一种笼养禽饮水闭环控制方法及系统、电子设备与流程

本发明涉及笼养禽饮水闭环控制，具体涉及一种笼养禽饮水闭环控制方法及系统、电子设备。

背景技术：

1、在现代规模化笼养禽类养殖中，饮水管理是直接关系到禽类健康、生产性能和养殖效益的关键环节，理想的饮水管理需要在不同时段（如开灯采食高峰期、高温时段、关灯静息期）精确满足鸡群的饮水需求，同时有效解决水线堵塞、高温水滞留等问题，并尽可能减少管路静置存水以抑制细菌滋生。

2、然而，现有技术中，针对笼养禽饮水管的智能化管理方案存在一些显著缺陷：

3、首先，现有技术普遍采用被动响应式控制逻辑，缺乏预测能力。例如，当鸡舍开灯后，鸡群进入采食饮水高峰期，常导致饮水线末端水位快速跌落，现有方案多在检测到水位下降信号后才启动补水，响应滞后，无法满足开灯后鸡群第一时间大量饮水的迫切需求，部分方案虽有定时补水功能，但无法结合历史数据动态优化补水时机，如公开号为cn114079666b的中国专利指出，传统饮水控制方式多基于定时供水或固定流量供给，缺乏对禽群实际饮水行为与环境变化的实时感知与动态调节能力，难以适配变化的养殖周期和光照程序。其次，现有方案的补水控制手段粗糙，多采用电磁阀等仅具备全开或全关两种状态的执行元件，在饮水高峰期补水时，阀门瞬间全开导致饮水管内水压骤增，过高的水压一方面会使禽类无法啄动饮水乳头，出现有水喝不到的现象；另一方面，频繁的高压冲击易对饮水管路造成不可逆的机械损伤，缩短设备寿命，例如，公开号为cn217826366u的现有技术采用设定时间，然后启动冲洗的开环控制模式，通过控制器设定加压区中电磁阀的间歇性开启时间对水线进行间歇性加压冲洗，该方案仅依靠时间参数控制清洗过程，缺少基于流量恢复速率的闭环反馈验证机制，清洗效果无法实时评估，可能因时间参数不当造成冲洗不足或过度清洗，此外，全开式的过量补水还会造成水资源浪费。再次，现有方案普遍缺失智能化的故障诊断与自动处理能力，对于饮水管堵塞这一常见问题，现有产品多仅提供缺水报警功能，依赖人工经验观察判断堵塞位置和程度，再进行手动冲洗，或者采用不分情况的定时冲洗模式，又如，公开号为cn212813580u的现有技术的逻辑为监测-报警-人工介入或自动冲洗，仅提供缺水报警功能，依赖人工经验观察判断堵塞位置和程度，无法对堵塞状态进行定量验证和效果闭环反馈，造成水电资源浪费，且无法对严重的动态堵塞进行针对性的、可验证效果的闭环清洁处理。

4、综上，现有技术中缺乏一种能够实现预测性补水、缓压恒水位精确控制、以及智能化堵塞诊断与验证式清洗的笼养禽饮水闭环控制方案。

5、因此，现有技术还有待进一步发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种笼养禽饮水闭环控制方法及系统、电子设备，以解决现有技术存在的问题。

2、为达到上述技术目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种笼养禽饮水闭环控制方法，包括：

3、s100、获取笼养禽舍的历史运行数据，所述历史运行数据至少包括光照开启时间、以及各饮水线的补水耗时；

4、s200、基于所述历史运行数据，预测下一次光照开启时间；

5、s300、根据预测的所述下一次光照开启时间，提前启动预补水程序，以使饮水线在光照开启前完成补水。

6、具体的，所述预补水程序包括：

7、根据所述各饮水线的补水耗时，依次开启各饮水线对应的执行器，以逐条将饮水线补满。

8、具体的，所述执行器为可调节开口角度的电动执行器。

9、具体的，所述方法还包括：

10、在非预补水程序的时段内，当检测到任一饮水线的水位下降时，判断当前是否处于饮水高峰期；

11、若是，则以步进方式逐步增大该饮水线对应的电动执行器的开口角度，并在检测到水位恢复正常后，保持所述电动执行器的当前开口角度。

12、具体的，所述以步进方式逐步增大该饮水线对应的电动执行器的开口角度的方法，包括：

13、以第一预设时长为动作单位，步进式开启所述电动执行器；

14、每次动作后间隔第二预设时长，获取水位恢复状态；

15、其中，所述电动执行器的全开运行时长被设置为第三预设时长，最大开口角度被设置为与第四预设时长相对应，所述第四预设时长小于所述电动执行器全开运行所需的第三预设时长。

16、具体的，所述判断当前是否处于饮水高峰期的方法，包括：

17、获取当前的系统时间，以及记录的光照开启时间、预设的喂料计划确定的关键状态事件；

18、所述关键状态事件至少包括：光照开启事件、喂料进行中事件、喂料结束事件；

19、当所述系统时间与任一所述关键状态事件的发生时间或持续时段相匹配时，判定当前处于所述饮水高峰期。

20、具体的，所述方法还包括：

21、在非预补水程序且非饮水高峰期的时段内，判断饮水线经补水动作使其水位恢复后，在预设的时间窗口内是否再次检测到水位下降并触发补水，且发生频次达到预设阈值，若是，则将所述饮水线标记为待诊断水线；

22、在预设的禽群静息时段内，开启所述待诊断水线对应的电动执行器，并获取在所述待诊断水线流路中的流量数据；

23、将所述流量数据的变化速率与预设的正常速率阈值进行比对，若所述变化速率小于所述正常速率阈值，则判定所述待诊断水线发生堵塞。

24、具体的，在判定所述待诊断水线发生堵塞后，所述方法包括：

25、启动高压清洗机对所述待诊断水线输出高压脉冲气体进行清洗；

26、在清洗过程中按照预设间隔时长再次比对脉冲水表数据的变化速率，若所述变化速率大于或等于所述正常速率阈值，则停止清洗并关闭对应的电动执行器，否则，再次启动高压清洗机进行清洗，直至所述变化速率恢复大于或等于所述正常速率阈值时，停止清洗并关闭对应的电动执行器。

27、根据本发明的第二方面，提供一种笼养禽饮水闭环控制系统，包括：

28、获取模块：用于获取笼养禽舍的历史运行数据，所述历史运行数据至少包括光照开启时间、以及各饮水线的补水耗时；

29、预测模块：用于基于所述历史运行数据，预测下一次光照开启时间；

30、控制模块：用于根据预测的所述下一次光照开启时间，提前启动预补水程序，以使饮水线在光照开启前完成补水。

31、根据本发明的第三方面，提供一种电子设备，包括：存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现上述的笼养禽饮水闭环控制方法。

32、有益效果：

33、本发明提供了一种笼养禽饮水闭环控制方法及系统，通过基于历史运行数据预测光照开启时间并提前启动预补水程序，利用数据驱动的前馈控制机制克服了传统反馈控制的滞后性，解决了光照初期供水不及时的问题，显著提升了禽群的饮水福利和生产性能，通过在饮水高峰期采用步进式逐步增大电动执行器开口角度的控制方法，结合最大开度与动作时序的精细化约束，利用柔性调节原理替代了现有技术中刚性开关控制，避免了水压冲击对禽只饮水行为和设备安全的负面影响，通过在非高峰期基于补水频次异常筛选待诊断水线，并在静息时段利用流量变化速率验证堵塞状态进而触发闭环自清洗，实现了从被动维修向主动预防性维护的转变，大幅降低了人工运维成本并保障了养殖生物安全。