【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(yù)防、減少畜禽疫病的發(fā)生,促進(jìn)畜禽健康、快速成長。我國是畜禽業(yè)養(yǎng)殖和消費(fèi)大國,自1985年以來我國的禽蛋產(chǎn)量一直雄踞世界首位,2013年我國肉類總產(chǎn)量達(dá)到8536萬噸,占到全球肉類總產(chǎn)量的29%。隨著集約化高密度養(yǎng)殖技術(shù)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(xué)化、規(guī)�；�、機(jī)械化的設(shè)施養(yǎng)殖模式轉(zhuǎn)變。目前,我國畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控技術(shù)與智能決策手段落后,畜禽設(shè)施養(yǎng)殖信息化仍然薄弱。主要難點(diǎn)在于畜禽設(shè)施養(yǎng)殖小氣候環(huán)境參數(shù)易受生物、氣候和人類生產(chǎn)活動(dòng)等多種因素相互影響且作用機(jī)理復(fù)雜,具有時(shí)變、非線性、多變量耦合等特點(diǎn)。因此,亟需利用先進(jìn)的信息技術(shù)研究探索畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測理論與方法,實(shí)現(xiàn)畜禽設(shè)施養(yǎng)殖小氣候環(huán)境精準(zhǔn)調(diào)控,對防止畜禽養(yǎng)殖環(huán)境惡化,確保畜禽在無應(yīng)激環(huán)境下健康生長,提高畜禽養(yǎng)殖科學(xué)化管控水平,具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本論文針對上述問題,以畜禽設(shè)施養(yǎng)殖關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)為研究對象,采用信號(hào)處理技術(shù)、智能計(jì)算和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù),研究畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測方法,具體如下:(1)畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境對畜禽影響機(jī)理研究通過文獻(xiàn)調(diào)研和畜禽養(yǎng)殖現(xiàn)場走訪,開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)深入分析畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境因子對畜禽健康和生產(chǎn)性能的影響機(jī)理,探討畜禽養(yǎng)殖多環(huán)境因子間相關(guān)作用關(guān)系;并對畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境感知與數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)開展調(diào)研分析。(2)畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)據(jù)預(yù)處理方法研究采用簡單實(shí)用的線性插值法對畜禽養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù),采用改進(jìn)拉依達(dá)準(zhǔn)則對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除;以小波變換和多分辨率分析理論與方法為基礎(chǔ),研究基于改進(jìn)小波閾值去噪法的畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)據(jù)特征提取和降噪方法。(3)畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境多源數(shù)據(jù)融合方法研究首先對畜禽設(shè)施環(huán)境進(jìn)行多點(diǎn)傳感器監(jiān)測,然后利用改進(jìn)分批自適應(yīng)加權(quán)融合算法對同類環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行分批局部融合,最后應(yīng)用D-S證據(jù)理論算法對不同關(guān)鍵環(huán)境因子數(shù)據(jù)進(jìn)行整體融合,根據(jù)融合結(jié)果對畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境狀況作出準(zhǔn)確判斷。(4)畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境適宜性評價(jià)預(yù)測方法研究針對畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境多因子間耦合作用關(guān)系復(fù)雜,綜合影響?zhàn)B殖環(huán)境適宜性準(zhǔn)確評價(jià)等問題,在畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境多源數(shù)據(jù)融合結(jié)果的基礎(chǔ)上,利用改進(jìn)布谷鳥搜索算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建畜禽設(shè)施養(yǎng)殖適宜性評價(jià)預(yù)測模型,以畜禽養(yǎng)殖多環(huán)境因子作為模型的輸入,實(shí)現(xiàn)對畜禽養(yǎng)殖環(huán)境適宜性的合理評價(jià)。(5)分布式畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)研究采用基于RS-485總線主從通信協(xié)議的自定義數(shù)據(jù)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(tǒng)硬件包括畜禽設(shè)施養(yǎng)殖環(huán)境傳感器、數(shù)據(jù)采集器、RS485-GPRS網(wǎng)關(guān)、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心等;軟件包括數(shù)據(jù)獲取、畜禽設(shè)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(tuán)隊(duì)研制的畜禽設(shè)施環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)逡逑測雞舍內(nèi)部不同位置關(guān)鍵環(huán)境因子。實(shí)驗(yàn)開展時(shí)間從２０１６年６月１日至２０１７年５月逡逑３０日。雞舍內(nèi)部不同位置各監(jiān)測點(diǎn)位置如圖１．３所示，分別測定４個(gè)過道上的縱向逡逑監(jiān)測點(diǎn)依次在距濕簾端１３．０ｍ、３９．０ｍ和６５．０邋ｍ處，每個(gè)過道的橫向監(jiān)測點(diǎn)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(shè)施養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)逡逑（２）畜禽設(shè)施養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)逡逑１）數(shù)據(jù)采集與前處理逡逑在該棟蛋雞舍布置作者所在團(tuán)隊(duì)研制的畜禽設(shè)施環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，，實(shí)時(shí)監(jiān)逡逑測雞舍內(nèi)部不同位置關(guān)鍵環(huán)境因子。實(shí)驗(yàn)開展時(shí)間從２０１６年６月１日至２０１７年５月逡逑３０日。雞舍內(nèi)部不同位置各監(jiān)測點(diǎn)位置如圖１．３所示，分別測定４個(gè)過道上的縱向逡逑監(jiān)測點(diǎn)依次在距濕簾端１３．０ｍ、３９．０ｍ和６５．０邋ｍ處，每個(gè)過道的橫向監(jiān)測點(diǎn)高度為逡逑距地面１．５邋ｍ。逡逑７逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S815;TP274

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2671506