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一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境溫度檢測系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):11237847閱讀:1355來源:國知局
一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境溫度檢測系統(tǒng)的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)牲畜養(yǎng)殖自動(dòng)化裝備的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境溫度檢測系統(tǒng)。



背景技術(shù):

牛舍環(huán)境溫度在環(huán)境因素中最重要,也是導(dǎo)致熱應(yīng)激的最重要因素,隨著環(huán)境溫度升高,肉牛體溫升高,干物質(zhì)采食量(dmi)下降,高溫持續(xù),dmi下降幅度增加。環(huán)境溫度對(duì)體溫有一個(gè)滯后作用,而體溫對(duì)采食量也有一個(gè)滯后作用,室內(nèi)溫度升高后一段時(shí)間,鼓膜溫度才開始下降,然后采食量下降。氣溫升高,肉牛體溫與環(huán)境溫差減少,體內(nèi)熱量散發(fā)困難,不能及時(shí)把多余的熱量散發(fā),體溫升高。肉牛的舒適溫度為5-25℃,當(dāng)溫度大于26℃,肉牛便處于熱應(yīng)激,在熱應(yīng)激程度不是很嚴(yán)重的情況下,肉牛可以通過熱量平衡機(jī)制來調(diào)節(jié)體溫使其在正常溫度范圍內(nèi)變化。試驗(yàn)結(jié)果表明,在7-8月間,肉牛的體質(zhì)量增長緩慢,有的個(gè)體甚至出現(xiàn)負(fù)增長。其原因在于肉牛在夏季時(shí)消化功能下降,主要是由于鼓膜溫度發(fā)生變化,因此其采食量減少,且在溫度高的環(huán)境中,肉牛增重受到極大限制。因此,一方面要提高肉牛的采食量,另一方面還要保證肉牛在體質(zhì)量上有所增長,這樣才會(huì)避免由于溫度的原因造成肉牛光吃不長的情況發(fā)生。夏季持續(xù)的高溫高濕環(huán)境對(duì)奶牛的生產(chǎn)性能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,當(dāng)環(huán)境溫度超過臨界溫度的上限時(shí),奶牛不僅受到高溫的影響,而且還會(huì)受到高溫與其它環(huán)境因素(如濕度、養(yǎng)殖密度)的交互影響,從而導(dǎo)致其受到嚴(yán)峻的熱環(huán)境挑戰(zhàn),引起熱應(yīng)激反應(yīng),造成奶牛業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。泌乳奶牛正常體溫為38.5-39.3℃,適宜的環(huán)境溫度范圍是5-25℃。如果溫度超過動(dòng)物溫度適中區(qū)的上限,因動(dòng)物本身不再有降低其體溫的能力而進(jìn)入熱應(yīng)激狀態(tài)。假定高產(chǎn)奶牛和低產(chǎn)奶牛的散熱機(jī)制相同,與低產(chǎn)泌乳奶牛相比,隨著泌乳量、采食量和產(chǎn)熱量的增加,溫度適中區(qū)范圍逐漸下移,高產(chǎn)奶牛更容易受熱應(yīng)激的影響。泌乳奶牛能產(chǎn)生大量的代謝熱,同時(shí)還能從輻射能中積聚額外的熱量,所產(chǎn)生的代謝熱和積聚的熱量,再加上環(huán)境溫度和相對(duì)濕度升高,給奶牛帶來了嚴(yán)重的熱負(fù)擔(dān),產(chǎn)生熱應(yīng)激,導(dǎo)致機(jī)體溫度升高和采食量下降等不良影響,并最終降低奶牛的生產(chǎn)性能。當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃時(shí),奶牛的采食量開始降低,維持需要增加。如果氣溫超過37.8℃時(shí),采食量將降低25%以上。熱應(yīng)激導(dǎo)致奶牛產(chǎn)奶量下降的原因,一方面是因?yàn)檠谉?造成奶牛營養(yǎng)物質(zhì)攝入不足,無法滿足生產(chǎn)需要,進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)奶量下降;另一方面是由于熱應(yīng)激,抑制了甲狀腺的功能,致使腦垂體前葉嗜酸性細(xì)胞分泌的生長激素減少,造成產(chǎn)奶量下降。高溫使牛奶質(zhì)量降低,乳脂、乳蛋白、乳糖及非脂固形物含量均可因高溫而下降。受高溫的影響,奶牛喜精料而厭食粗料,使瘤胃內(nèi)低級(jí)脂肪酸如乙酸與丙酸的比例縮小,從而使乳脂率降低。熱應(yīng)激對(duì)公牛的性欲、射精量和精子密度沒有顯著的影響,但可使精液質(zhì)量和精子活力顯著降低。夏季高溫使奶牛生理機(jī)能發(fā)生變化,免疫球蛋白減少,機(jī)體抵抗力下降,病原菌容易生長繁殖并侵害機(jī)體,因而腐蹄病、乳房炎、胎衣不下和子宮內(nèi)膜炎增加,易使奶牛發(fā)生中暑和日射病。熱應(yīng)激導(dǎo)致奶牛產(chǎn)生非特異性防御應(yīng)答的生理反應(yīng),從而降低產(chǎn)奶性能、繁殖性能和機(jī)體免疫能力。必須改善牛舍環(huán)境的小氣候調(diào)控條件從根本上解決這一問題,借助環(huán)境改善和營養(yǎng)措施,才能有效預(yù)防和治療奶牛熱應(yīng)激,從而提高奶牛生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效。國內(nèi)外學(xué)者紛紛開展牛舍小氣候環(huán)境參數(shù)測控系統(tǒng)的研究,關(guān)偉等研制了牛舍飼養(yǎng)環(huán)境溫度控制系統(tǒng),李喜武等研制了牛舍環(huán)境及自動(dòng)供料控制系統(tǒng),曾成研制了基于嵌入式的牛舍環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng),宗文平等研制了基于plc的奶牛牛舍環(huán)境參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng),但是這些系統(tǒng)都沒有根據(jù)牛舍環(huán)境溫度變化的非線性、大滯后和牛舍面積大溫度變化復(fù)雜等特點(diǎn),對(duì)牛舍環(huán)境的溫度進(jìn)行檢測,從而極大的影響牛舍環(huán)境溫度的檢測。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明提供了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境溫度檢測系統(tǒng),本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有牛舍監(jiān)控系統(tǒng)沒有根據(jù)牛舍環(huán)境溫度變化的非線性、大滯后和牛舍面積大溫度變化復(fù)雜等特點(diǎn),對(duì)牛舍環(huán)境的溫度進(jìn)行檢測,從而極大的影響牛舍環(huán)境溫度檢測的問題。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):

一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境溫度檢測系統(tǒng),其特征在于:所述溫度檢測系統(tǒng)由基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)和牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型兩部分組成,基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍環(huán)境溫度檢測、調(diào)節(jié)和監(jiān)控,牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型基于牛舍環(huán)境多個(gè)檢測點(diǎn)溫度傳感器的溫度vague值的相似度矩陣和距離矩陣求得的相似度融合權(quán)重、距離融合權(quán)重和博弈論組合權(quán)重實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合,提高牛舍環(huán)境溫度融合精確度、可靠性和魯棒性。

本發(fā)明進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是:

所述基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)由檢測節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)場監(jiān)控端組成,它們以自組織方式通過無線通信模塊nrf2401構(gòu)建成牛舍環(huán)境參數(shù)采集與智能預(yù)測平臺(tái)。檢測節(jié)點(diǎn)分別由傳感器組模塊、單片機(jī)msp430和無線通信模塊nrf2401組成,傳感器組模塊負(fù)責(zé)檢測牛舍環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)速和有害氣體等牛舍小氣候環(huán)境參數(shù),由單片機(jī)控制采樣間隔并通過無線通信模塊nrf2401發(fā)送給現(xiàn)場監(jiān)控端;控制節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍環(huán)境參數(shù)的調(diào)節(jié)設(shè)備進(jìn)行控制;現(xiàn)場監(jiān)控端由一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組成,實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測節(jié)點(diǎn)檢測牛舍環(huán)境參數(shù)進(jìn)行管理和對(duì)牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度進(jìn)行融合?;跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)見圖1所示。

本發(fā)明進(jìn)一步技術(shù)改進(jìn)方案是:

所述牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型通過把牛舍環(huán)境各個(gè)溫度檢測的溫度傳感器值轉(zhuǎn)化為vague值形式,定義兩兩溫度傳感器的溫度vague值的相似度和距離,構(gòu)建相似度矩陣和距離矩陣,求得牛舍環(huán)境各個(gè)檢測點(diǎn)溫度傳感器值的相似度融合權(quán)重和距離融合權(quán)重,基于博弈論原理和兩種融合權(quán)重求得牛舍環(huán)境各個(gè)溫度傳感器值融合的組合權(quán)重,牛舍環(huán)境各個(gè)檢測點(diǎn)溫度傳感器值與各自溫度傳感器值融合的組合權(quán)重積的相加和為牛舍環(huán)境多個(gè)檢測點(diǎn)溫度融合模型的值,牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型既考慮了不同檢測點(diǎn)溫度傳感器的溫度vague值之間的相似度,也考慮了不同檢測點(diǎn)溫度傳感器的溫度vague值之間的相對(duì)距離,提高了牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度傳感器值融合精度和可靠性。具體方法見圖2所示。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下明顯優(yōu)點(diǎn):

一、本發(fā)明針對(duì)牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度測量過程中,傳感器精度誤差、干擾和測量溫度值異常等問題存在的不確定性和隨機(jī)性,本發(fā)明專利將牛舍環(huán)境溫度傳感器測量的溫度值用vague值形式表示,有效地處理了牛舍環(huán)境溫度傳感器測量值的模糊性和不確定性,提高了牛舍環(huán)境溫度傳感器融合值的客觀性和可靠性。

二、本發(fā)明將牛舍環(huán)境溫度值轉(zhuǎn)化為vague值形式,定義兩兩vague值之間的相似度,構(gòu)建相似度矩陣,根據(jù)牛舍環(huán)境每個(gè)檢測點(diǎn)溫度傳感器vague值的相似度占整個(gè)牛舍環(huán)境溫度傳感器檢測點(diǎn)的溫度傳感器vague值相似度和的比為該檢測點(diǎn)溫度傳感器值的相似度融合權(quán)重αi,提高了牛舍環(huán)境溫度融合值的精確性和科學(xué)性。

三、本發(fā)明將牛舍環(huán)境溫度參數(shù)轉(zhuǎn)化為vague值形式,定義兩兩vague值之間的相對(duì)距離,構(gòu)建距離矩陣,根據(jù)牛舍環(huán)境每個(gè)檢測點(diǎn)溫度傳感器vague值的相對(duì)距離占整個(gè)牛舍環(huán)境檢測點(diǎn)溫度傳感器vague值的相對(duì)距離和的比為該檢測點(diǎn)溫度傳感器值的距離融合權(quán)重βi,提高了牛舍環(huán)境溫度融合值的精確性和科學(xué)性。

四、本發(fā)明采用博弈論法對(duì)每個(gè)檢測點(diǎn)的相似度融合權(quán)重αi與距離融合權(quán)重βi的進(jìn)行組合,構(gòu)建每個(gè)檢測點(diǎn)溫度傳感器溫度值融合的組合權(quán)重wi,該檢測點(diǎn)溫度傳感器值融合的組合權(quán)重既考慮了該檢測點(diǎn)溫度傳感器vague值值的相對(duì)距離融合權(quán)重βi,也考慮了該檢測點(diǎn)溫度傳感器vague值的相似度融合權(quán)重αi,該組合權(quán)重提高牛舍環(huán)境溫度融合值的精確性、可靠性和科學(xué)性,牛舍環(huán)境溫度融合值更加反映牛舍環(huán)境溫度值的真實(shí)性。

五、本發(fā)明采用牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型通過把牛舍環(huán)境各個(gè)溫度檢測的溫度傳感器值轉(zhuǎn)化為vague值形式,求得牛舍環(huán)境各個(gè)檢測點(diǎn)溫度傳感器值的兩種融合權(quán)重和組合權(quán)重,該牛牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型既考慮了不同檢測點(diǎn)溫度傳感器的溫度vague值之間的相似度,也考慮了不同檢測點(diǎn)溫度傳感器的溫度vague值之間的距離,提高了牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度傳感器值融合精度和可靠性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái);

圖2為本發(fā)明牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型;

圖3為本發(fā)明檢測節(jié)點(diǎn)功能圖;

圖4為本發(fā)明控制節(jié)點(diǎn)功能圖;

圖5為本發(fā)明現(xiàn)場監(jiān)控端軟件功能圖;

圖6為本發(fā)明牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)平面布置圖。

具體實(shí)施方式

1、系統(tǒng)總體功能的設(shè)計(jì)

本發(fā)明溫度檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍環(huán)境因子參數(shù)進(jìn)行檢測和牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合,該系統(tǒng)由基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)和牛舍環(huán)境溫度多點(diǎn)融合模型兩部分組成?;跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)包括牛舍環(huán)境參數(shù)的檢測節(jié)點(diǎn)1和調(diào)節(jié)牛舍環(huán)境參數(shù)的控制節(jié)點(diǎn)2,它們以自組織方式構(gòu)建成無線測控網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)檢測節(jié)點(diǎn)1、控制節(jié)點(diǎn)2和現(xiàn)場監(jiān)控端3之間的無線通信;檢測節(jié)點(diǎn)1將檢測的牛舍環(huán)境參數(shù)發(fā)送給現(xiàn)場監(jiān)控端3并對(duì)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理;現(xiàn)場監(jiān)控端3把控制信息傳輸?shù)綑z測節(jié)點(diǎn)1和控制節(jié)點(diǎn)2。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1所示。

2、檢測節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

采用大量基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的檢測節(jié)點(diǎn)1作為牛舍環(huán)境參數(shù)感知終端,檢測節(jié)點(diǎn)1和控制節(jié)點(diǎn)2通過自組織無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控端3之間的信息相互交互。檢測節(jié)點(diǎn)1包括采集牛舍環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速和有害氣體參數(shù)的傳感器和對(duì)應(yīng)的信號(hào)調(diào)理電路、msp430微處理器和nrf2401無線傳輸模塊;檢測節(jié)點(diǎn)的軟件主要實(shí)現(xiàn)無線通信和牛舍環(huán)境參數(shù)的采集與預(yù)處理。軟件采用c語言程序設(shè)計(jì),兼容程度高,大大提高了軟件設(shè)計(jì)開發(fā)的工作效率,增強(qiáng)了程序代碼的可靠性、可讀性和可移植性。檢測節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)見圖3。

3、控制節(jié)點(diǎn)

控制節(jié)點(diǎn)2在輸出通路設(shè)計(jì)了4路d/a轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度、風(fēng)速和有害氣體的調(diào)節(jié)輸出量控制電路、msp430微處理器和無線通信模塊接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍環(huán)境控制設(shè)備進(jìn)行控制,控制節(jié)點(diǎn)見圖4。

4、現(xiàn)場監(jiān)控端軟件

現(xiàn)場監(jiān)控端3是一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī),現(xiàn)場監(jiān)控端3主要實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集、多點(diǎn)溫度融合和牛舍環(huán)境溫度預(yù)測,實(shí)現(xiàn)與檢測節(jié)點(diǎn)1與控制節(jié)點(diǎn)2的信息交互,現(xiàn)場監(jiān)控端3主要功能為通信參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)管理、牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合和牛舍溫度智能預(yù)測。該管理軟件選擇了microsoftvisual++6.0作為開發(fā)工具,調(diào)用系統(tǒng)的mscomm通信控件來設(shè)計(jì)通訊程序,現(xiàn)場監(jiān)控端軟件功能見圖5。牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型的設(shè)計(jì)如下:

①、牛舍環(huán)境溫度傳感器值轉(zhuǎn)化為溫度vague值形式

該牛舍環(huán)境有m個(gè)溫度傳感器,在k為(1,2,…n)時(shí)刻檢測牛舍環(huán)境溫度值,構(gòu)成該牛舍環(huán)境的溫度檢測矩陣如(1)式所示:

在矩陣a中記每列最大值為ajmax=max{a1j,a1j,…,amj},則根據(jù)單值實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化為vague值數(shù)據(jù)的公式,可以將牛舍環(huán)境有m個(gè)溫度傳感器,在k為(1,2,…n)時(shí)刻檢測牛舍環(huán)境的單值實(shí)數(shù)溫度值轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的vague值數(shù)據(jù),并構(gòu)建牛舍環(huán)境的vague值數(shù)據(jù)矩陣u。單值實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)化為vague值數(shù)據(jù)的公式如下所示:

應(yīng)用公式(2),把單值實(shí)數(shù)的牛舍環(huán)境的溫度矩陣a轉(zhuǎn)化為vague值數(shù)據(jù)矩陣u,該矩陣經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后得到如下矩陣:

②、基于vague值相似度的牛舍環(huán)境溫度傳感器值的相似度融合權(quán)重αi的求取

a、計(jì)算牛舍環(huán)境溫度傳感器vague值的相似度

根據(jù)vague集相似度量公式對(duì)牛舍環(huán)境vague值數(shù)據(jù)矩陣u進(jìn)行相似度量,可以得到該牛舍環(huán)境m個(gè)溫度傳感器,在k為(1,2,…n)時(shí)刻檢測牛舍環(huán)境vague溫度值的相似度矩陣t。ua和ub的vague值數(shù)據(jù)的相似度公式如下所示:

b、構(gòu)建牛舍環(huán)境溫度傳感器值的相似度矩陣

應(yīng)用公式(4),把vague值的牛舍環(huán)境的溫度傳感器值矩陣u轉(zhuǎn)化為vague值形式相似度矩陣t,該矩陣經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后得到如下矩陣:

c、基于vague值相似度的牛舍環(huán)境溫度傳感器值的相似度融合權(quán)重

該矩陣的第i行和表示第i個(gè)溫度傳感器檢測溫度vague值與其它溫度傳感器檢測的vague值相似度和,根據(jù)牛舍環(huán)境每個(gè)溫度傳感器檢測的vague值與其它溫度傳感器檢測的vague值相似度占比,可以確定該傳感器檢測溫度值在整個(gè)牛舍環(huán)境溫度值的融合權(quán)重,該權(quán)重公式如下:

③、基于vague值距離的牛舍環(huán)境溫度傳感器值的距離融合權(quán)重βi的求取

a、計(jì)算牛舍環(huán)境溫度傳感器vague值的距離

根據(jù)ua的定義,πa=1-ta-fa也稱為躊躇度或猶豫度,對(duì)于實(shí)數(shù)型vague集ua和ub,則它們之間的距離為:

b、構(gòu)建牛舍環(huán)境溫度傳感器值的距離矩陣

應(yīng)用公式(7),把vague值的牛舍環(huán)境的溫度矩陣u轉(zhuǎn)化為不同溫度傳感器之間的距離矩陣d,該矩陣經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后得到如下矩陣:

根據(jù)公式(8)的含義,定義每個(gè)溫度傳感器vague值與其它溫度傳感器vague值的相對(duì)距離為:

c、基于vague值距離的牛舍環(huán)境溫度傳感器值的距離融合權(quán)重

該矩陣的第i行和表示第i個(gè)溫度傳感器檢測溫度vague值與其它溫度傳感器檢測的vague值的距離和,根據(jù)牛舍環(huán)境每個(gè)溫度傳感器檢測的vague值與其它溫度傳感器檢測的vague值距離和占比,可以確定該傳感器檢測溫室值在整個(gè)牛舍環(huán)境溫度值的融合權(quán)重,該權(quán)重公式如下:

④、基于博弈論法牛舍環(huán)境溫度傳感器值融合的組合權(quán)重wi的求取

單獨(dú)運(yùn)用一種方法得到傳感器數(shù)據(jù)融合權(quán)重均會(huì)導(dǎo)致結(jié)果存在一定的局限性,本專利運(yùn)用博弈論的方法將vague值相似度的權(quán)重αi和vague值距離的權(quán)重βi進(jìn)行綜合集成,該方法主要是為了縮小不同方法得到的各個(gè)基本權(quán)重與最終得到的組合權(quán)重之間的偏差,使得各個(gè)方法所確定的權(quán)重在相互競爭的關(guān)系中比較協(xié)調(diào),進(jìn)而尋求比較均衡的結(jié)果,保證所確定的指標(biāo)組合權(quán)重更加科學(xué)合理。為了使得到的組合權(quán)重更具有科學(xué)性和客觀性,可使用l種不同的方法對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán),這樣可以構(gòu)造一個(gè)基本的權(quán)重集,使用l種方法對(duì)指標(biāo)進(jìn)行賦權(quán),由此構(gòu)造一個(gè)基本的權(quán)重集ui={ui1,ui2,…,uin},i=1,2,…,l,我們記這l個(gè)向量的任意線性組合為:

為了在可能的權(quán)重向量u中找到最滿意的我們將l個(gè)線性組合系數(shù)λk進(jìn)行優(yōu)化,使得u與各個(gè)uk的離差極小化。這樣便導(dǎo)出了下面的對(duì)策模型:

根據(jù)矩陣的微分性質(zhì)可知,式(11)的最優(yōu)化一階導(dǎo)數(shù)條件為可轉(zhuǎn)化為線性方程組并運(yùn)用mathmatica計(jì)算,求得(λ1,λ2,…λl)后歸一化處理,代入(10)式,得到組合權(quán)重:

⑤、根據(jù)組合權(quán)重得到牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合模型為:

其中k為時(shí)間,i為檢測點(diǎn),aik為k時(shí)刻第i個(gè)檢測點(diǎn)溫度,wi為第i個(gè)檢測點(diǎn)組合權(quán)重。

5、牛舍環(huán)境溫度檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)舉例

根據(jù)牛舍環(huán)境的狀況,系統(tǒng)布置了檢測節(jié)點(diǎn)1和控制節(jié)點(diǎn)2和現(xiàn)場監(jiān)控端3的平面布置安裝圖,其中檢測節(jié)點(diǎn)1均衡布置在被檢測牛舍環(huán)境中,整個(gè)系統(tǒng)平面布置見圖6,通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍環(huán)境參數(shù)的采集與牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合。

本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段,還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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