【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农渔业机械监测与控制，尤其涉及一种机械应激监测控制方法和系统。
技术介绍
1、机械应激是指鲜活动物机体在机械作业时面对外在机械性应激源所产生的应答反应，且其受应激源的强度和持续时长影响。鲜活生物物体如鲜活水产品(鱼虾贝)在表型分选、分级、疫苗注射、集鱼等机械作业过程中存在不可避免的机械损伤或应激，适当强度的应激能够提高鱼类对环境的接受程度，当其达到一定的应激强度阈值时，会引发组织和器官损伤等不可逆的损伤，乃至死亡。因此，对鲜活生物物体如鲜活水产品(鱼虾贝)面对应激源时的生物特征进行监测和控制尤为重要。
2、随着鲜活鱼作业机械的不断涌现，其所构成的连续作业系统展现出多环节的特征，但由于对其作业过程中应激状态的监测相对缺乏，导致应激随作业参数产生较大波动。同时，鲜活鱼在分级等连续作业过程中存在不可避免的多重机械损伤或应激的累积，需避免超出限度的应激而导致的鱼类行为和生理失常。因此，为有效减少机械碰撞、损伤所产生的应激累积，需有效的对渔业机械系统连续作业中的应激情况进行监测、控制和消减。
3、因此，如何实现对鲜活生物物料连续作业过程中的机械应激程度的监测并且加以有效控制，当前已成为业内亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种机械应激监测控制方法和系统，实现了对鲜活生物物料连续作业过程中所受机械应激程度进行有效监测，并且可以有效控制其机械应激程度。
2、第一方面，本专利技术提供一种机械应激监测控制
3、从各所述作业机构获取各所述作业机构的作业参数；各所述作业机构为与所述监测位点对应的作业机构，是产生应激的应激源；
4、从各所述生物特征监测设备获取各所述生物特征监测设备所在的各监测位点对应的生物特征信息；各所述生物特征监测设备所在的各监测位点对应的生物特征信息为鲜活生物体接收到各所述作业结构基于各所述作业机构的作业参数产生的应激源后与所述应激源互作时产生的；
5、基于各监测位点的生物特征信息、应激程度预测值和预设的累积应激程度期望值，确定各所述作业机构的执行指令；
6、将所述各作业机构的执行指令通过作业机构参数解释器发送给各作业机构；所述执行指令用于供各作业机构根据执行指令确定各作业机构的工作参数，并指导受控机械系统基于各工作参数执行相应的作业操作，以达到在预设的约束条件下对鲜活生物的应激程度进行控制，所述受控机械系统包含至少一个作业机构。
7、根据本专利技术提供的一种机械应激监测控制方法，所述控制器还包括比较器，所述基于各监测位点的生物特征信息、应激程度预测值和预设的累积应激程度期望值，确定各所述作业机构的执行指令，包括：
8、基于各所述监测位点的生物特征信息，确定作业过程中各所述监测位点的累积应激程度值；
9、基于实时监测的应激强度值和应激程度期望值，确定累积应激强度期望值；
10、利用所述比较器，将各所述监测位点的累积应激程度值对应的预测值与所述预设的累积应激程度期望值进行比较，得到比较结果；
11、根据所述比较结果，确定各所述作业机构的执行指令。
12、根据本专利技术提供的一种机械应激监测控制方法，所述将所述各作业机构的执行指令通过作业机构参数解释器发送给各作业机构，包括：
13、利用所述作业参数解释器，将各所述作业机构的执行指令转化为各所述作业机构应激消减的控制指标；
14、根据各所述作业机构所述应激消减的控制指标，确定各所述作业机构的命令矩阵；所述命令矩阵用于表征各所述作业机构在各所述监测位点对应时刻的作业操作；
15、将各所述作业机构的命令矩阵发送给对应的各所述作业机构。
16、根据本专利技术提供的一种机械应激监测控制方法，所述将各所述作业机构的执行指令转化为各所述作业机构应激消减的控制指标，包括：
17、确定各所述点位的作业机构的作用时间和各所述作业机构作业时力的幅值，通过根据公式(1)解出一组控制量[h(k+1),…,h(k+p)]：
18、
19、其中，ωi为非负加权系数，它代表未来各所述点位的应激裕量在目标函数中所占的比重，所述非负加权系数的值取决于各个环节所占的比重，越接近当前时刻，所述非负加权系数的值愈大；jp表示向后预测p个点位预测输出，yp(k+i)表示k+i点位的预测值，y*r(k+i)表示k+i位点前后结束后的期望值；变量p表示预测窗口的长度或控制的步长，
20、将所述控制量[h(k+1),…,h(k+p)]确定为各所述作业机构的执行指令；
21、将各所述作业机构的执行指令，通过调整各所述作业机构的作业参数的作用时间和各所述作业机构作业时力的幅值，确定为各所述作业机构应激消减的控制指标。
22、根据本专利技术提供的一种机械应激监测控制方法，所述生物特征监测设备用于监测并获取某点位时的应激程度值，其特征可以是基于视觉等多源感知装置实现获取，至少包括视觉图像采集设备和生物柔性传感器中的一种。
23、第二方面，本专利技术还提供一种机械应激监测控制系统，所述机械应激监测控制系统包括所述控制器、至少一个生物特征监测设备和至少一个作业机构参数解释器；其中，
24、各所述生物特征监测设备，用于监测各所述生物特征监测设备所在的各监测位点对应的生物特征信息；
25、所述控制器，从各所述作业机构获取各所述作业机构的作业参数；各所述作业机构为与所述监测位点对应的作业机构，用于产生应激源；
26、从各所述生物特征监测设备获取各所述生物特征监测设备所在的各监测位点对应的生物特征信息；各所述生物特征监测设备所在的各监测位点对应的生物特征信息为鲜活生物体接收到各所述作业结构基于各所述作业机构的作业参数产生的应激源后与所述应激源互作时产生的；
27、基于各所述监测位点的生物特征信息和预设的累积应激程度期望值，确定各所述作业机构的执行指令；
28、将各所述作业机构的执行指令发送给各所述作业机构；
29、各所述作业机构参数解释器，用于根据所述执行指令确定各所述作业机构的工作参数，并基于各所述工作参数执行相应的作业操作，以在预设的约束条件下对鲜活生物的应激程度进行控制。
30、第三方面，本专利技术还提供一种机械应激监测控制装置，应用在所述机械应激监测控制系统中的控制器上，所述机械应激监测控制系统包括所述控制器、至少一个生物特征监测设备和至少一个作业机构参数解释器，所述装置包括：获取模块和控制模块；
31、获取模块，用于从各所述作业机构获取各所述作业机构的作业参数；各所述作业机构为与所述监测位点对应的作业机构，是产生机械应激的应激源；
32、从各本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机械应激监测控制方法，其特征在于，应用在所述机械应激监测控制系统中的控制器上，所述机械应激监测控制系统包括所述控制器、至少一个生物特征监测设备和至少一个作业机构参数解释器，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的机械应激监测控制方法，其特征在于，所述控制器还包括比较器，所述基于各监测位点的生物特征信息、应激程度预测值和预设的累积应激程度期望值，确定各所述作业机构的执行指令，包括：
3.根据权利要求1所述的机械应激监测控制方法，其特征在于，所述将所述各作业机构的执行指令通过作业机构参数解释器发送给各作业机构，包括：
4.根据权利要求3所述的机械应激监测控制方法，其特征在于，所述将各所述作业机构的执行指令转化为各所述作业机构应激消减的控制指标，包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的机械应激监测控制方法，其特征在于，所述生物特征监测设备用于监测并获取某点位时的应激程度值，为基于视觉等多源感知装置实现获取，至少包括视觉图像采集设备和生物柔性传感器中的一种。
6.一种机械应激监测控制系统，其特征在于，所述机械应激监测控
7.一种机械应激监测控制装置，其特征在于，其特征在于，应用在所述机械应激监测控制系统中的控制器上，所述机械应激监测控制系统包括所述控制器、至少一个生物特征监测设备和至少一个作业机构参数解释器，所述装置包括：获取模块和控制模块；
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述机械应激监测控制方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述机械应激监测控制方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述机械应激监测控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种机械应激监测控制方法，其特征在于，应用在所述机械应激监测控制系统中的控制器上，所述机械应激监测控制系统包括所述控制器、至少一个生物特征监测设备和至少一个作业机构参数解释器，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的机械应激监测控制方法，其特征在于，所述控制器还包括比较器，所述基于各监测位点的生物特征信息、应激程度预测值和预设的累积应激程度期望值，确定各所述作业机构的执行指令，包括：
3.根据权利要求1所述的机械应激监测控制方法，其特征在于，所述将所述各作业机构的执行指令通过作业机构参数解释器发送给各作业机构，包括：
4.根据权利要求3所述的机械应激监测控制方法，其特征在于，所述将各所述作业机构的执行指令转化为各所述作业机构应激消减的控制指标，包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的机械应激监测控制方法，其特征在于，所述生物特征监测设备用于监测并获取某点位时的应激程度值，为基于视觉等多源感知装置实现获取，至少包括视觉图像采集设备和生物柔性传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王靖杰，曹阳，林伟君，王思盼，肖玉林，
申请(专利权)人：广东省农业科学院农业经济与信息研究所，
类型：发明
国别省市：
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