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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境溫度檢測(cè)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(kāi)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?chē)?yán)重的情況下,肉?？梢酝ㄟ^(guò)熱量平衡機(jī)制來(lái)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(zhǎng)緩慢,有的個(gè)體甚至出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。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(zhǎng),這樣才會(huì)避免由于溫度的原因造成肉牛光吃不長(zhǎng)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)25℃時(shí),奶牛的采食量開(kāi)始降低,維持需要增加。如果氣溫超過(guò)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入不足,無(wú)法滿(mǎn)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(zhǎng)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(méi)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(zhǎng)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(wèn)題,借助環(huán)境改善和營(yíng)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(guó)內(nèi)外學(xué)者紛紛開(kāi)展牛舍小氣候環(huán)境參數(shù)測(cè)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(cè)系統(tǒng)，但是這些系統(tǒng)都沒(méi)有根據(jù)牛舍環(huán)境溫度變化的非線(xiàn)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(cè)，從而極大的影響牛舍環(huán)境溫度的檢測(cè)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境溫度檢測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有牛舍監(jiān)控系統(tǒng)沒(méi)有根據(jù)牛舍環(huán)境溫度變化的非線(xiàn)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(cè)，從而極大的影響牛舍環(huán)境溫度檢測(cè)的問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境溫度檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述溫度檢測(cè)系統(tǒng)由基于無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)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(cè)、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(cè)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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)由檢測(cè)節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端組成，它們以自組織方式通過(guò)無(wú)線(xiàn)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(cè)平臺(tái)。檢測(cè)節(jié)點(diǎn)分別由傳感器組模塊、單片機(jī)msp430和無(wú)線(xiàn)通信模塊nrf2401組成，傳感器組模塊負(fù)責(zé)檢測(cè)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(guò)無(wú)線(xiàn)通信模塊nrf2401發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(cè)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的牛舍環(huán)境參數(shù)采集平臺(tái)見(jiàn)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(guò)把牛舍環(huán)境各個(gè)溫度檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(jiàn)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(cè)量過(guò)程中，傳感器精度誤差、干擾和測(cè)量溫度值異常等問(wèn)題存在的不確定性和隨機(jī)性，本發(fā)明專(zhuān)利將牛舍環(huán)境溫度傳感器測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)點(diǎn)的溫度傳感器vague值相似度和的比為該檢測(cè)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(cè)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(cè)點(diǎn)溫度傳感器vague值的相對(duì)距離和的比為該檢測(cè)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(cè)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(cè)點(diǎn)溫度傳感器溫度值融合的組合權(quán)重wi，該檢測(cè)點(diǎn)溫度傳感器值融合的組合權(quán)重既考慮了該檢測(cè)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(cè)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(guò)把牛舍環(huán)境各個(gè)溫度檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(shuō)明

圖1為本發(fā)明基于無(wú)線(xiàn)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(cè)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(chǎng)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(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)牛舍環(huán)境因子參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和牛舍環(huán)境多點(diǎn)溫度融合，該系統(tǒng)由基于無(wú)線(xiàn)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。基于無(wú)線(xiàn)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(cè)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(wú)線(xiàn)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)節(jié)點(diǎn)1、控制節(jié)點(diǎn)2和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端3之間的無(wú)線(xiàn)通信；檢測(cè)節(jié)點(diǎn)1將檢測(cè)的牛舍環(huán)境參數(shù)發(fā)送給現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)監(jiān)控端3把控制信息傳輸?shù)綑z測(cè)節(jié)點(diǎn)1和控制節(jié)點(diǎn)2。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1所示。

2、檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

采用大量基于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)節(jié)點(diǎn)1作為牛舍環(huán)境參數(shù)感知終端，檢測(cè)節(jié)點(diǎn)1和控制節(jié)點(diǎn)2通過(guò)自組織無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端3之間的信息相互交互。檢測(cè)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(wú)線(xiàn)傳輸模塊；檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的軟件主要實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)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(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，兼容程度高，大大提高了軟件設(shè)計(jì)開(kāi)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(cè)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)見(jiàn)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(wú)線(xiàn)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(jiàn)圖4。

4、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端軟件

現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端3是一臺(tái)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)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(cè)，實(shí)現(xiàn)與檢測(cè)節(jié)點(diǎn)1與控制節(jié)點(diǎn)2的信息交互，現(xiàn)場(chǎng)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(cè)。該管理軟件選擇了microsoftvisual++6.0作為開(kāi)發(fā)工具，調(diào)用系統(tǒng)的mscomm通信控件來(lái)設(shè)計(jì)通訊程序，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端軟件功能見(jiàn)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(cè)牛舍環(huán)境溫度值，構(gòu)成該牛舍環(huán)境的溫度檢測(cè)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(cè)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(guò)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(cè)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(guò)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(cè)溫度vague值與其它溫度傳感器檢測(cè)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(cè)的vague值與其它溫度傳感器檢測(cè)的vague值相似度占比，可以確定該傳感器檢測(cè)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(chēng)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(guò)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(cè)溫度vague值與其它溫度傳感器檢測(cè)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(cè)的vague值與其它溫度傳感器檢測(cè)的vague值距離和占比，可以確定該傳感器檢測(cè)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(zhuān)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(jìng)爭(zhēng)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(xiàn)性組合為：

為了在可能的權(quán)重向量u中找到最滿(mǎn)意的我們將l個(gè)線(xiàn)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(xiàn)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(cè)點(diǎn)，aik為k時(shí)刻第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)溫度，wi為第i個(gè)檢測(cè)點(diǎn)組合權(quán)重。

5、牛舍環(huán)境溫度檢測(cè)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(cè)節(jié)點(diǎn)1和控制節(jié)點(diǎn)2和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控端3的平面布置安裝圖，其中檢測(cè)節(jié)點(diǎn)1均衡布置在被檢測(cè)牛舍環(huán)境中，整個(gè)系統(tǒng)平面布置見(jiàn)圖6，通過(guò)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(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開(kāi)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(lái)說(shuō)，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(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。