北方封閉奶牛舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及氨氣濃度預(yù)測(cè)模型研究
發(fā)布時(shí)間:2025-04-01 05:29
奶牛舍的環(huán)境質(zhì)量是影響奶牛生長健康、產(chǎn)奶質(zhì)量的重要因素,對(duì)奶牛的養(yǎng)殖起到了至關(guān)重要的作用。隨著我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)的大規(guī)模發(fā)展,奶牛舍中溫濕度和有害氣體濃度嚴(yán)重影響著奶牛的生長健康,不僅會(huì)造成奶牛傳染性疾病的產(chǎn)生,還會(huì)影響奶牛產(chǎn)奶量以及產(chǎn)奶質(zhì)量。在規(guī);膛pB(yǎng)殖的發(fā)展進(jìn)程中,科學(xué)精細(xì)化的養(yǎng)殖技術(shù),對(duì)提高奶牛生長環(huán)境和產(chǎn)奶量具有重要作用。目前,針對(duì)北方冬季封閉奶牛場環(huán)境監(jiān)測(cè)參數(shù)單一,牛舍內(nèi)個(gè)各環(huán)境因子之間的非線性、時(shí)變性、滯后性相互耦合的關(guān)系,采集點(diǎn)個(gè)數(shù)單一,單個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)不能代表整個(gè)奶牛舍大環(huán)境,奶牛個(gè)體周圍存在小氣候,使奶牛舍環(huán)境預(yù)測(cè)面臨諸多困難。因此,設(shè)計(jì)一套能夠適應(yīng)奶牛養(yǎng)殖場多點(diǎn)無線環(huán)境監(jiān)測(cè)采集裝置,同時(shí)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)對(duì)奶牛場環(huán)境氨氣濃度進(jìn)行預(yù)測(cè),利用預(yù)測(cè)出的數(shù)據(jù)對(duì)環(huán)境進(jìn)行調(diào)控,從而優(yōu)化奶牛的生長環(huán)境,提高奶牛的產(chǎn)奶效率和產(chǎn)奶質(zhì)量。本課題針對(duì)北方冬季封閉奶牛場,冬季氣溫低室內(nèi)濕度較高,墊草飼料以及奶牛糞便排泄物等含氮有機(jī)物的分解所產(chǎn)生的氨氣,以及奶牛個(gè)體周圍的小氣候環(huán)境為研究對(duì)象,選取奶牛生長環(huán)境的溫度、濕度、氨氣濃度作為預(yù)測(cè)的主要環(huán)境參數(shù),建立基于BP神經(jīng)...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 奶牛舍環(huán)境參數(shù)對(duì)奶牛健康的影響
1.2.1 溫度對(duì)奶牛的影響
1.2.2 濕度對(duì)奶牛的影響
1.2.3 有害氣體對(duì)奶牛的影響
1.2.4 北方影響奶牛生長健康的主要環(huán)境參數(shù)
1.3 國內(nèi)外研究的動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)
1.3.1 基于無線傳感技術(shù)的畜禽監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀
1.3.2 基于神經(jīng)算法的禽舍環(huán)境預(yù)測(cè)模型研究現(xiàn)狀
1.4 研究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
2 奶牛舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及原理
2.2 硬件選型及模塊設(shè)計(jì)
2.2.1 核心單片機(jī)電路設(shè)計(jì)
2.2.2 電源供電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
2.2.3 ZigBee無線通信模塊設(shè)計(jì)
2.2.4 數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)
2.2.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)
2.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
2.3.1 上位機(jī)設(shè)計(jì)要求及功能
2.3.2 上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.3.3 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)
2.3.4 數(shù)據(jù)解析和存儲(chǔ)
2.4 本章小結(jié)
3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)氨氣濃度預(yù)測(cè)模型模型介紹與改進(jìn)
3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
3.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理
3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的局限性
3.2.2 BP神經(jīng)算法原理
3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法改進(jìn)
3.3.1 基于LM優(yōu)化算法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.3.2 基于BR優(yōu)化算法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.4 本章小結(jié)
4 奶牛舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)和氨氣濃度預(yù)測(cè)結(jié)果分析
4.1 奶牛舍環(huán)境監(jiān)測(cè)硬件設(shè)備性能試驗(yàn)及分析
4.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 4.1.2 試驗(yàn)條件
4.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.4 試驗(yàn)結(jié)論
4.2 奶牛舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)采集
4.2.1 舍內(nèi)采集節(jié)點(diǎn)的布置原則
4.2.2 奶牛舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)采集
4.2.3 奶牛舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)處理
4.3 奶牛舍氨氣濃度預(yù)測(cè)結(jié)果分析
4.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的設(shè)計(jì)
4.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的結(jié)構(gòu)
4.3.3 基于LM-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的奶牛舍氨氣濃度模型預(yù)測(cè)
4.3.4 基于BR-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的奶牛舍氨氣濃度模型預(yù)測(cè)
4.4 氨氣濃度預(yù)測(cè)模型誤差分析
4.5 氨氣濃度預(yù)警模型研究
4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 主要研究結(jié)論
5.2 進(jìn)一步研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
個(gè)人情況
教育背景
在學(xué)期間發(fā)表論文
本文編號(hào):4038996
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 奶牛舍環(huán)境參數(shù)對(duì)奶牛健康的影響
1.2.1 溫度對(duì)奶牛的影響
1.2.2 濕度對(duì)奶牛的影響
1.2.3 有害氣體對(duì)奶牛的影響
1.2.4 北方影響奶牛生長健康的主要環(huán)境參數(shù)
1.3 國內(nèi)外研究的動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)
1.3.1 基于無線傳感技術(shù)的畜禽監(jiān)測(cè)研究現(xiàn)狀
1.3.2 基于神經(jīng)算法的禽舍環(huán)境預(yù)測(cè)模型研究現(xiàn)狀
1.4 研究目標(biāo)、內(nèi)容和技術(shù)路線
1.4.1 研究目標(biāo)
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線
2 奶牛舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及原理
2.2 硬件選型及模塊設(shè)計(jì)
2.2.1 核心單片機(jī)電路設(shè)計(jì)
2.2.2 電源供電轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
2.2.3 ZigBee無線通信模塊設(shè)計(jì)
2.2.4 數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)
2.2.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)
2.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
2.3.1 上位機(jī)設(shè)計(jì)要求及功能
2.3.2 上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.3.3 上位機(jī)界面設(shè)計(jì)
2.3.4 數(shù)據(jù)解析和存儲(chǔ)
2.4 本章小結(jié)
3 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)氨氣濃度預(yù)測(cè)模型模型介紹與改進(jìn)
3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)
3.1.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理
3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的局限性
3.2.2 BP神經(jīng)算法原理
3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法改進(jìn)
3.3.1 基于LM優(yōu)化算法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.3.2 基于BR優(yōu)化算法BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.4 本章小結(jié)
4 奶牛舍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)和氨氣濃度預(yù)測(cè)結(jié)果分析
4.1 奶牛舍環(huán)境監(jiān)測(cè)硬件設(shè)備性能試驗(yàn)及分析
4.1.1 試驗(yàn)?zāi)康?br> 4.1.2 試驗(yàn)條件
4.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
4.1.4 試驗(yàn)結(jié)論
4.2 奶牛舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)采集
4.2.1 舍內(nèi)采集節(jié)點(diǎn)的布置原則
4.2.2 奶牛舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)采集
4.2.3 奶牛舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)處理
4.3 奶牛舍氨氣濃度預(yù)測(cè)結(jié)果分析
4.3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的設(shè)計(jì)
4.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的結(jié)構(gòu)
4.3.3 基于LM-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的奶牛舍氨氣濃度模型預(yù)測(cè)
4.3.4 基于BR-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的奶牛舍氨氣濃度模型預(yù)測(cè)
4.4 氨氣濃度預(yù)測(cè)模型誤差分析
4.5 氨氣濃度預(yù)警模型研究
4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
5.1 主要研究結(jié)論
5.2 進(jìn)一步研究展望
參考文獻(xiàn)
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本文編號(hào):4038996
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