本書針對精量飼喂這一奶牛精細養(yǎng)殖中的核心環(huán)節(jié)，較為系統(tǒng)的分析了給料稱重的工作過程和動力學模型，論述了射頻識別、無線傳感器網絡、專家推理和現(xiàn)代測控等高新技術的奶牛精量飼喂系統(tǒng)中的應用研究。設計的系統(tǒng)針對奶牛個體的不同情況，按照預先設定的科學飼喂方案對奶牛個體進行精飼料定量給料，并記錄分析奶牛采食和體征數(shù)據，實現(xiàn)精量飼喂和精細養(yǎng)殖的目標。
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目錄
第1章 緒論 1
1.1 研究的背景 1
1.2 研究的目的與意義 2
1.2.1 研究的目的 2
1.2.2 研究的意義 3
1.3 國內外研究動態(tài)和趨勢 4
1.3.1 國外相關研究情況和趨勢 4
1.3.2 國內相關研究情況和趨勢 5
1.4 本書研究的主要內容 6
第2章 奶牛個體識別系統(tǒng)研究 8
2.1 奶牛個體識別技術介紹 8
2.1.1 傳統(tǒng)動物標識方法 8
2.1.2 條形碼標識方法 8
2.1.3 RFID方法 9
2.2 RFID系統(tǒng)的組成 11
2.2.1 電子標簽 11
2.2.2 讀寫器 12
2.2.3 天線 13
2.3 奶牛個體識別系統(tǒng)設計 13
2.3.1 RFID系統(tǒng)方案 13
2.3.2 影響奶牛個體識別系統(tǒng)工作的主要因素 14
2.3.3 電子標簽與讀寫器的選擇 15
2.3.4 讀寫器通信接口設計 18
2.4 奶牛個體識別系統(tǒng)測試 20
2.4.1 奶牛個體識別系統(tǒng)測試方案 20
2.4.2 奶牛個體識別系統(tǒng)測試結果與分析 20
第3章 奶牛精量飼喂給料裝置設計 23
3.1 常見給料方式介紹 23
3.2 給料裝置的組成及設計原則 24
3.2.1 奶牛精量飼喂給料裝置的組成 24
3.2.2 給料裝置的設計原則 25
3.3 給料裝置主要參數(shù)的確定 26
3.3.1 螺旋給料機生產能力的確定 26
3.3.2 螺旋給料機臨界轉速的計算 27
3.3.3 螺旋葉片直徑的確定 28
3.3.4 料倉的設計 30
3.3.5 驅動功率計算 32
第4章 給料稱重系統(tǒng)及其控制研究 34
4.1 給料稱重系統(tǒng)的組成 34
4.2 稱重系統(tǒng)的動力學模型分析 36
4.3 給料稱重系統(tǒng)傳感器和儀表選擇 37
4.3.1 傳感器的選擇 38
4.3.2 稱重儀表的選擇 39
4.4 給料稱重控制策略研究 39
4.4.1 常用給料稱重速度分段控制方式 40
4.4.2 給料稱重系統(tǒng)簡化模型 41
4.4.3 自適應模糊PID控制器設計 42
4.5 給料稱重主控制器設計 47
4.5.1 給料稱重主控制器通信管理模塊設計 48
4.5.2 給料稱重主控制器控制模塊設計 50
4.5.3 GPRS及其數(shù)據終端選型 52
4.6 給料稱重系統(tǒng)過沖量預估 54
4.7 給料稱重控制系統(tǒng)實驗與分析 55
第5章 奶牛體溫監(jiān)測系統(tǒng)的研究 58
5.1 奶牛體溫的變化規(guī)律與監(jiān)測方法 58
5.1.1 奶牛體溫的變化規(guī)律 58
5.1.2 奶牛體溫的監(jiān)測方法 59
5.2 無線傳感器網絡的綜述 61
5.2.1 無線傳感器網絡結構 62
5.2.2 無線傳感器網絡的特點 64
5.2.3 ZigBee介紹 64
5.3 奶牛體溫監(jiān)測系統(tǒng)的無線傳感器網絡設計 66
5.3.1 奶牛體溫監(jiān)測系統(tǒng)的結構 66
5.3.2 奶牛體溫監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境 67
5.3.3 奶牛體溫監(jiān)測系統(tǒng)的溫度傳感器選型 68
5.3.4 數(shù)據采集終端設計 69
5.3.5 中心節(jié)點的設計 73
5.3.6 奶牛體溫監(jiān)測系統(tǒng)的通信測試 76
5.4 奶牛體溫監(jiān)測系統(tǒng)的網絡路由設計 78
5.4.1 ZigBee網絡路由分類 78
5.4.2 LEACH路由算法機制 79
5.4.3 應用LEACH路由算法的網絡節(jié)點能耗分析 80
5.4.4 LEACH路由算法的改進 82
5.4.5 改進LEACH路由算法仿真 85
5.5 奶牛體溫監(jiān)測系統(tǒng)無線傳感器網絡高能效數(shù)據壓縮方法 87
5.5.1 無線傳感器網絡中的數(shù)據壓縮技術 88
5.5.2 壓縮感知技術 90
5.5.3 自適應壓縮感知算法介紹 93
5.5.4 針對自適應壓縮感知算法的改進 97
5.5.5 改進的壓縮感知算法仿真 98
第6章 監(jiān)控中心軟件設計 103
6.1 監(jiān)控中心軟件功能結構 103
6.2 網絡通信模塊設計 104
6.2.1 Socket程序設計技術分析 104
6.2.2 網絡通信模塊程序流程 106
6.3 數(shù)據處理模塊設計 107
6.3.1 應用程序對數(shù)據庫的訪問 108
6.3.2 數(shù)據處理模塊的功能及實現(xiàn) 109
6.4 飼喂量決策模塊設計 111
6.4.1 知識表示方法 112
6.4.2 系統(tǒng)決策規(guī)則實現(xiàn)與推理機設計 114
參考文獻 117
附錄 123
索引 127
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