用;2015年03期

4 熊本海;楊振剛;楊亮;潘曉花;;中國畜牧業(yè)物聯網技術應用研究進展[J];農業(yè)工程學報;2015年S1期

5 孫懷遠;宋來全;楊麗英;丁立軍;;熱電偶溫度檢測系統設計與應用[J];電子測量技術;2014年12期

6 孟慶寬;仇瑞承;張漫;劉剛;張志剛;項明;;基于改進粒子群優(yōu)化模糊控制的農業(yè)車輛導航系統[J];農業(yè)機械學報;2015年03期

7 王春山;李久熙;黃仁錄;呂繼興;李麗華;;蛋雞生產參數自動監(jiān)測系統設計與實現[J];農業(yè)工程學報;2014年16期

8 向天龍;;②加強通風解決雞舍高溫高濕[J];北方牧業(yè);2014年13期

9 Hua-Ping Zhang;Rui-Qi Zhang;Yan-Ping Zhao;Bao-Jun Ma;;Big Data Modeling and Analysis of Microblog Ecosystem[J];International Journal of Automation and Computing;2014年02期

10 孫曉燕;陳姍姍;鞏敦衛(wèi);張勇;;基于區(qū)間適應值交互式遺傳算法的加權多輸出高斯過程代理模型[J];自動化學報;2014年02期

相關會議論文 前1條

1 李華龍;李淼;李俊營;詹凱;胡澤林;劉先旺;;四層層疊式籠養(yǎng)雞舍冬季環(huán)境質量及其對蛋雞產蛋率和蛋品質的影響[A];中國畜牧獸醫(yī)學會信息技術分會第十二屆學術研討會論文集[C];2017年

相關博士學位論文 前4條

1 石自忠;中國牛肉市場價格波動及影響因素研究[D];中國農業(yè)大學;2017年

2 惠雪;蛋雞舍濕簾降溫系統溫度驟降調控及氣流場模擬[D];中國農業(yè)大學;2016年

3 劉雙印;基于計算智能的水產養(yǎng)殖水質預測預警方法研究[D];中國農業(yè)大學;2014年

4 張石銳;畜禽生產環(huán)境中主要有害氣體監(jiān)測方法研究[D];上海交通大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 杜昌俸;畜禽養(yǎng)殖舍環(huán)境監(jiān)控系統的研究[D];吉林大學;2017年

2 曹彥博;基于單片機的雞舍智能環(huán)境控制系統的設計[D];山東農業(yè)大學;2017年

3 劉冠廷;畜禽舍養(yǎng)殖環(huán)境智能管控系統設計與實現[D];東北農業(yè)大學;2017年

4 周放;光照傳感器及其自動校準系統的研究與設計[D];貴州大學;2017年

5 孫金祥;激光粉塵傳感器的研究及應用[D];聊城大學;2017年

6 于文瀟;奶液電導率檢測與奶量自動計量裝置設計與實現[D];東北農業(yè)大學;2016年

7 冷康民;基于無線傳感器網絡的奶牛場環(huán)境參數調控系統的研究[D];華中農業(yè)大學;2016年

8 郝志平;基于ZigBee技術的畜禽舍環(huán)境監(jiān)控系統的研究[D];吉林農業(yè)大學;2015年

9 馬玉龍;光照度自動檢測系統的設計[D];黑龍江大學;2015年

10 胡小兵;基于ZigBee-ARM-Linux的畜牧養(yǎng)殖場環(huán)境監(jiān)測系統設計[D];甘肅農業(yè)大學;2015年

本文編號：2671506