[摘 要] 隨著家禽業(yè)逐步實(shí)行大規(guī)模和愈來(lái)愈標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)格局，我國(guó)對(duì)家禽的養(yǎng)殖環(huán)境設(shè)施方面的要求逐漸提高。本文通過(guò)多方位融合人工智能技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)家禽養(yǎng)殖過(guò)程的智能監(jiān)控，建立基于改進(jìn)遺傳算法的RGV飼料動(dòng)態(tài)調(diào)度模型，并將其應(yīng)用到家禽的生產(chǎn)與管理過(guò)程中，為家禽智能養(yǎng)殖模式提供參考。

[關(guān)鍵詞] 傳感器網(wǎng)絡(luò);家禽養(yǎng)殖智能監(jiān)控;遺傳算法;生產(chǎn)過(guò)程

[中圖分類(lèi)號(hào)] TP18 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] B [文章編號(hào)] 1674-7909（2019）08-100-2

家禽養(yǎng)殖業(yè)是中國(guó)農(nóng)業(yè)的重要產(chǎn)業(yè)之一。創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境，才能保證育成雞的免疫力和成活率，減少流感病毒的傳播，最終獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。本文基于當(dāng)前發(fā)展環(huán)境，建立了一套智能監(jiān)控管理系統(tǒng)，并對(duì)其中飼料管理與清糞管理產(chǎn)生的問(wèn)題提出了詳細(xì)的解決方案。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)

家禽養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng)主要包括10個(gè)功能模塊，分別為實(shí)時(shí)信息、歷史信息、統(tǒng)計(jì)管理、生產(chǎn)資料管理、生產(chǎn)過(guò)程管理、基礎(chǔ)信息管理、飼料管理、預(yù)警設(shè)置、短信管理以及用戶(hù)管理。其中，部分功能模塊又包括各個(gè)子模塊。實(shí)時(shí)信息包括實(shí)時(shí)環(huán)境、實(shí)時(shí)視頻和實(shí)時(shí)棲架雞數(shù)量;歷史信息包括歷史視頻瀏覽、歷史圖片瀏覽和歷史音頻信息瀏覽;統(tǒng)計(jì)管理包括室內(nèi)環(huán)境參數(shù)統(tǒng)計(jì)查詢(xún)和盈虧曲線(xiàn)預(yù)測(cè);生產(chǎn)資料管理包括每日?qǐng)?bào)表管理、日盈虧記錄管理、水電消耗管理和設(shè)備維護(hù)管理;生產(chǎn)過(guò)程管理包括轉(zhuǎn)群計(jì)劃管理、免疫記錄管理、消毒記錄管理、健康檢測(cè)管理、雞糞檢測(cè)管理、種雞檢測(cè)管理和水質(zhì)檢測(cè)管理;基礎(chǔ)信息管理包括雞舍管理和采集點(diǎn)管理;飼料管理包括投入品管理;預(yù)警設(shè)置包括環(huán)境預(yù)警設(shè)置和預(yù)警記錄。

1.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的設(shè)計(jì)

家禽養(yǎng)殖戶(hù)和客戶(hù)雙方通過(guò)登錄執(zhí)行不同的功能，將數(shù)據(jù)返回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。養(yǎng)殖戶(hù)可以執(zhí)行增、刪、查、改的功能，對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)的環(huán)境、飼料、雞糞等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新。用戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)查詢(xún)功能，了解養(yǎng)殖過(guò)程中的投入、環(huán)境以及生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并向養(yǎng)殖戶(hù)反饋，雙方互相監(jiān)督，共同檢測(cè)家禽養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程。

2 生產(chǎn)過(guò)程管理

2.1 改進(jìn)遺傳算法的運(yùn)輸模型的求解和分析

本文選取8個(gè)工作臺(tái)，分別用CNC表示。相鄰雞架中間放置一臺(tái)RGV運(yùn)輸車(chē)，用于完成上飼料和下雞糞的任務(wù)。具體的系統(tǒng)作業(yè)參數(shù)以及3組不同數(shù)據(jù)的時(shí)間要求如表1所示。

基于作業(yè)流程規(guī)則建立改進(jìn)遺傳算法的調(diào)度模型，使得一臺(tái)CNC在同一時(shí)間只能處理一項(xiàng)作業(yè)且不能中斷。本文將循環(huán)時(shí)間設(shè)置為8 h。根據(jù)上述分析，得到在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)的動(dòng)態(tài)調(diào)度模型：

假定一天投喂次數(shù)為2次，第一次為8：00，第二次為16：00。首先按照雞架的標(biāo)號(hào)升序進(jìn)行一次投喂，將3組數(shù)據(jù)分別帶入系統(tǒng)作業(yè)模型，得到一個(gè)周期內(nèi)的最大清理次數(shù)分別為341、298和348，且3組總等待時(shí)間分別為28 800 s、28 851 s和28 831 s，工作臺(tái)等待平均時(shí)間為48 s、53 s和45 s。

根據(jù)3組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)值，組作業(yè)次數(shù)分別是341、298和348，故第3組作業(yè)分配參數(shù)對(duì)雞舍環(huán)境的改善次數(shù)最多，運(yùn)輸雞糞的次數(shù)最多且空余時(shí)間較短。

結(jié)合3組在對(duì)應(yīng)的CNC上停留的時(shí)間，得到停留總時(shí)間和分別為1 872 s、2 408 s和1 815 s。停留時(shí)間中包括雞糞的上料下料時(shí)間和等待時(shí)間，時(shí)間凈值為1 824 s、2 355 s、1 770 s。由于在CNC上對(duì)雞糞處理的時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)比較3組數(shù)據(jù)的時(shí)間成本以及實(shí)際工作次數(shù)，得到3組參數(shù)的最優(yōu)方案為第3組，第1組次之，第2組最差。

2.2 系統(tǒng)作業(yè)效率

本文規(guī)定每工作8 h為一次循環(huán)。在一次作業(yè)過(guò)程中，總時(shí)間為移動(dòng)時(shí)間、停止等待時(shí)間、上飼料和下雞糞時(shí)間以及清洗作業(yè)時(shí)間之和。實(shí)際加工的時(shí)間只有作業(yè)時(shí)間，得到系統(tǒng)的作業(yè)效率為總作業(yè)時(shí)間與系統(tǒng)總時(shí)間之比。此外，采用實(shí)際作業(yè)次數(shù)與理想狀態(tài)下作業(yè)次數(shù)之比，也可以表示系統(tǒng)作業(yè)效率。因此，從不同角度計(jì)算了兩種效率結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

其中，[tprac]和[nprac]分別表示實(shí)際作業(yè)時(shí)間和實(shí)際作業(yè)次數(shù)，[tttotal]和[nntotal]分別表示理想狀態(tài)下的作業(yè)時(shí)間和作業(yè)次數(shù)。

通過(guò)計(jì)算，得到3組數(shù)據(jù)基于第一種方法得到的作業(yè)效率分別為0.823 2、0.750 2和0.828 8，基于第二種方法得到的作業(yè)效率為0.823 2、0.750 2和0.828 8，得出的系統(tǒng)作業(yè)效率一致，因此得到的3組參數(shù)的系統(tǒng)效率與分析結(jié)果一致，因此具有較好的普適性。

3 結(jié)語(yǔ)

此系統(tǒng)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為解決生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境污染等問(wèn)題提出了可行性方案，降低了家禽發(fā)病率，達(dá)到了全方位、多角度實(shí)施監(jiān)控的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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