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一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法

文檔序號:6273940閱讀:436來源:國知局
專利名稱:一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)境質(zhì)量控制領(lǐng)域,具體地,涉及一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法。
背景技術(shù)
影響環(huán)境 質(zhì)量的因素一般包含:第一、空氣溫度;第二、空氣壓強;第三、空氣的流動狀況參數(shù);第四、空氣中的固體、液體、氣體成分;第五、空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度;第六、空氣中的光照度;第七、土壤的溫度;第八、土壤中的固體、液體、氣體成分;第九、土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十、水溫;第^^一、水的流動狀況參數(shù);第十二、水中的固體、液體、氣體成分;第十三、水中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十四、水中的光照度。當(dāng)涉及的目標(biāo)為人的時候,這些因素主要影響到人的健康。當(dāng)涉及的目標(biāo)是經(jīng)濟(jì)動物、經(jīng)濟(jì)微生物、經(jīng)濟(jì)植物的時候,主要影響其生長和成長過程,從而進(jìn)一步影響決定人工養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的多種重要指標(biāo)參數(shù),這些參數(shù)可以稱為“目標(biāo)狀況參數(shù)”,例如,成活率、瘦肉率、出欄率、受孕率、營養(yǎng)物質(zhì)的含量、有害物質(zhì)的含量、營養(yǎng)物質(zhì)的濃度、有害物質(zhì)的濃度、營養(yǎng)物質(zhì)的成分、有害物質(zhì)的成分、動物的重量、微生物和植物的重量及尺寸、微生物和植物的觀賞性等等。如何保證環(huán)境質(zhì)量長期處于有利于人類健康成長的狀態(tài),減少人的生病率和死亡率;或者在人工養(yǎng)殖中,使環(huán)境質(zhì)量長期處于有利于經(jīng)濟(jì)動物、經(jīng)濟(jì)微生物、經(jīng)濟(jì)植物健康生長的狀態(tài),減少經(jīng)濟(jì)動物、經(jīng)濟(jì)微生物、經(jīng)濟(jì)植物的生病率和死亡率,已經(jīng)成為當(dāng)代社會亟需解決的一項重大課題。近年來我國在針對環(huán)境質(zhì)量控制方面出現(xiàn)了很多新的產(chǎn)品及新的方法,國家各個主管部門也出臺了一系列的政策用以制約人為造成的環(huán)境污染。目前常用的一些改善環(huán)境的技術(shù)手段包括:第一,簡單地使用環(huán)境質(zhì)量感知系統(tǒng)對溫度、濕度及有害氣體成分進(jìn)行檢測,這個系統(tǒng)可以包括多種設(shè)備,例如,溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器、光學(xué)傳感器、化學(xué)傳感器、生物傳感器等電子設(shè)備;并利用環(huán)境質(zhì)量控制系統(tǒng)對溫度、濕度、氣體濃度、光照度進(jìn)行有效調(diào)節(jié),有時還包括把有害氣體排出。這個系統(tǒng)中常見的設(shè)備有很多,例如,通風(fēng)扇、屋頂風(fēng)口、制氧機、水泵、空調(diào)、電熱爐、熱風(fēng)爐、風(fēng)機、濕簾、空氣凈化器、制氧機、空氣過濾器、燈具等設(shè)備。在實際的應(yīng)用當(dāng)中,這種方法忽略了各個環(huán)境狀況要素之間存在的相互關(guān)系,更重要的是,忽略了這些要素與所要追求的目標(biāo)狀況參數(shù)之間的關(guān)系。因此,多數(shù)情況下,控制系統(tǒng)是由人進(jìn)行手動或者半自動化式操作,其所依據(jù)的控制約束具有很強的經(jīng)驗性和隨意性,很難真正有效地實現(xiàn)所要達(dá)到的目標(biāo)狀況參數(shù),例如人的呼吸頻率、家豬的較高成活率和瘦肉率、植物和微生物的重量及尺寸等等。第二,為了解決這一瓶頸問題,現(xiàn)有技術(shù)方案具有如下基本特征:首先根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗對環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)中的一個或者幾個進(jìn)行設(shè)置,然后通過環(huán)境質(zhì)量控制系統(tǒng)對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而使得環(huán)境質(zhì)量的某幾個指標(biāo)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的優(yōu)化值。這種方法極大地依賴于這些行業(yè)經(jīng)驗的科學(xué)性和有效性,由于生物體生長/成長過程及其復(fù)雜,并且具有長期性,因此,這種靜態(tài)地、依賴于專門機構(gòu)進(jìn)行實驗室研究得來經(jīng)驗參數(shù)的方法,不僅自動化水平低、環(huán)節(jié)多、可靠性下降、成本提高、應(yīng)用風(fēng)險大,而且很難真正實現(xiàn)針對目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化的環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)。因此,由于環(huán)境質(zhì)量和生物體健康與生長過程的復(fù)雜性,如何得到各種環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)的優(yōu)化值,進(jìn)而動態(tài)地調(diào)節(jié)環(huán)境質(zhì)量,達(dá)到某種或同時達(dá)到某幾種所期望的理想目標(biāo)狀況參數(shù),成為環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)技術(shù)更有效地應(yīng)用于居民生活、公共衛(wèi)生、種植業(yè)和畜牧業(yè)中的重要瓶頸問題。通過對已經(jīng)公開的專利、文獻(xiàn)和在售產(chǎn)品的調(diào)研,以下公開文獻(xiàn)可資對比。如專利號為2012100072180的中國專利提供了一種室內(nèi)環(huán)境舒適度的自動控制方法。該發(fā)明適用于室內(nèi)舒適度控制,其主要是通過不斷的采集室內(nèi)外的溫度、相對濕度、平均輻射溫度、風(fēng)速等環(huán)境數(shù)據(jù)的方式來建立一個樣本數(shù)據(jù)庫,利用樣本數(shù)據(jù)庫建立一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型分析得出的數(shù)據(jù)結(jié)合SET最優(yōu)值和范圍對樣本數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,產(chǎn)生控制空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)扇系統(tǒng)的信號,以實現(xiàn)室內(nèi)舒適度的自動控制。該方法已經(jīng)實現(xiàn)的功能在于可以對每一時刻的室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行分析調(diào)節(jié)。該發(fā)明不具備把環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)建立起直接聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行智能控制的特征。再如專利號為2010101491549的中國專利提出了環(huán)境區(qū)域控制器,其通過環(huán)境傳感器實時采集室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)并與已經(jīng)設(shè)定好的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比從而控制空調(diào)風(fēng)機、窗簾、燈光和新風(fēng)執(zhí)行機構(gòu)以維護(hù)用戶設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境參數(shù)。該發(fā)明已經(jīng)實現(xiàn)的功能在于可同時控制多種變量及設(shè)備。該發(fā)明不具備把環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)建立起直接聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行智能控制的特征。再如專利號為201120064882X的中國專利提出了智能環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),其通過環(huán)境監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)輸入端、網(wǎng)間連接器環(huán)境控制器來對周圍環(huán)境中的空氣成分、溫度、濕度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和監(jiān)控。該發(fā)明已經(jīng)實現(xiàn)的功能在于用戶可以根據(jù)采集到的信號來對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)。該發(fā)明不具備把環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)建立起直接聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行智能控制的特征。再如專利號為2010205251728的中國專利提出了智能型禽舍環(huán)境控制器,其通過鍵盤設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),通過溫濕度傳感器、氨氣傳感器和二氧化碳傳感器來采集室內(nèi)外的環(huán)境參數(shù),通過采集的數(shù)據(jù)與用戶設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行比較,發(fā)出控制信號來控制風(fēng)機控制器、定時供水系統(tǒng)、加熱器分控制器、變頻器,從而實現(xiàn)禽舍環(huán)境的智能控制。該發(fā)明已經(jīng)實現(xiàn)的功能是可以通過溫濕度傳感器、氨氣傳感器、二氧化碳傳感器來檢測室內(nèi)環(huán)境,將事先設(shè)置好的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)與采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,從而準(zhǔn)確無誤的控制各執(zhí)行機構(gòu),調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。該發(fā)明不具備把環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)建立起直接聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行智能控制的特征。再如專利號為2011204365355的中國專利提出了一種畜禽舍遠(yuǎn)程通信及短信報警系統(tǒng),其通過傳感器來采集禽舍內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)并發(fā)送給環(huán)境控制器,環(huán)境控制器接收到信號后發(fā)給有線設(shè)備的同時,將采集到的數(shù)據(jù)跟控制器內(nèi)部設(shè)置好的溫度自動下降曲線表進(jìn)行對比,計算出最佳環(huán)境參數(shù),環(huán)境控制器根據(jù)該參數(shù)發(fā)送控制指令給各個執(zhí)行機構(gòu),并同時把數(shù)據(jù)存儲于計算機當(dāng)中;當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)超過內(nèi)部設(shè)置的安全范圍時,環(huán)境控制器給有線設(shè)備發(fā)送特殊采集信號,并同時給報警器發(fā)送報警信號啟動報警裝置,計算機將特殊采集信號轉(zhuǎn)換為短信信號發(fā)送給工作人員。工作人員收到報警通知后可以用計算機發(fā)送指令給環(huán)境控制器,通過參數(shù)指令對環(huán)境控制器溫度自動下降曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)。該發(fā)明已經(jīng)實現(xiàn)的功能在于可以在禽舍、室內(nèi)環(huán)境出現(xiàn)問題時第一時間啟動報警裝置,并同時把信息發(fā)送給工作人員,以進(jìn)行手動的及時的處理。該發(fā)明不具備把環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)建立起直接聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行智能控制的特征。再如專利號為2011204444380的中國專利提出了禽舍環(huán)境控制器,通過單片機、溫度傳感器組、鍵盤、多路I/o輸出控制電路與單片機電路連接,所述I/O控制電路設(shè)置4個以上,包括加熱控制輸出電路、降溫控制輸出電路、間歇循環(huán)控制電路、多段光照輸出控制電路。該發(fā)明專利已經(jīng)實現(xiàn)的功能在于可以通過四個I/O控制電路來靈活的對溫度、濕度、通風(fēng)、光照進(jìn)行有效且穩(wěn)定的控制。該發(fā)明不具備把環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)建立起直接聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行智能控制的特征。再如論文《一種基于CAN總線的溫室監(jiān)控系統(tǒng)的研究》、《規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場分布式實時監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計研究》、《基于現(xiàn)場總線豬舍環(huán)境因子的測量與控制系統(tǒng)》、《禽畜飼養(yǎng)場有害氣體測控系統(tǒng)研究》、《豬舍通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計》、《丹麥舍飼散養(yǎng)自然通風(fēng)奶牛舍的空氣環(huán)境分析》等文章都不同程度的使用了電子傳感器來對禽畜養(yǎng)殖場內(nèi)環(huán)境氣候進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,再通過把采集到的數(shù)據(jù)跟通過輸入系統(tǒng)事先設(shè)置好的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,從而通過環(huán)境控制器、電腦及其它設(shè)備控制如:電機、風(fēng)扇、熱風(fēng)爐、濕簾、通風(fēng)口等執(zhí)行機構(gòu)來對禽畜飼養(yǎng)場、溫室內(nèi)外的溫度、濕度、有害氣體、揮發(fā)性有機物進(jìn)行調(diào)節(jié)和排除。因此,本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,解決以往不具備把環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)建立起直接聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行智能控制的缺陷,提高環(huán)境控制的智能化、自動化水平,提高人的健康狀況的單個或者多個指標(biāo),提高經(jīng)濟(jì)動物、經(jīng)濟(jì)植物、經(jīng)濟(jì)微生物決定其經(jīng)濟(jì)效益的單個或者多個指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,使得環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)建立起直接聯(lián)系,進(jìn)而進(jìn)行智能控制,讓人、經(jīng)濟(jì)動物、經(jīng)濟(jì)植物、經(jīng)濟(jì)微生物在良好的環(huán)境下生活/生長。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其包括以下步驟:步驟一、構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng),所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)用于測量一個或多個目標(biāo)狀況參數(shù),并將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)所測量的數(shù)據(jù)存儲在目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng),所述決策子系統(tǒng)用于完成以下工作:第一、識別所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中每個目標(biāo)狀況參數(shù)當(dāng)前的測量值與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值的絕對值,記錄所述絕對值為一個目標(biāo)狀況的第一狀態(tài)差值,并且識別所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中每個目標(biāo)狀況參數(shù)當(dāng)前的測量值與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值,記錄所述差值為一個目標(biāo)狀況的第二狀態(tài)差值;第二、記錄每個狀態(tài)差值隨時間的變化;第三、將每個第一狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的正差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并且,將每個第二狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的負(fù)差值,轉(zhuǎn)化為第N+RNf決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號;第四,將每個第一狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的負(fù)差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并且,將每個第二狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的正差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號;所述N為大于Mn+1的整數(shù),Mn和Rn為大于I的整數(shù),當(dāng)N不同,Mn和Rn取相同的數(shù)值或者不同的數(shù)值;當(dāng)N等于2時,Mn等于1,為第I個決策周期,是環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)未對環(huán)境質(zhì)量施加影響時的決策周期;K為大于2的整數(shù);步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng),所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)用于完成以下工作:第一、識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù);第二、識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)輸入的信號為正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值;步驟四、通過所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)對目標(biāo)狀況參數(shù)進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中;然后,通過所述決策子系統(tǒng),識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng),識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值在第N-Mn個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述相減得到正差值,所述決策子系統(tǒng)將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)上述相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第n+rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對單個或者多個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對單個或者多個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K次。根據(jù)上述的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其中,所述環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)包括以下十四種參數(shù)中的一個或者多個:第一、空氣溫度;第二、空氣壓強;第三、空氣的流動狀況參數(shù);第四、空氣中的固體、液體、氣體成分;第五、空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度;第六、空氣中的光照度;第七、土壤的溫度;第八,土壤中的固體、液體、氣體成分;第九、土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十、水溫;第^^一、水的流動狀況參數(shù);第十二、水中的固體、液體、氣體成分;第十三、水中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十四、水中的光照度。根據(jù)上述的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其中,環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)包括:參數(shù)在一段時間內(nèi)的平均值、某一個或多個時間點的瞬間值,以及每個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與時間的關(guān)系根據(jù)上述的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其中,所述目標(biāo)狀況參數(shù),當(dāng)目標(biāo)為人時,是指衡量人的健康狀況的單個或者多個參數(shù);當(dāng)目標(biāo)為動物、植物、微生物時,是指決定其經(jīng)濟(jì)效益的單個或者多個參數(shù)。根據(jù)上述的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其中,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備具有以下功能當(dāng)中的一種或者多種:第一、調(diào)節(jié)空氣溫度;第二、調(diào)節(jié)空氣壓強;第三、調(diào)節(jié)空氣的流動狀況參數(shù);第四、調(diào)節(jié)空氣中的固體、液體、氣體成分;第五、調(diào)節(jié)空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度;第六、調(diào)節(jié)空氣中的光照度;第七、調(diào)節(jié)土壤的溫度;第八、調(diào)節(jié)土壤中的固體、液體、氣體成分;第九、調(diào)節(jié)土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十、調(diào)節(jié)水溫;第十一、調(diào)節(jié)水的流動狀況參數(shù);第十二、調(diào)節(jié)水中的固體、液體、氣體成分;第十三、調(diào)節(jié)水中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十四、調(diào)節(jié)水中的光照度。因此,本發(fā)明的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,解決了以往環(huán)境控制系統(tǒng)只能通過已經(jīng)輸入好的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與當(dāng)前所測得的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)進(jìn)行對比,進(jìn)而控制執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)。不能實現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與目標(biāo)狀況參數(shù)之間建立起直接聯(lián)系的缺陷。從而有效提高了環(huán)境控制的自動化、智能化水平、提高能體現(xiàn)人的健康狀況的單個或者多個指標(biāo),提高能夠體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)動物、經(jīng)濟(jì)微生物、經(jīng)濟(jì)植物單個或者多個經(jīng)濟(jì)效益的指標(biāo)。


圖1是本發(fā)明的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法的框架示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明,以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。本發(fā)明的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其包括以下步驟:步驟一、構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng),所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)用于測量一個或多個目標(biāo)狀況參數(shù),并將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)所測量的數(shù)據(jù)存儲在目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng),所述決策子系統(tǒng)用于完成以下工作:第一、識別所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中每個目標(biāo)狀況參數(shù)當(dāng)前的測量值與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值的絕對值,記錄所述絕對值為一個目標(biāo)狀況的第一狀態(tài)差值,并且識別所述目標(biāo)狀 況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中每個目標(biāo)狀況參數(shù)當(dāng)前的測量值與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值,記錄所述差值為一個目標(biāo)狀況的第二狀態(tài)差值;第二、記錄每個狀態(tài)差值隨時間的變化;第三、將每個第一狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的正差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并且,將每個第二狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的負(fù)差值,轉(zhuǎn)化為第N+RNf決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號;第四,將每個第一狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的負(fù)差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并且,將每個第二狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的正差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號;所述N為大于Mn+1的整數(shù),Mn和Rn為大于I的整數(shù),當(dāng)N不同,Mn和Rn取相同的數(shù)值或者不同的數(shù)值;當(dāng)N等于2時,Mn等于1,為第I個決策周期,是環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)未對環(huán)境質(zhì)量施加影響時的決策周期;K為大于2的整數(shù);步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng),所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)用于完成以下工作:第一、識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù);第二、識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)輸入的信號為正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),其中,后期差值為第N+&個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值;步驟四、通過所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)對目標(biāo)狀況參數(shù)進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中;然后,通過所述決策子系統(tǒng),識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng),識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值在第N-Mn個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述相減得到正差值,所述決策子系統(tǒng)將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)上述相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第n+rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對單個或者多個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對單個或者多個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K次。具體地,環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)包括以下十四種參數(shù)中的一個或者多個:第一、空氣溫度;第二、空氣壓強;第三、空氣的流動狀況參數(shù);第四、空氣中的固體、液體、氣體成分;第五、空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度;第六、空氣中的光照度;第七、土壤的溫度;第八,土壤中的固體、液體、氣體成分;第九、土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十、水溫;第^^一、水的流動狀況參數(shù);第十二、水中的固體、液體、氣體成分;第十三、水中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十四、水中的光照度。環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)包括:參數(shù)在一段時間內(nèi)的平均值、某一個或多個時間點的瞬間值,以及每個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與時間的關(guān)系。目標(biāo)狀況參數(shù),當(dāng)目標(biāo)為人時,是指衡量人的健康狀況的單個或者多個參數(shù);當(dāng)目標(biāo)為動物、植物、微生物時,是指決定其經(jīng)濟(jì)效益的單個或者多個參數(shù)。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備具有以下功能當(dāng)中的一種或者多種:第一、調(diào)節(jié)空氣溫度;第二、調(diào)節(jié)空氣壓強;第三、調(diào)節(jié)空氣的流動狀況參數(shù);第四、調(diào)節(jié)空氣中的固體、液體、氣體成分;第五、調(diào)節(jié)空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度;第六、調(diào)節(jié)空氣中的光照度;第七、調(diào)節(jié)土壤的溫度;第八、調(diào)節(jié)土壤中的固體、液體、氣體成分;第九、調(diào)節(jié)土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十、調(diào)節(jié)水溫;第十一、調(diào)節(jié)水的流動狀況參數(shù);第十二、調(diào)節(jié)水中的固體、液體、氣體成分;第十三、調(diào)節(jié)水中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十四、調(diào)節(jié)水中的光照度。實施例1:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為空氣溫度,具體為氣溫。實施例中目標(biāo)為動物,具體為豬,目標(biāo)狀況參數(shù)I為豬的體重。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)空氣溫度的功能,具體包括:第一,通風(fēng)設(shè)備,具體包括四個1.1kw的軸流風(fēng) 扇,單個風(fēng)量在10200m3/h,該設(shè)備能夠有效的調(diào)節(jié)空氣溫度;第二,供暖設(shè)備,具體包括兩臺采暖供暖專用地源熱風(fēng)機,單臺循環(huán)風(fēng)量在6000m3/h,單臺額定制熱量18KW,單臺額定制熱功率4.5KW,單臺冷媒充注量4430g,單臺地下水流量2m3/h,該設(shè)備能夠有效的調(diào)節(jié)空氣溫度。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為24小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為24個小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4, Rn=I,K=20。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,Rn=I,K=20,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例1的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過10個重量傳感器來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這10個重量傳感器對10頭豬進(jìn)行時時測量,并能夠?qū)⒚?4小時所測量的10頭豬體重數(shù)據(jù)的平均值通過有線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為24小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中豬的體重測量值與人為設(shè)定的豬的體重優(yōu)化值——20kg之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正5V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)5V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,通風(fēng)設(shè)備、供暖設(shè)備這二個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)空氣溫度參數(shù);步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值20kg之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值20kg之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正5V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正5V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K(20)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一10頭豬的平均體重由N=I時的18.2kg,達(dá)到N=21時的19.5kg,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——10頭豬的平均體重20kg之間的差值由N=I時的1.8kg,縮小到0.5kg。實施例2:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為空氣壓強。實施例中目標(biāo)為人,目標(biāo)狀況參數(shù)I為人的呼吸頻率。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)人的呼吸頻率的功能,具體包括:第一,通風(fēng)設(shè)備,具體包括四個1.1kw的軸流風(fēng)扇,單個風(fēng)量在10200m3/h,該設(shè)備能夠有效的調(diào)節(jié)空氣當(dāng)中的含氧量和空氣壓強;第二,制氧設(shè)備,具體包括兩臺真空變壓吸附制氧機,單臺產(chǎn)氧量在產(chǎn)氧量2000Nm3/h,單臺制氧純度90%-94%,單臺裝機總功率裝機總功率1200KW,單臺冷卻水耗量12t/h該設(shè)備能夠有效的調(diào)節(jié)室內(nèi)氧氣含量及間接調(diào)節(jié)空氣壓強。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為5分鐘。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為5分鐘,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4,Rn=1,K=12。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,RN=1,K=12,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例2的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過3個呼吸傳感器來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這3個呼吸傳感器對3個人的呼吸頻率進(jìn)行時時測量,并能夠?qū)⒚?分鐘所測量的3個人的呼吸頻率數(shù)據(jù)的平均值通過無線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServerTS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為5分鐘,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中人的呼吸頻率測量值與人為設(shè)定的人的呼吸頻率優(yōu)化值——每I分鐘呼吸19次之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇MN=4,Rn=I,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正12V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正12V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)12V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)12V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,通風(fēng)設(shè)備、制氧設(shè)備這二個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)空氣壓強參數(shù);步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值每I分鐘呼吸19次之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值每I分鐘呼吸19次之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正12V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)12V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正12V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣壓強參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)12V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣壓強參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K( 12)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一3個人的平均呼吸頻率由N=I時的16次,達(dá)到N=13時的18次,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——3個人的呼吸頻率平均值的19次之間的差值由N=I時的4次,縮小到I次。實施例3:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為空氣的流動狀況參數(shù)。實施例中目標(biāo)為動物,具體為豬,目標(biāo)狀況參數(shù)I為豬的體重。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)空氣的流動狀況參數(shù)的功能,具體包括,第一,通風(fēng)設(shè)備,具體包括四個1.1kw的軸流風(fēng)扇,單個風(fēng)量在10200m3/h,該設(shè)備能夠有效的調(diào)節(jié)空氣的流動狀況參數(shù)。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)共同實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為24小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為24小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4, Rn=I,K=20。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,Rn=I,K=20,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例3的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過10個重量傳感器來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這10個重量傳感器對10頭豬的體重進(jìn)行時時測量,并能夠?qū)⒚?4小時所測量的10頭豬的體重數(shù)據(jù)的平均值通過有線和無線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為24小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中豬的體重測量值與人為設(shè)定的豬的體重優(yōu)化值——200kg之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線和無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正12V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正12V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)12V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)12V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,通風(fēng)設(shè)備這個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備單獨工作,調(diào)節(jié)空氣壓強參數(shù);步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值200kg之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值200kg之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正12V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)12V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正12V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣的流動狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)12V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣的流動狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (20)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一10頭豬的平均體重由N=I時的180.5kg,達(dá)到N=21時的190.5kg,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——10頭豬的體重平均值200kg之間的差值由N=I時的19.5kg,縮小到9.5kg。實施例4:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為空氣中的固體成分的濃度,具體為尺度在0.02微米以上的細(xì)菌在空氣中的體積百分比;空氣中的液體成分的濃度具體為水的霧化液滴在空氣中的質(zhì)量百分比;空氣中的氣體成分的濃度具體為氨氣在空氣中的質(zhì)量百分比。實施例中目標(biāo)為動物,具體為豬,目標(biāo)狀況參數(shù)I為豬的體重。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度功能,具體包括 第一’空氣除菌設(shè)備,該設(shè)備標(biāo)稱氣體過濾精度為0.02um,即對0.02um以上的各種細(xì)菌及噬菌體達(dá)到100%濾除。除去小于0.2um,微粒效率達(dá)到99.999%,過濾能力可在
0.1 100m3/min范圍內(nèi)調(diào)整;第二,超聲霧化設(shè)備,該設(shè)備標(biāo)稱通過每秒200萬次的超聲波高頻震蕩,將水霧化為1-5微米的超微粒子,霧化量15kg/h ;第三,通風(fēng)設(shè)備,具體包括四個
1.1kw的軸流風(fēng)扇,單個風(fēng)量在10200m3/h,該設(shè)備能夠有效的調(diào)節(jié)空氣中氨氣的濃度。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)共同實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為24小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為24小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4,Rn=1,K=12。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的Mn=4,Rn=1,K=12,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例4的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過10個重量傳感器來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這10個重量傳感器對100頭豬的體重進(jìn)行時時測量,并能夠?qū)⒚?4小時所測量的100頭豬的體重數(shù)據(jù)的平均值通過有線和無線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;
步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。
所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為24小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中豬的體重測量值與人為設(shè)定的豬的體重優(yōu)化值——200kg之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線和無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正12V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正12V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)12V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)12V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,空氣除菌設(shè)備、超聲霧化設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備這三個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)空氣中的細(xì)菌含量、霧化液滴含量和氨氣含量;步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值200kg之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值200kg之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正12V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)12V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正12V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)12V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);
步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (12)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一100頭豬的平均體重由N=I時的180.5kg,達(dá)到N=13時的190.5kg,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——100頭豬的體重平均值200kg之間的差值由N=I時的19.5kg,縮小到9.5kg。實施例5:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為空氣中的固體成分,具體為尺度在0.02微米以上的細(xì)菌;空氣中的液體成分,具體為水的霧化液滴;空氣中氣體成分,具體為超聲霧化水過程中產(chǎn)生的臭氧。實施例中目標(biāo)為動物,具體為豬,目標(biāo)狀況參數(shù)I為豬的體重。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)空氣中的固體、液體、氣體成分的功能,具體包括:第一,空氣除菌設(shè)備,該設(shè)備標(biāo)稱氣體過濾精度為0.02um,即對0.02um以上的各種細(xì)菌及噬菌體達(dá)到100%濾除。除去小于0.2um,微粒效率達(dá)到99.999%,過濾能力可在0.1 IOOmVmin范圍內(nèi)調(diào)整;第二,除濕機,該設(shè)備標(biāo)稱空氣循環(huán)量為2000m3/h,除濕量7kg/h,該設(shè)備能夠有效的調(diào)節(jié)水的霧化液滴在空氣成分中的比例;第三,增濕機,該設(shè)備具體標(biāo)稱處理風(fēng)量6000 9000m3/h,加濕量25 30kg/h,該設(shè)備可以有效的調(diào)節(jié)水的霧化液滴在空氣成分中的比例;第四,通風(fēng)設(shè)備,該設(shè)備具體包括四個1.1kff的軸流風(fēng)扇,單個風(fēng)量在10200m3/h,該設(shè)備能夠有效的調(diào)節(jié)臭氧及其它氣體在空氣中當(dāng)中的比例。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)共同實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為24小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為24小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。 實施例中,Mn=4,Rn=I,K=12。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,Rn=I,K=12,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例5的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過20個重量傳感器來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這20個重量傳感器對200頭豬的體重進(jìn)行時時測量,并能夠?qū)⒚?4小時所測量的200頭豬的體重數(shù)據(jù)的平均值通過有線和無線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為24小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中豬的體重測量值與人為設(shè)定的豬的體重優(yōu)化值——200kg之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線和無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;
步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正24V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)24V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,空氣除菌設(shè)備、除濕機、通風(fēng)設(shè)備這三個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備可以不同時工作,具體為在每個執(zhí)行周期的三分之一時間段先通過空氣除菌設(shè)備把空氣當(dāng)中的細(xì)菌及噬菌體過濾掉,到了執(zhí)行周期的三分之二時間段再通過除濕機調(diào)節(jié)水的霧化液滴在空氣成分中的比例,最后的三分之一時間段通過通風(fēng)設(shè)備調(diào)節(jié)臭氧及其它氣體在空氣中當(dāng)中的比例。或者,三個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備也可以以組合的方式展開工作,具體為在每個執(zhí)行周期的二分之一時間段,先通過空氣除菌設(shè)備把空氣當(dāng)中的細(xì)菌及噬菌體過濾掉,再通過除濕機調(diào)節(jié)水的霧化液滴在空氣成分中的比例,到了執(zhí)行周期的最后二分之一時間段通過通風(fēng)設(shè)備調(diào)節(jié)臭氧及其它氣體在空氣中當(dāng)中的比例;步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值200kg之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值200kg之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正24V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正24V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣中的固體、液體、氣體成分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣中的固體、液體、氣體成分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (12)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一200頭豬的平均體重由N=I時的180.5kg,達(dá)到N=13時的199.5kg,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——200頭豬的體重平均值200kg之間的差值由N=I時的19.5kg,縮小到0.5kg。實施例6:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為空氣中的光照度。實施例中目標(biāo)為植物,具體為文竹,目標(biāo)狀況參數(shù)I為文竹的生長高度。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)空氣中的光照度的功能,具體包括:第一,日光燈,具體包括二十個LED植物生長燈,該設(shè)備標(biāo)稱LED數(shù)量168顆,工作電壓AC85V-264V,燈具功率10W,照射面積約3個平方;第二,移動天窗,具體包括屋頂采光天窗,該設(shè)備標(biāo)稱適應(yīng)安裝角度為0° -90°,天窗最大開啟角度為0° -180°。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)共同實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為48小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為48小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4,Rn=1,K=12。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,RN=1,K=12,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例6的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過4個3D傳感器和20個高度傳感器來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這4個3D視覺傳感器和20個高度傳感器對1000盆文竹的高度進(jìn)行時時測量,并能夠?qū)⒚?8小時所測量的1000盆文竹的高度數(shù)據(jù)的平均值通過有線和無線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為48小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中文竹的生長高度測量值與人為設(shè)定的文竹的生長高度優(yōu)化值——5厘米之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線和無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇MN=4,Rn=I,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正24V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)24V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,日光燈、移動天窗這二個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)空氣中的光照度;步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值5厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值5厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正24V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正24V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣中的光照度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對空氣中的光照度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (12)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一1000盆文竹的平均生長高度由N=I時的0.3厘米,達(dá)到N=13時的3.9厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——1000盆文竹的生長高度平均值5厘米之間的差值由N=I時的4.7厘米,縮小到1.1厘米。實施例1:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為土壤的溫度。實施例中目標(biāo)為微生物,具體為牛桿菌,目標(biāo)狀況參數(shù)I為牛肝菌的菌傘直徑。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)土壤的溫度功能,具體包括:第一,加熱設(shè)備,具體包括土壤和草坪加熱系統(tǒng),該系統(tǒng)包含:發(fā)熱電纜、地溫溫控器、探頭線軟管、漏電保護(hù)器、CT接觸器各一個,該系統(tǒng)可以有效的調(diào)節(jié)和控制土壤的溫度;第二,加熱膜,具體包括低溫PET銅鉬發(fā)熱膜,該發(fā)熱膜標(biāo)稱電壓220V,表面溫度60° C,該膜可以有效的調(diào)節(jié)土壤的溫度。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)共同實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為24小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為24小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4,Rn=1,K=12。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,RN=1,K=12,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例7的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過20個3D視覺傳感器來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這20個3D視覺傳感器對1000朵牛肝菌的菌傘直徑進(jìn)行時時測量觀察,并能夠?qū)⒚?4小時所測量的1000朵牛肝菌的菌傘直徑數(shù)據(jù)的平均值通過有線和無線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為24小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中牛肝菌的菌傘直徑測量值與人為設(shè)定的牛肝菌的菌傘直徑優(yōu)化值——27厘米之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線和無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇MN=4,Rn=I,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正24V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)24V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,加熱設(shè)備、加熱膜這二個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)土壤的溫度;步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值27厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值27厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正24V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正24V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對土壤的溫度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對土壤的溫度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (12)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一1000朵牛肝菌的平均菌傘直徑由N=I時的0.3厘米,達(dá)到N=13時的3.7厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值一1000朵牛肝菌的菌傘直徑平均值27厘米之間的差值由N=I時的26.7厘米,縮小到23.3厘米。實施例8:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為土壤中的固體成分,具體為土壤中的細(xì)菌;土壤中的液體成分,具體為土壤中的水分;土壤中的氣體成分,具體為土壤中的氧氣、二氧化碳、氮氣。實施例中目標(biāo)為微生物,具體為靈芝,目標(biāo)狀況參數(shù)I為靈芝的生長高度。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)土壤中的固體、液體、氣體成分的功能,具體包括:第一,移動天窗,具體為通過手動或者電動方式移動的通風(fēng)窗;第二,遮陽系統(tǒng),具體為帶有齒輪齒條驅(qū)動及鋼絲繩子驅(qū)動兩種驅(qū)動方式的遮陽網(wǎng);第三,滴灌系統(tǒng),具體由多個水泵(及動力機)、施肥罐、過濾器、控制與測量儀表組成,該滴灌系統(tǒng)可以有效的調(diào)節(jié)細(xì)菌在土壤中的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化碳、氮氣的比例;第四,微噴灌系統(tǒng),具體由多個水泵(及動力機)、過濾器、控制與測量儀表組成,該微噴灌系統(tǒng)可以有效的調(diào)節(jié)土壤中水分的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化氮、氮氣的比例。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為30分鐘。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為30分鐘,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4,Rn=1,K=12。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,RN=1,K=12,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例8的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過4個3D紅外熱像儀和4個視覺傳感器來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這4個3D紅外熱像儀和4個視覺傳感器對1000朵靈芝的生長高度進(jìn)行時時測量觀察,并能夠?qū)⒚?0分鐘所測量的1000朵靈芝的生長高度數(shù)據(jù)的平均值通過有線和無線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為30分鐘,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中靈芝的生長高度測量值與人為設(shè)定的靈芝的生長高度優(yōu)化值——15厘米之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇MN=4,RN=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正24V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)24V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,移動天窗、遮陽系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)、微噴灌系統(tǒng)這四個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備可以不同時工作,具體為在每個執(zhí)行周期的四分之一時間段先通過移動天窗來調(diào)節(jié)陽光的照射度,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化氮、氮氣的比例。到了執(zhí)行周期的四分之二時間段通過遮陽系統(tǒng)調(diào)節(jié)陽光的照射度,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化氮、氮氣的比例。到了執(zhí)行周期的四分之三時間段可以通過滴灌系統(tǒng)有效的調(diào)節(jié)細(xì)菌在土壤中的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化碳、氮氣的比例。最后四分之一時間段通過微噴灌系統(tǒng)調(diào)節(jié)土壤中水分的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化氮、氮氣的比例。或者,四個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備也可以以組合的方式展開工作,具體為在每個執(zhí)行周期的二分之一時間段,先通過移動天窗、遮陽系統(tǒng)調(diào)節(jié)陽光的照射度,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化氮、氮氣的比例,到了執(zhí)行周期的最后二分之一時間段通過滴灌系統(tǒng)、微噴灌系統(tǒng)調(diào)節(jié)細(xì)菌在土壤中的比例和土壤中水分的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化碳、氮氣的比例;
步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值15厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值15厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正24V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正24V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對土壤中的固體、液體、氣體成分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對土壤中的固體、液體、氣體成分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (12)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一1000朵靈芝的平均生長高度值由N=I時的0.00138厘米,達(dá)到N=13時的0.13248厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——1000盆文竹的平均生長高度值15厘米之間的差值由N=I時的14.99862厘米,縮小到14.86752厘米。實施例9:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為土壤中的固體成分的濃度,具體為細(xì)菌在土壤中的體積百分比;土壤中的液體成分的濃度,具體為水分在土壤中的質(zhì)量百分比;土壤中的氣體成分的濃度,具體為氧氣、二氧化碳、氮氣在土壤中的質(zhì)量百分比。實施例中目標(biāo)為微生物,具體為靈芝,目標(biāo)狀況參數(shù)I為靈芝的生長高度。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度功能,具體包括:第一,移動天窗,具體為通過手動或者電動方式移動的通風(fēng)窗;第二,遮陽系統(tǒng),具體為帶有齒輪齒條驅(qū)動及鋼絲繩子驅(qū)動兩種驅(qū)動方式的遮陽網(wǎng);第三,滴灌系統(tǒng),具體由多個水泵(及動力機)、施肥罐、過濾器、控制與測量儀表組成,該滴灌系統(tǒng)可以有效的調(diào)節(jié)土壤中細(xì)菌的體積百分比,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化碳、氮氣的質(zhì)量百分比;第四,微噴灌系統(tǒng),具體由多個水泵(及動力機)、過濾器、微型噴頭、控制與測量儀表組成,該微噴灌系統(tǒng)可以有效的調(diào)節(jié),土壤中水分的質(zhì)量百分比,并且由此能夠調(diào)節(jié)土壤中氧氣、二氧化碳、氮氣的質(zhì)量百分比。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為6個小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為6個小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4,Rn=1,K=120。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,RN=1,K=120,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例9的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過4個3D視覺傳感器和4個紅外熱像儀來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這4個3D視覺傳感器和4個紅外熱像儀對1000朵靈芝的生長高度進(jìn)行時時測量觀察,并能夠?qū)⒚?個小時所測量的1000朵靈芝的生長高度數(shù)據(jù)的平均值通過有線和無線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為6個小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中靈芝的生長高度測量值與人為設(shè)定的靈芝的生長高度優(yōu)化值——15厘米之間的差值的求解、賦值、存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇MN=4,RN=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正24V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)24V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)24V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,移動天窗、遮陽系統(tǒng)、滴灌系統(tǒng)、微噴灌系統(tǒng)這四個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)土壤中細(xì)菌含量、水分含量和氧氣、二氧化碳、氮氣含量;步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值15厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值15厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正24V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正24V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)24V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (120)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一1000朵靈芝的生長高度平均值由N=I時的0.00138厘米,達(dá)到N=121時的2.5厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——1000朵靈芝的生長高度平均值15厘米之間的差值由N=I時的14.99862厘米,縮小到12.5厘米。實施例10: 實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為水溫。實施例中目標(biāo)為動物,具體為魚,目標(biāo)狀況參數(shù)I為魚的體型大小。實施例中 所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)水溫的功能,具體包括:第一,加熱降溫設(shè)備,具體為熱水冰水一體機,該設(shè)備標(biāo)稱制冷量68kw,制熱量87kw,熱水產(chǎn)率2000L/H,最高出水溫度彡55° C,2個風(fēng)機,風(fēng)量30000m3/h,功率1.7kw,該設(shè)備可以有效的調(diào)節(jié)水溫。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為I小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為I個小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4, Rn=I,K=360。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,Rn=I,K=360,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例10的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過10個3D視覺傳感器和5個探魚儀來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這10個3D視覺傳感器和5個探魚儀對1000尾魚進(jìn)行體型大小的時時測量觀察,并能夠?qū)⒚縄小時所觀察到的1000尾魚體型大小數(shù)據(jù)的平均值通過有線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。
所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為I小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中魚的
體型大小觀察值與人為設(shè)定的魚的體型大小優(yōu)化值-50厘米之間的差值的求解、賦值、
存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正5V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)5V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,加熱降溫設(shè)備這個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備單獨工作,調(diào)節(jié)水溫參數(shù);步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值50厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值50厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正5V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正5V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水溫參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水溫參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (360)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一1000尾魚的體型大小平均數(shù)據(jù)由N=I時的3厘米,達(dá)到N=361時的23厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——1000尾魚的體型大小平均50厘米之間的差值由N=I時的47厘米,縮小到27厘米。實施例11:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為水的流動狀況參數(shù)。實施例中目標(biāo)為動物,具體為魚,目標(biāo)狀況參數(shù)I為魚的體型大小。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)水的流動狀況參數(shù)的功能,具體包括水泵、水輪機。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為I小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為I個小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4, Rn=I,K=360。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,Rn=I,K=360,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例11的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過10個3D視覺傳感器和5個探魚儀來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這10個3D視覺傳感器和5個探魚儀對1000尾魚進(jìn)行體型大小的時時測量觀察,并能夠?qū)⒚縄小時所觀察到的1000尾魚體型大小數(shù)據(jù)的平均值通過有線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為I小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中魚的
體型大小觀察值與人為設(shè)定的魚的體型大小優(yōu)化值-50厘米之間的差值的求解、賦值、
存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正5V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)5V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,水泵、水輪機這二個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)水的流動狀況參數(shù);步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值50厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值50厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正5V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正5V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水的流動狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水的流動狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (360)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)——1000尾魚的體型大小平均數(shù)據(jù)由N=I時的3厘米,達(dá)到N=361時的23厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——1000尾魚的體型大小平均50厘米之間的差值由N=I時的47厘米,縮小到27厘米。實施例12:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為水中的固體成分,具體為尺度在0.7微米以上的微生物;水中的液體成分,具體為生活污水、工業(yè)廢水、初期雨水當(dāng)中的有害物質(zhì);水中的氣體成分,具體為水中的氨氣、氯化氫、二氧化碳。實施例中目標(biāo)為動物,具體為魚,目標(biāo)狀況參數(shù)I為魚的體型大小。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)水中的固體、液體、氣體成分的功能,具體包括:第一,魚塘增氧機,該設(shè)備標(biāo)稱功率3kw,動力功效> 1.4kg/kw.h,增氧能力4.5kg(O2) /h,有效面積7 12畝;第二,水處理設(shè)備,具體為水池凈化直流式過濾箱,該設(shè)備標(biāo)稱最大流量:23000L/H,出水口徑DNIOOmm,藍(lán)色生物棉數(shù)量18,紅色生物棉數(shù)量18,特殊濾材18kg,濾網(wǎng)密度300微米,適用最大水池面積140立方米,該設(shè)備可以有效的過濾水中0.7微米以上的有害微生物;第三,紫外線凈化殺菌燈,該設(shè)備標(biāo)稱適用的最大水泵流量30000,流經(jīng)紫外燈的流量(關(guān)閉旁路)4500升/小時,額定功率36 (瓦),該設(shè)備可以有效的阻止水藻、微生物、病原體的產(chǎn)生。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為I小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為I個小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4, Rn=I,K=360。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,Rn=I,K=360,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例12的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過10個3D視覺傳感器和5個探魚儀來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這10個3D視覺傳感器和5個探魚儀對1000尾魚進(jìn)行體型大小的時時測量觀察,并能夠?qū)⒚縄小時所觀察到的1000尾魚體型大小數(shù)據(jù)的平均值通過有線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為I小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中魚的
體型大小觀察值與人為設(shè)定的魚的體型大小優(yōu)化值-50厘米之間的差值的求解、賦值、
存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正5V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)5V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,魚塘增氧機、水處理設(shè)備、紫外線凈化殺菌燈這三個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備可以不同時工作,具體為在每個執(zhí)行周期的三分之一時間段先通過魚塘增氧機來調(diào)節(jié)氧氣在水中的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)水中氨氣、氯化氫、二氧化碳的比例和微生物在水中的比例。到了執(zhí)行周期的三分之二時間段通過水處理設(shè)備調(diào)節(jié)微生物在水中的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)水中氨氣、氯化氫、二氧化碳的比例。最后三分之一時間段通過紫外線凈化殺菌燈調(diào)節(jié)微生物在水中的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)水中氨氣、氯化氫、二氧化碳的比例?;蛘?,三個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備也可以以組合的方式展開工作,具體為在每個執(zhí)行周期的二分之一時間段,先通過魚塘增氧機調(diào)節(jié)氧氣在水中的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)水中的氨氣、氯化氫、二氧化碳的比例和微生物在水中的比例,到了執(zhí)行周期的最后二分之一時間段通過水處理設(shè)備、紫外線凈化殺菌燈調(diào)節(jié)微生物在水中的比例,并且由此能夠調(diào)節(jié)水中氨氣、氯化氫、二氧化碳的比例;步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值50厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值50厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正5V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正5V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水中的固體、液體、氣體成分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水中的固體、液體、氣體成分參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (360)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一1000尾魚的體型大小平均數(shù)據(jù)由N=I時的3厘米,達(dá)到N=361時的23厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——1000尾魚的體型大小平均50厘米之間的差值由N=I時的47厘米,縮小到27厘米。實施例13:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為水中的固體成分的濃度,具體為尺度在0.7微米以上的微生物在水中的體積百分比;水中的液體成分的濃度,具體為生活污水、工業(yè)廢水、初期雨水當(dāng)中的有害物質(zhì)在水中的質(zhì)量百分比;水中的氣體成分的濃度,具體為氨氣、氯化氫、二氧化碳在水中的質(zhì)量百分比。實施例中目標(biāo)為動物,具體為魚,目標(biāo)狀況參數(shù)I為魚的體型大小。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)水中的固體、液體、氣體成分的濃度功能,具體包括:第一,魚塘增氧機,該設(shè)備標(biāo)稱功率3kw,動力功效> 1.4kg/kw.h,增氧能力
4.5kg (O2)/h,有效面積7 12畝;第二,水處理設(shè)備,具體為水池凈化直流式過濾箱,該設(shè)備標(biāo)稱最大流量:23000L/H,出水口徑DNlOOmm,藍(lán)色生物棉數(shù)量18,紅色生物棉數(shù)量18,特殊濾材18kg,濾網(wǎng)密度300微米,適用最大水池面積140立方米,該設(shè)備可以有效的過濾水中0.7微米以上的有害微生物;第三,紫外線凈化殺菌燈,該設(shè)備標(biāo)稱適用的最大水泵流量30000,流經(jīng)紫外燈的流量(關(guān)閉旁路)4500升/小時,額定功率36 (瓦),該設(shè)備可以有效的阻止水藻、微生物、病原體的產(chǎn)生。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為I小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為I個小時,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4,Rn=1,K=180。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,RN=1,K=180,但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例13的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過10個3D視覺傳感器和5個探魚儀來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這10個3D視覺傳感器和5個探魚儀對1000尾魚進(jìn)行體型大小的時時測量觀察,并能夠?qū)⒚縄小時所觀察到的1000尾魚體型大小數(shù)據(jù)的平均值通過有線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為I小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中魚的
體型大小觀察值與人為設(shè)定的魚的體型大小優(yōu)化值-40厘米之間的差值的求解、賦值、
存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正5V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)5V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,魚塘增氧機、水處理設(shè)備、紫外線凈化殺菌燈這三個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)水中的微生物含量、水中的生活污水、工業(yè)廢水、初期雨水當(dāng)中的有害物質(zhì)含量和
氨氣、氯化氫、二氧化碳含量;步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值40厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值40厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正5V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正5V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水中的固體、液體、氣體成分的濃度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水中的固體、液體、氣體成分的濃度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (180)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一1000尾魚的體型大小平均數(shù)據(jù)由N=I時的3厘米,達(dá)到N=ISl時的11.5厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值——1000尾魚的體型大小平均40厘米之間的差值由N=I時的37厘米,縮小到28.5厘米。實施例14:實施例中的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)2為水中的光照度。實施例中目標(biāo)為動物,具體為蝦,目標(biāo)狀況參數(shù)I為蝦的體型大小。實施例中所使用的子設(shè)備具有調(diào)節(jié)水中的光照度的功能,具體包括日光燈、魚池潛水燈。實施例中所構(gòu)建的目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、決策子系統(tǒng)、環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)中的控制軟件設(shè)置在三臺不同的服務(wù)器運行,其間的數(shù)據(jù)傳輸通過以太網(wǎng)和無線網(wǎng)絡(luò)共同實現(xiàn)。實施例中所選用的決策周期為6小時。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的決策周期為6小時。但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置決策周期的時長。實施例中,Mn=4, Rn=I,K=300。需要說明的是在本實施例當(dāng)中的MN=4,Rn=I,K=300。但是使用者可以按照實際情況來選擇并設(shè)置Mn,Rn, K的相應(yīng)數(shù)值。參照圖1,針對實施例14的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,具體包括以下步驟:步驟一、通過10個水下視覺傳感器和5臺水下攝像機來構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103,目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103可以通過這10個水下視覺傳感器和5臺水下攝像機對I畝池塘里的蝦進(jìn)行體型大小的時時測量觀察,并能夠?qū)⒚?小時所觀察到的I畝池塘里的蝦的體型大小數(shù)據(jù)的平均值通過有線傳輸?shù)姆绞酱鎯υ谀繕?biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104的硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由專用軟件控制;步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng)105,其硬件為一臺聯(lián)想ThinikServer TS230V2型號的服務(wù)器,其運行狀態(tài)由高級語言編寫的專用軟件控制,該軟件在Linux環(huán)境下運行。所述決策子系統(tǒng)通過專用軟硬件完成以下第三步到第六步中的相關(guān)工作,包括:通過軟件設(shè)置決策周期為6小時,通過軟件實現(xiàn)對目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中蝦的
體型大小觀察值與人為設(shè)定的蝦的體型大小優(yōu)化值-10厘米之間的差值的求解、賦值、
存儲和信號轉(zhuǎn)換,并通過網(wǎng)線與環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通訊。選擇Mn=4,Rn=1,通過軟件實現(xiàn)對從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的值進(jìn)行賦值和存儲,并通過軟件判斷該數(shù)值的正負(fù),并轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向或者正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,該信號為32位數(shù)字信號;步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106,其中的控制軟件用高級程序語言編寫,在Linux環(huán)境下運行。環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106通過專用軟硬件能實現(xiàn)如下功能:第一,識別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以正5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過正5V脈沖信號的脈沖寬度控制;第二,識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并將每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號以負(fù)5V脈沖信號為特征標(biāo)示,驅(qū)動環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備的運行,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),調(diào)節(jié)幅值通過負(fù)5V脈沖信號的脈沖寬度控制,其中,后期差值為第N+Rn個決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值。在該步驟中,日光燈、魚池潛水燈這兩個用于環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)的子設(shè)備協(xié)同工作,同時調(diào)節(jié)水中的光照度;步驟四、通過目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103對目標(biāo)狀況參數(shù)I進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)103所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)104中,然后,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值10厘米之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn (N-4)個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng)105,識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值10厘米之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值從第N-Mn (N-4)到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;步驟五、當(dāng)上述的相減產(chǎn)生正差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn (N+1)個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號——脈寬IOOms的正5V脈沖信號。當(dāng)上述的相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)105將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第N+R/N+1)個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號;步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的正5V脈沖信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水中的光照度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號一脈寬IOOms的負(fù)5V脈沖信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)106命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對水中的光照度參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù);步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K (300)次,使得目標(biāo)狀況參數(shù)一奸的體型大小平均數(shù)據(jù)由N=I時的I厘米,達(dá)到N=301時的8.2厘米,與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值一奸的體型大小平均10厘米之間的差值由N=I時的9厘米,縮小到1.8厘米。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此,凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案,皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其特征在于,包括以下步驟: 步驟一、構(gòu)建目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng),所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)用于測量一個或多個目標(biāo)狀況參數(shù),并將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)所測量的數(shù)據(jù)存儲在目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中; 步驟二、構(gòu)建決策子系統(tǒng),所述決策子系統(tǒng)用于完成以下工作:第一、識別所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中每個目標(biāo)狀況參數(shù)當(dāng)前的測量值與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值的絕對值,記錄所述絕對值為一個目標(biāo)狀況的第一狀態(tài)差值,并且識別所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中每個目標(biāo)狀況參數(shù)當(dāng)前的測量值與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值,記錄所述差值為一個目標(biāo)狀況的第二狀態(tài)差值;第二、記錄每個狀態(tài)差值隨時間的變化;第三、將每個第一狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的正差值,轉(zhuǎn)化為第N+RNf決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并且,將每個第二狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的負(fù)差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號;第四,將每個第一狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的負(fù)差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,并且,將每個第二狀態(tài)差值從第N-Mn到第N-1個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減得到的正差值,轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號; 所述N為大于Mn+1的整數(shù),Mn和Rn為大于I的整數(shù),當(dāng)N不同,Mn和Rn取相同的數(shù)值或者不同的數(shù)值;當(dāng)N等于2時,Mn等于1,為第I個決策周期,是環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)未對環(huán)境質(zhì)量施加影響時的決策周期;K為大于2的整數(shù); 步驟三、構(gòu)建環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng),所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)用于完成以下工作 第一、識 別每個反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)輸入的信號為反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為負(fù)數(shù);第二、識別每個正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)輸入的信號為正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,通過環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備,使后期差值與前期差值相比為正數(shù),其中,后期差值為第N+RNf決策周期內(nèi)的所對應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值,前期差值為第N個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值與第N-Mn個決策周期內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)平均值相減得到的差值; 步驟四、通過所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)對目標(biāo)狀況參數(shù)進(jìn)行測量,將所述目標(biāo)狀況參數(shù)感知子系統(tǒng)所測量的數(shù)據(jù)存儲在所述目標(biāo)狀況參數(shù)數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)中;然后,通過所述決策子系統(tǒng),識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值的絕對值,亦即第一狀態(tài)差值,并記錄所述第一狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第一狀態(tài)差值在第N-Mn個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減;或者,通過所述決策子系統(tǒng),識別各個目標(biāo)狀況參數(shù)與所對應(yīng)的人為設(shè)定的目標(biāo)狀況參數(shù)優(yōu)化值之間的差值,亦即第二狀態(tài)差值,并記錄所述第二狀態(tài)差值隨時間的變化,并將每個所述第二狀態(tài)差值在第N-Mn個決策周期內(nèi)的平均值與第N個決策周期的平均值相減; 步驟五、當(dāng)上述相減得到正差值,所述決策子系統(tǒng)將每個正差值轉(zhuǎn)化為第N+Rn個決策周期的反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,當(dāng)上述相減產(chǎn)生負(fù)差值,所述決策子系統(tǒng)將每個負(fù)差值轉(zhuǎn)化為第n+rn個決策周期的正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號; 步驟六、當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到反向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號時,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對單個或者多個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為負(fù)數(shù);當(dāng)所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)接收到正向環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)驅(qū)動信號,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)命令環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備對單個或者多個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),使所述后期差值與所述前期差值相比為正數(shù); 步驟七、重復(fù)步驟四、五、六K次。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其特征在于,所述環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)包括以下十四種參數(shù)中的一個或者多個:第一、空氣溫度;第二、空氣壓強;第三、空氣的流動狀況參數(shù);第四、空氣中的固體、液體、氣體成分;第五、空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度;第六、空氣中的光照度;第七、土壤的溫度;第八,土壤中的固體、液體、氣體成分;第九、土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十、水溫;第^^一、水的流動狀況參數(shù);第十二、水中的固體、液體、氣體成分;第十三、水中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十四、水中的光照度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其特征在于,所述環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)包括:參數(shù)在一段時間內(nèi)的平均值、某一個或多個時間點的瞬間值,以及每個環(huán)境質(zhì)量狀況參數(shù)與時間的關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其特征在于,所述目標(biāo)狀況參數(shù),當(dāng)目標(biāo)為人時,是指衡量人的健康狀況的單個或者多個參數(shù);當(dāng)目標(biāo)為動物、植物、微生物時,是指決定其經(jīng)濟(jì)效益的單個或者多個參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,其特征在于,所述環(huán)境質(zhì)量調(diào)節(jié)子設(shè)備具有以下功能當(dāng)中的一種或者多種:第一、調(diào)節(jié)空氣溫度;第二、調(diào)節(jié)空氣壓強;第三、調(diào)節(jié)空氣的流動狀況參數(shù);第四、調(diào)節(jié)空氣中的固體、液體、氣體成分;第五、調(diào)節(jié)空氣中的固體、液體、氣體成分的濃度;第六、調(diào)節(jié)空氣中的光照度;第七、調(diào)節(jié)土壤的溫度;第八、調(diào)節(jié)土壤中的固體、液體、氣體成分;第九、調(diào)節(jié)土壤中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十、調(diào)節(jié)水溫;第十一、調(diào)節(jié)水的流動狀況參數(shù);第十二、調(diào)節(jié)水中的固體、液體、氣體成分;第十三 、調(diào)節(jié)水中的固體、液體、氣體成分的濃度;第十四、調(diào)節(jié)水中的光照度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,僅通過對目標(biāo)狀況參數(shù)的測量,以及一套自適應(yīng)的自動控制方法,就可以實現(xiàn)針對特定目標(biāo)狀況參數(shù)的環(huán)境質(zhì)量優(yōu)化控制,自動地實現(xiàn)人為設(shè)置的理想目標(biāo)狀況參數(shù)。本發(fā)明的一種自適應(yīng)的動態(tài)優(yōu)化環(huán)境質(zhì)量的控制方法,投入成本低、通用性好,能在減少人力成本的同時更科學(xué),更有效的對環(huán)境質(zhì)量給予控制;保護(hù)人、動物、微生物、植物在良好的環(huán)境下生活及成長,減少因環(huán)境質(zhì)量問題引起的病患。有效提高影響到人健康的單項或者多項目標(biāo)狀況參數(shù)。有效提高影響植物、微生物、動物其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的單項或者多項目標(biāo)狀況參數(shù)。
文檔編號G05B19/418GK103197659SQ20131014153
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者侯中宇, 潘元志 申請人:上海交通大學(xué)
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