一种用于鱼菜共生系统的智能预测控制系统及方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN106292802A

(43)申请公布日2017.01.04

(21)申请号CN201610829877.0

(22)申请日2016.09.18

(71)申请人中国农业大学

地址100193北京市海淀区圆明园西路2号

(72)发明人位耀光张龙张旭李道亮陈英义

(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司

代理人李相雨

(51)Int.CI

G05D27/02

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种用于鱼菜共生系统的智能预测

控制系统及方法

(57)摘要

本发明提供了一种用于鱼菜共生系

统的智能预测控制系统及方法，系统中的

采集模块获取鱼菜共生系统的环境数据，

预测控制模块对未来的一个时间段内鱼池

水中的溶解氧含量进行预测，并根据预测

结果生成控制命令，循环模块对鱼菜共生

系统进行实时控制，并根据控制命令进行

增氧。方法在对系统进行循环控制的同时

获取环境数据，对环境数据进行标准化预

处理，基于粒子群算法优化模糊神经网络

控制算法获取模糊神经网络溶解氧预测控

制模型，得到未来一个时间段内鱼池水中

溶解氧含量的预测结果控制鱼菜共生系

统。本发明实现了对鱼菜共生系统的预测

与控制的同步进行，实现了按需增氧，提

高了增氧的准确性和及时性，使得鱼菜共

生系统能够精确且稳定的运行。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种用于鱼菜共生系统的智能预测控制系统,其特征在于,所述预测控制系统包括

采集模块、预测控制模块及循环模块;

所述采集模块用于获取一个时间段内的鱼菜共生系统的环境数据,并将所述环境数

据发送至所述预测控制模块,其中,所述环境数据包括空气温湿度、光照、二氧化碳、

气压、水温、水位、pH值及溶解氧数据;

所述预测控制模块根据所述采集模块发送的环境数据对未来的一个时间段内鱼池水

中的溶解氧含量进行预测,以及根据预测结果生成控制命令,并将所述控制命令发送

至循环模块;

所述循环模块对所述鱼菜共生系统中的空气环境和水环境进行实时循环控制,以及

根据接收到的所述控制命令,控制所述鱼菜共生系统中的溶解氧含量,使得鱼池水中

的溶解氧含量在所述未来的一个时间段内保持在标准范围内。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述采集模块包括种植采集单元、蓄水

采集单元及鱼池采集单元;

所述种植采集单元设置在所述鱼菜共生系统中的无土栽培区,采集一个时间段内的

无土栽培区的温度、湿度、二氧化碳、气压及光照数据,其中,所述无土栽培区设置

在温室内的采光区中;

所述蓄水采集单元设置在所述鱼菜共生系统中的蓄水调节池上,采集一个时间段内

的蓄水调节池的水温、溶解氧及PH值数据,其中,所述蓄水调节池在所述温室内连

接无土栽培区与鱼池;

所述鱼池采集单元设置所述鱼菜共生系统中的所述鱼池上,用于采集一个时间段内

的鱼池的水位及溶解氧数据,其中,所述鱼池设置在温室内的背光区中,且所述鱼池与

温室中的集水池、微滤机、生化池及脱气池依次连接,所述脱气池分别与所述无土

栽培区及蓄水调节池连接;

所述种植采集单元、蓄水采集单元及鱼池采集单元均将实时获取的环境数据发送至

所述预测控制模块。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述预测控制模块包括控制主机、数据

存储单元及控制命令发出单元;

所述控制主机与采集模块通信连接,将所述环境数据存储在所述数据存储单元中;

所述控制主机根据所述采集模块发送的环境数据计算得到模糊神经网络溶解氧预测

控制模型,并将当前溶解氧含量的实时数值输入模糊神经网络溶解氧预测控制模型,

得到未来的一个时间段内鱼池水中的溶解氧含量的预测结果;

所述控制主机根据所述预测结果生成控制命令,通过所述控制命令发出单元向所述

循环模块发出开启或关闭的控制命令。

4.根据权利要求