【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及温度控制，具体为一种有机肥发酵仓的温度控制方法、系统及介质。
技术介绍
1、在有机肥的生产过程中，发酵是一个关键环节，其过程中的温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度等环境参数对发酵效果有着显著影响。传统的发酵仓温度控制方法往往依赖于温度传感器进行单一参数监测，这种方式缺乏对环境的全面评估，导致温度控制的精度和灵活性不足。尤其是在环境条件变化较大的情况下，单一的温度控制策略可能无法适应快速变化的发酵环境，从而导致温度波动较大，影响微生物的活性和有机物的有效分解。此外，传统方法往往忽视了湿度、气体浓度等其他环境因素对发酵过程的影响，容易导致控制系统对多种环境条件的反应滞后，进而降低了整体发酵效率和最终产品的质量。
2、现有技术在温度控制方面的不足还体现在对历史数据的利用不足。许多传统控制系统在进行温度调节时，主要依赖实时数据，缺乏对历史环境参数的系统分析和学习。这种单一依赖实时数据的方式，使得控制模型难以适应复杂多变的发酵环境，也无法有效识别与温度变化相关的关键参数。因此，在多变量环境下，控制系统的稳定性和可靠性受到限制，且通常需要较高的人力干预来进行手动调整和优化。进一步来说，传统的控制模型往往缺乏动态性，无法实时响应环境条件的变化，导致在面临突发事件时，难以快速调整控制策略，致使发酵过程面临风险。这些不足之处显著制约了有机肥生产的效率和产品的品质，亟需一种更加智能化、综合性和动态化的温度控制方法，以应对现代农业生产的需求。
3、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种有机肥发酵仓的温度控制方法、系统及介质，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种有机肥发酵仓的温度控制方法，具体步骤包括：
4、步骤1：获取多个历史时刻下发酵仓的环境参数及对应的控制参数，并获取当前时刻下发酵仓的环境参数，环境参数为五种，共包括温度、湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度和综合气体浓度，且综合气体浓度为发酵仓内二氧化碳浓度和氧气浓度的比值；
5、步骤2：结合综合气体浓度、温度和湿度，生成反映发酵仓内环境状况的环境状态指数，并设定目标温度，计算温度与目标温度的温度偏差；
6、步骤3：计算各种环境参数与控制参数的皮尔逊相关系数，并以此筛选出与控制参数强相关的关键参数，构建输入量为关键参数、温度偏差和环境状态指数，输出量为控制参数的控制模型，并使用历史数据训练控制模型；
7、步骤4：将当前时刻的关键参数、温度偏差和环境状态指数输入控制模型中，以获取当前时刻的控制参数，并基于该控制参数进行温度控制。
8、进一步地，将所述发酵仓的顶部、底部和中部位置设为关键位置，使用传感器获取发酵仓内各关键位置处的温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度，将其均值作为发酵仓的温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度。
9、进一步地，将步骤1获取的数据作为原始数据进行预处理后，再使用预处理后的数据进行后续步骤，所述预处理为将原始数据转换成对应的标准分数，转换成标准分数所依据的公式如下：
10、
11、其中，z为标准分数，r为原始数据，μ为同一类原始数据的平均值，σ为同一类原始数据的标准差；
12、采用同样的方法对目标温度进行预处理，以得到与目标温度对应的标准分数，且在目标温度对应的标准分数计算公式中，平均值和标准差分别采用温度的平均值和标准差。
13、进一步地，计算发酵仓内的综合气体浓度，所依据的公式为：
14、
15、其中，gas为发酵仓的综合气体浓度，为二氧化碳浓度，为氧气浓度；
16、依据如下公式，计算发酵仓的环境状态指数：
17、
18、其中，env为发酵仓的环境状态指数，t为当前发酵仓的温度，ty为温度阈值，s为湿度，sy为发酵仓的最佳湿度值，gas为综合气体浓度，gasy为最佳综合气体浓度，ω1、ω2为预设的比例系数，且ω1>ω2>0。
19、进一步地，设定目标温度为tset，计算温度偏差所依据的公式如下：
20、δt＝tset-t
21、其中，δt为温度与目标温度的温度偏差，tset为目标温度，t为当前发酵仓的温度。
22、进一步地，确定关键参数所依据的逻辑为：
23、依据如下公式计算温度与控制参数的皮尔逊相关系数：
24、
25、其中，r(t)为温度与控制参数的皮尔逊相关系数，tj表示第j个历史时刻获取的温度，uj表示第j个历史时刻获取的控制参数，为全部历史时刻获取的温度均值，为全部历史时刻获取的控制参数均值；
26、同理获得湿度与控制参数的皮尔逊相关系数、二氧化碳浓度与控制参数的皮尔逊相关系数、氧气浓度与控制参数的皮尔逊相关系数、综合气体浓度与控制参数的皮尔逊相关系数；
27、将各环境参数按照皮尔逊相关系数绝对值由大到小进行排序，至少选择位于前二的两种环境参数作为关键参数。
28、进一步地，所述控制模型的表达式如下：
29、
30、其中，u为控制参数，δt为温度偏差，env为环境状态指数，ak为第k种关键参数，α为温度偏差的权重系数，β为环境状态指数的权重系数，γk为第k种关键参数的权重系数，k为关键参数的种类索引，且k∈[1,k]，k为关键参数的总种类数，且|α|>|β|>|γk|，且各关键参数的权重系数大小关系按照其皮尔逊相关系数的绝对值进行设置，c1为第一常数修正指数。
31、进一步地，基于控制参数进行温度控制的方法为：根据控制参数调节加热器和通风设备，并在发酵仓内布置相变材料，以调节发酵仓内温度。
32、本专利技术还提供一种有机肥发酵仓的温度控制系统，用于执行上述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，包括：
33、数据采集模块，用于获取多个历史时刻下发酵仓的环境参数及对应的控制参数，并获取当前时刻下发酵仓的环境参数，环境参数为五种，共包括温度、湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度和综合气体浓度，且综合气体浓度为发酵仓内二氧化碳浓度和氧气浓度的比值；
34、数据处理模块，用于结合综合气体浓度、温度和湿度，生成反映发酵仓内环境状况的环境状态指数，并设定目标温度，计算温度与目标温度的温度偏差；
35、相关性分析模块，用于计算各种环境参数与控制参数的皮尔逊相关系数，并以此筛选出与控制参数强相关的关键参数，构建输入量为关键参数、温度偏差和环境状态指数，输出量为控制参数的控制模型，并使用历史数据训练控制模型；
36、调节模块，用于将当前时刻的关键参数、温度偏差和环境状态指数输入控制模型中，以获取当前时刻的控制参数，并基于该控制参数进行温度控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：将所述发酵仓的顶部、底部和中部位置设为关键位置，使用传感器获取发酵仓内各关键位置处的温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度，将其均值作为发酵仓的温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度。
3.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：将步骤1获取的数据作为原始数据进行预处理后，再使用预处理后的数据进行后续步骤，所述预处理为将原始数据转换成对应的标准分数，转换成标准分数所依据的公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：计算发酵仓内的综合气体浓度，所依据的公式为：
5.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：设定目标温度为Tset，计算温度偏差所依据的公式如下：
6.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：确定关键参数所依据的逻辑为：
7.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方
8.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：基于控制参数进行温度控制的方法为：根据控制参数调节加热器和通风设备，并在发酵仓内布置相变材料，以调节发酵仓内温度。
9.一种有机肥发酵仓的温度控制系统，其特征在于：所述的一种有机肥发酵仓的温度控制系统用于执行权利要求1-8任一项所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序当被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：将所述发酵仓的顶部、底部和中部位置设为关键位置，使用传感器获取发酵仓内各关键位置处的温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度，将其均值作为发酵仓的温度、湿度、二氧化碳浓度和氧气浓度。
3.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：将步骤1获取的数据作为原始数据进行预处理后，再使用预处理后的数据进行后续步骤，所述预处理为将原始数据转换成对应的标准分数，转换成标准分数所依据的公式如下：
4.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：计算发酵仓内的综合气体浓度，所依据的公式为：
5.根据权利要求1所述的一种有机肥发酵仓的温度控制方法，其特征在于：设定目标温度为tset，计算温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：程万莉，李尚中，樊廷录，赵刚，周刚，党翼，张建军，王磊，王淑英，
申请(专利权)人：甘肃省农业科学院旱地农业研究所，
类型：发明
国别省市：
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