一种基于多传感器数据的鳗鲡鱼苗健康状态监测方法与流程

本发明涉及鱼苗监测领域，尤其涉及一种基于多传感器数据的鳗鲡鱼苗健康状态监测方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在高密度循环水育苗池的鳗鲡鱼苗培育驯化及开口驯食阶段，投喂、增氧、换水及水流调节等养殖操作会引起鱼苗游动、聚集和摄食行为发生短时变化；同时，水质和水流状态的波动也可能引起相似的行为变化，因此，需要结合水质数据、鱼苗群体实测行为数据和养殖操作记录，判断鱼苗行为异常的实际来源，并识别水质参数尚未越限时可能出现的健康状态下降。

2、现有技术通常利用温度、溶解氧、酸碱度及含氮物质传感器采集育苗池水质数据，并通过摄像设备采集鱼苗的游动、聚集和摄食行为。随后，对水质数据和实测行为数据进行时间对应和特征提取，并利用预设阈值或分类模型判断鱼苗是否存在健康异常。

3、然而，现有技术通常直接关联同一时段的水质数据和实测行为数据，未充分考虑养殖操作对鱼苗行为的短时影响，容易将正常操作引起的行为变化误判为健康异常；同时，现有技术主要依据水质参数是否越限或行为异常程度进行判断，缺少对环境扰动结束后鱼苗行为恢复过程的持续分析，难以及时发现水质参数尚未越限，但鱼苗在环境扰动后的行为恢复速度已经减慢或恢复程度已经降低的早期健康异常。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术难以区分养殖操作引起的短时行为变化与真实健康异常，同时难以及时识别水质参数尚未越限但鱼苗行为恢复能力已经下降的早期健康异常的缺点，而提出的一种基于多传感器数据的鳗鲡鱼苗健康状态监测方法、电子设备及存储介质。

2、为至少解决上述部分技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本发提供了一种基于多传感器数据的鳗鲡鱼苗健康状态监测方法，包括：

4、获取环境数据、实测行为数据和养殖操作数据，归集为监测数据；

5、对所述监测数据执行时间对应分析，得到响应时延数据；

6、依据所述响应时延数据对监测数据执行响应基准标定，得到正常操作响应基准；

7、将所述养殖操作数据、环境数据与正常操作响应基准执行响应匹配，得到预期行为数据；

8、对所述实测行为数据与预期行为数据执行偏差分离，得到剩余偏差数据；

9、依据所述养殖操作数据、环境数据和正常操作响应基准识别影响消退时刻，分析所述影响消退时刻后的剩余偏差数据，得到恢复特征数据；

10、以所述正常操作响应基准为依据，对所述恢复特征数据执行恢复异常判定，生成监测结果。

11、优选的，对所述监测数据执行时间对应分析，得到响应时延数据，包括：

12、对所述养殖操作数据执行操作变化提取，得到操作变化序列；

13、对所述环境数据执行环境变化提取，得到环境变化序列；

14、对所述操作变化序列和环境变化序列执行时延相关分析，得到包含候选时延和相关程度的时延相关结果；

15、对所述时延相关结果执行关联确认，得到响应时延数据。

16、优选的，依据所述响应时延数据对监测数据执行响应基准标定，得到正常操作响应基准，包括：

17、获取养殖状态记录，按所述响应时延数据校正监测数据并筛选健康记录；

18、对所述健康记录执行响应特征归纳，得到正常响应数据；

19、以所述正常响应数据为依据分析健康记录的恢复过程，得到恢复基准数据；

20、归集所述响应时延数据、正常响应数据和恢复基准数据，得到正常操作响应基准。

21、优选的，将所述养殖操作数据、环境数据与正常操作响应基准执行响应匹配，得到预期行为数据，包括：

22、将所述养殖操作数据与正常操作响应基准执行基准匹配，得到匹配基准记录，所述匹配基准记录包括基准环境响应序列和基准行为响应序列；

23、以所述匹配基准记录对环境数据执行当前响应提取，得到当前环境响应序列；

24、对所述当前环境响应序列与匹配基准记录执行响应幅度比较，得到响应调整比例；

25、以所述响应调整比例修正匹配基准记录中的基准行为响应序列，得到预期行为数据。

26、优选的，对所述实测行为数据与预期行为数据执行偏差分离，得到剩余偏差数据，包括：

27、对所述实测行为数据执行行为响应换算，得到实测行为响应数据；

28、对所述实测行为响应数据和预期行为数据执行偏差计算，得到行为偏差数据；

29、以所述正常操作响应基准对行为偏差数据执行超限分离，得到剩余偏差数据。

30、优选的，依据所述养殖操作数据、环境数据和正常操作响应基准识别影响消退时刻，分析所述影响消退时刻后的剩余偏差数据，得到恢复特征数据，包括：

31、依据所述养殖操作数据、环境数据和正常操作响应基准执行影响消退识别，得到影响消退时刻；

32、以所述影响消退时刻截取剩余偏差数据，得到候选恢复数据；

33、对所述候选恢复数据执行恢复边界识别，得到恢复分析数据和当前恢复时长；

34、对所述恢复分析数据执行持续偏差分析，并归集形成恢复特征数据。

35、优选的，以所述正常操作响应基准为依据，对所述恢复特征数据执行恢复异常判定，生成监测结果，包括：

36、从所述正常操作响应基准中提取恢复判定参数，得到恢复判定基准；

37、对所述恢复特征数据与恢复判定基准执行时长比较，得到恢复比较结果；

38、对所述恢复比较结果执行联合判定，得到恢复异常判定结果；

39、依据所述恢复异常判定结果生成监测结果。

40、优选的，对所述时延相关结果执行关联确认，得到响应时延数据，包括：

41、从所述监测数据中筛选未记录养殖操作且环境数据处于养殖管理允许范围的稳定时段，并提取稳定环境变化序列；

42、对所述稳定环境变化序列和操作变化序列执行相关分析，得到背景相关程度集合；

43、对所述背景相关程度集合执行分位统计，得到关联确认阈值；

44、将超过所述关联确认阈值的最高相关记录所对应的环境指标和候选时延，分别确定为关联环境指标和响应时延值，形成响应时延数据。

45、优选的，对所述当前环境响应序列与匹配基准记录执行响应幅度比较，得到响应调整比例，包括：

46、对所述当前环境响应序列中的当前环境响应值取绝对值并取最大值，得到当前环境响应幅度；

47、从所述匹配基准记录中提取基准环境响应序列，对其中的数值取绝对值并取最大值，得到基准环境响应幅度；

48、采用所述当前环境响应幅度除以基准环境响应幅度，得到响应调整比例；所述基准环境响应幅度为0时，将所述响应调整比例设为1。

49、优选的，对所述恢复比较结果执行联合判定，得到恢复异常判定结果，包括：

50、从所述恢复比较结果中提取偏差持续比较结果和恢复时长比较结果；

51、所述偏差持续比较结果为偏差持续超限，且所述恢复时长比较结果为恢复超时时，生成持续行为衰减风险成立结果；

52、上述两个条件中至少一个未成立时，生成持续行为衰减风险未成立结果；

53、将所述持续行为衰减风险成立结果或持续行为衰减风险未成立结果确定为恢复异常判定结果。

54、第二方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述第一方面中的方法的步骤。

55、第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述第一方面中方法的步骤。

56、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

57、一、本发明通过从实际监测数据中确认养殖操作与环境指标之间的真实响应关系，并按照响应时延值修正监测数据的时间关系，有利于减少水体传播造成的时间错配，避免同类响应曲线因水体传播时间不同而发生错位。

58、二、本发明通过按照本次养殖操作实际造成的环境变化程度修正正常行为响应，并扣除健康鱼苗在同类养殖操作下允许出现的正常波动，只保留不能由正常操作响应充分解释的行为差异，有利于减少正常养殖操作和短时行为波动引起的误报警。

59、三、本发明通过在养殖操作引起的环境影响消退后，联合判断偏差持续超限和恢复超时，有利于排除很快恢复的短时行为波动，并识别环境指标仍处于管理范围、但鱼苗行为持续偏离且恢复时间异常延长的情况，减少误报警并降低早期持续异常的遗漏概率。