權利要求書： 1.一種養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)，包括百葉扇風機，其特征在于，百葉扇風機還加裝有如下部件：檢測裝置，包括三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路，以及檢測電路，其中：三軸加速度傳感器，安裝于百葉扇風機的出風口的百葉窗板上，用于檢測出當前傳感器與重力方向的夾角，即百葉窗擋板跟重力方向夾角；

風機電流電壓采集電路，放置于風機的供電線端，用于檢測風機的啟動瞬態(tài)電流和電壓，以及常態(tài)運行電流與電壓；

檢測電路，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，與三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路組成一個葉片姿態(tài)檢測裝置；

通信裝置，包括有線通信模塊和無線通信模塊，其中：

有線通信模塊，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，采用RS232和RS485總線通信模式，用于三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路數(shù)據(jù)收發(fā)的通信；

無線通信模塊，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，采用Lora通信模式，采用433mhz頻段點對點通信模式，用于三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路數(shù)據(jù)的無線收發(fā)；

控制裝置，包括控制器，控制器的輸入端口通過檢測電路接收三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路的數(shù)據(jù)，并通過有線通信模塊和無線通信模塊將信號傳遞到外界設備。

2.根據(jù)權利要求1所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)，其特征在于，所述外界設備包括環(huán)控器和服務器，其中：環(huán)控器，連接百葉扇風機的控制裝置，以及養(yǎng)殖場內(nèi)的溫度傳感器、氨氣濃度傳感器，并通過無線通信單元與服務器相連，用于檢測百葉扇風機狀態(tài)、環(huán)境的溫度以及氮氣濃度信息，并將上述風機狀態(tài)、溫度和濃度信息通過無線通信單元傳遞到服務器；

服務器，通過無線通信單元連接環(huán)控器、百葉扇風機的控制裝置，并通過無線通信單元下發(fā)報警信號至百葉扇風機的控制裝置、環(huán)控器，用于遠程監(jiān)控養(yǎng)殖場的相關工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權利要求2所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)，其特征在于，所述百葉扇風機安裝于養(yǎng)殖場的墻壁上，風機出風口處安裝百葉窗板，當風機不旋轉時百葉窗板受重力作用是自然關閉狀態(tài)，百葉窗板水平垂直向下；當風機旋轉時，風機出風口的百葉窗板會自動被空氣推開一個角度，風機旋轉越快，風量越大，百葉窗板被推開的角度越大，當風量最大時，百葉窗板接近于水平角度。

4.根據(jù)權利要求3所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置還包括存儲器，控制器包括風機故障處理單元，存儲器存儲有風機的歷史數(shù)據(jù)、百葉窗板的歷史數(shù)據(jù)。

5.一種養(yǎng)殖場百葉扇風機的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟一：檢測百葉扇風機是否啟動，包括兩種情況：

情況一：檢測風機是否啟動：通過風機電流電壓采集電路獲取風機的啟動瞬時電流和電壓，并作如下判斷：``若風機電流電壓采集電路能獲取啟動瞬時電流和電壓，則繼續(xù)與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：若瞬時電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)一致，則繼續(xù)步驟二；

若瞬時電流相對于歷史數(shù)據(jù)變大30％以上，電壓偏低30％以上，判斷為風機異常，發(fā)出預警，繼續(xù)步驟二；

若風機電流電壓采集電路未能獲取啟動瞬時電流和電壓，判斷風機未工作；

情況二：檢測百葉扇板是否啟動：通過三軸加速度傳感器獲取百葉扇板的瞬時開啟角度，并作如下判斷：若三軸加速度傳感器能獲取瞬時開啟角度，則繼續(xù)與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：若瞬時開啟角度與歷史數(shù)據(jù)一致，則繼續(xù)步驟二；

若瞬時開啟角度相對于歷史數(shù)據(jù)變小50％以上，發(fā)出預警，判斷百葉扇板出現(xiàn)老化或堵塞，繼續(xù)步驟二；

若三軸加速度傳感器未能獲取開啟角度，判斷風機沒有旋轉或者三軸加速度傳感器脫落，因而沒有檢測到百葉扇板傾角角度；

步驟二：檢測百葉扇風機的工作狀態(tài)，包括兩種情況：

情況一：檢測風機的工作狀態(tài)：通過風機電流電壓采集電路獲取風機的常態(tài)運行電流和電壓，與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：若風機電流電壓采集電路獲取的常態(tài)運行電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)一致，判斷風機正常工作，則繼續(xù)檢測；

若風機電流電壓采集電路獲取的常態(tài)運行電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)不一致，判斷風機間歇故障，則繼續(xù)步驟三；

情況二：檢測百葉扇板的工作狀態(tài)：通過三軸加速度傳感器獲取百葉扇板的常態(tài)開啟角度，與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：若三軸加速度傳感器獲取的常態(tài)開啟角度與歷史數(shù)據(jù)一致，判斷百葉扇板正常工作，則繼續(xù)檢測；

若三軸加速度傳感器獲取的常態(tài)開啟角度與歷史數(shù)據(jù)不一致，判斷百葉扇板間歇故障，則繼續(xù)步驟三；

步驟三：服務器觸發(fā)報警，將報警信號通過無線通信模塊傳遞給百葉扇風機的控制裝置或環(huán)控器。

6.一種養(yǎng)殖場百葉扇風機的預測方法，其特征在于，利用養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)建立風機的故障預警模型，包括如下步驟：步驟一：數(shù)據(jù)的采集和預處理：從啟動開始，按照設置的時間間隔記錄當前的電流值，直到風機從啟動狀態(tài)轉為穩(wěn)定運行狀態(tài)；載入記錄的原始數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行歸一化的處理；

步驟二：故障預警網(wǎng)絡的訓練：工作電流的變化作為輸入，百葉窗實際開度值作為輸出；利用GRU-CNN網(wǎng)絡對參考數(shù)據(jù)進行訓練；

步驟三：確定故障預警閾值，生成預警網(wǎng)絡模型：故障預警網(wǎng)絡訓練好以后，輸入從啟動到穩(wěn)定的工作電流變化，得到的是百葉窗開度值隨時間變化的一組向量，將百葉窗開度值與實際的百葉窗開度值構成的向量進行比較，如果相似度低于50％，認為風機存在異常，需要進行維修和更換。

7.根據(jù)權利要求6所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機的預測方法，其特征在于，所述步驟二中GRU-CNN網(wǎng)絡，GRU網(wǎng)絡表示從啟動開始一直到穩(wěn)定運行時的電流變化這種時間序列數(shù)據(jù)的特征，然后利用CNN網(wǎng)絡抽取深層次特征，二者結合能夠更好抽取電流變化的曲線的特征；

利用記錄的參考數(shù)據(jù)訓練網(wǎng)絡，構建風機運行電流和百葉窗開度值之間的函數(shù)關系。

說明書： 養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)及其檢測、預測方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)及其檢測、預測方法，屬于養(yǎng)殖場檢測技術領域。背景技術[0002] 當前，在大規(guī)模、集中養(yǎng)殖環(huán)境下，養(yǎng)殖場內(nèi)的環(huán)境控制要求越來越高，在養(yǎng)殖場內(nèi)各種環(huán)境參數(shù)中，養(yǎng)殖場的溫度、呼吸量和氨氣濃度這三個參數(shù)是最為重要的。這三個參數(shù)都是靠控制通風效果來實現(xiàn)的。目前所有的養(yǎng)殖場環(huán)境控制器都是采用在養(yǎng)殖場安裝風機來解決養(yǎng)殖場的溫度控制和氨氣濃度控制。因此風機工作是否正常直接決定了養(yǎng)殖場的環(huán)境參數(shù)指標的好壞，當風機發(fā)生故障時，對家禽的死亡率以及養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟損失有直接關系。[0003] 養(yǎng)殖場風機的故障有多種方式，例如：風機線路故障導致風機斷電，無法旋轉；風機損壞無法旋轉；風機長期工作而被異物阻擋導致阻力變大，從而旋轉變慢；風機老化，通風效率變差等，風機的百葉窗板屬于風機一體的部件，如果出現(xiàn)阻力無法打開，也會影響通風效果。[0004] 當前檢測養(yǎng)殖場風機工作狀態(tài)雖然帶有故障反饋，但都是在風機的控制設備里，只能檢測反饋風機是否通電，是否在工作，至于風機實際工作效果，無法檢測和反饋，更無法提供預測性故障提示和使用狀態(tài)維護。發(fā)明內(nèi)容[0005] 針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)及其檢測、預測方法。[0006] 本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)，包括百葉扇風機，百葉扇風機還加裝有如下部件：[0007] 檢測裝置，包括三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路，以及檢測電路，其中：[0008] 三軸加速度傳感器，安裝于百葉扇風機的出風口的百葉窗板上，用于檢測出當前傳感器與重力方向的夾角，即百葉窗擋板跟重力方向夾角；[0009] 風機電流電壓采集電路，放置于風機的供電線端，用于檢測風機的啟動瞬態(tài)電流和電壓，以及常態(tài)運行電流與電壓；[0010] 檢測電路，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，與三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路組成一個葉片姿態(tài)檢測裝置；[0011] 通信裝置，包括有線通信模塊和無線通信模塊，其中：[0012] 有線通信模塊，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，采用RS232和RS485總線通信模式，用于三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路數(shù)據(jù)收發(fā)的通信；[0013] 無線通信模塊，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，采用Lora通信模式，采用433mhz頻段點對點通信模式，用于三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路數(shù)據(jù)的無線收發(fā)；

[0014] 控制裝置，包括控制器，控制器的輸入端口通過檢測電路接收三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路的數(shù)據(jù)，并通過有線通信模塊和無線通信模塊將信號傳遞到外界設備。[0015] 優(yōu)選地，所述外界設備包括環(huán)控器和服務器，其中：[0016] 環(huán)控器，連接百葉扇風機的控制裝置，以及養(yǎng)殖場內(nèi)的溫度傳感器、氨氣濃度傳感器，并通過無線通信單元與服務器相連，用于檢測百葉扇風機狀態(tài)、環(huán)境的溫度以及氮氣濃度信息，并將上述風機狀態(tài)、溫度和濃度信息通過無線通信單元傳遞到服務器；[0017] 服務器，通過無線通信單元連接環(huán)控器、百葉扇風機的控制裝置，并通過無線通信單元下發(fā)報警信號至百葉扇風機的控制裝置、環(huán)控器，用于遠程監(jiān)控養(yǎng)殖場的相關工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)。[0018] 優(yōu)選地，所述百葉扇風機安裝于養(yǎng)殖場的墻壁上，風機出風口處安裝百葉窗板，當風機不旋轉時百葉窗板受重力作用是自然關閉狀態(tài)，百葉窗板水平垂直向下；當風機旋轉時，風機出風口的百葉窗板會自動被空氣推開一個角度，風機旋轉越快，風量越大，百葉窗板被推開的角度越大，當風量最大時，百葉窗板接近于水平角度。[0019] 優(yōu)選地，所述控制裝置還包括存儲器，控制器包括風機故障處理單元，存儲器存儲有風機的歷史數(shù)據(jù)、百葉窗板的歷史數(shù)據(jù)。[0020] 本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機的檢測方法，包括如下步驟：[0021] 步驟一：檢測百葉扇風機是否啟動，包括兩種情況：[0022] 情況一：檢測風機是否啟動：通過風機電流電壓采集電路獲取風機的啟動瞬時電流和電壓，并作如下判斷：``[0023] 若風機電流電壓采集電路能獲取啟動瞬時電流和電壓，則繼續(xù)與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：[0024] 若瞬時電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)一致，則繼續(xù)步驟二；[0025] 若瞬時電流相對于歷史數(shù)據(jù)變大30％以上，電壓偏低30％以上，判斷為風機異常，發(fā)出預警，繼續(xù)步驟二；[0026] 若風機電流電壓采集電路未能獲取啟動瞬時電流和電壓，判斷風機未工作；[0027] 情況二：檢測百葉扇板是否啟動：通過三軸加速度傳感器獲取百葉扇板的瞬時開啟角度，并作如下判斷：[0028] 若三軸加速度傳感器能獲取瞬時開啟角度，則繼續(xù)與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：[0029] 若瞬時開啟角度與歷史數(shù)據(jù)一致，則繼續(xù)步驟二；[0030] 若瞬時開啟角度相對于歷史數(shù)據(jù)變小50％以上，發(fā)出預警，判斷百葉扇板出現(xiàn)老化或堵塞，繼續(xù)步驟二；[0031] 若三軸加速度傳感器未能獲取開啟角度，判斷風機沒有旋轉或者三軸加速度傳感器脫落，因而沒有檢測到百葉扇板傾角角度；[0032] 步驟二：檢測百葉扇風機的工作狀態(tài)，包括兩種情況：[0033] 情況一：檢測風機的工作狀態(tài)：通過風機電流電壓采集電路獲取風機的常態(tài)運行電流和電壓，與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：[0034] 若風機電流電壓采集電路獲取的常態(tài)運行電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)一致，判斷風機正常工作，則繼續(xù)檢測；[0035] 若風機電流電壓采集電路獲取的常態(tài)運行電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)不一致，判斷風機間歇故障，則繼續(xù)步驟三；[0036] 情況二：檢測百葉扇板的工作狀態(tài)：通過三軸加速度傳感器獲取百葉扇板的常態(tài)開啟角度，與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：[0037] 若三軸加速度傳感器獲取的常態(tài)開啟角度與歷史數(shù)據(jù)一致，判斷百葉扇板正常工作，則繼續(xù)檢測；[0038] 若三軸加速度傳感器獲取的常態(tài)開啟角度與歷史數(shù)據(jù)不一致，判斷百葉扇板間歇故障，則繼續(xù)步驟三；[0039] 步驟三：服務器觸發(fā)報警，將報警信號通過無線通信模塊傳遞給百葉扇風機的控制裝置或環(huán)控器。[0040] 本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機的預測方法，利用養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)建立風機的故障預警模型，包括如下步驟：[0041] 步驟一：數(shù)據(jù)的采集和預處理：從啟動開始，按照設置的時間間隔記錄當前的電流值，直到風機從啟動狀態(tài)轉為穩(wěn)定運行狀態(tài)；載入記錄的原始數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行歸一化的處理；[0042] 步驟二：故障預警網(wǎng)絡的訓練：工作電流的變化作為輸入，百葉窗實際開度值作為輸出；利用GRU-CNN網(wǎng)絡對參考數(shù)據(jù)進行訓練；[0043] 步驟三：確定故障預警閾值，生成預警網(wǎng)絡模型：故障預警網(wǎng)絡訓練好以后，輸入從啟動到穩(wěn)定的工作電流變化，得到的是百葉窗開度值隨時間變化的一組向量，將百葉窗開度值與實際的百葉窗開度值構成的向量進行比較，如果相似度低于50％，認為風機存在異常，需要進行維修和更換。[0044] 優(yōu)選地，所述步驟二中GRU-CNN網(wǎng)絡，GRU網(wǎng)絡表示從啟動開始一直到穩(wěn)定運行時的電流變化這種時間序列數(shù)據(jù)的特征，然后利用CNN網(wǎng)絡抽取深層次特征，二者結合能夠更好抽取電流變化的曲線的特征；利用記錄的參考數(shù)據(jù)訓練網(wǎng)絡，構建風機運行電流和百葉窗開度值之間的函數(shù)關系。[0045] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)及其檢測、預測方法，通過在百葉窗的一個葉片上安裝一個可以檢測葉片姿態(tài)的三軸加速度傳感器，用三軸加速度傳感器檢測葉片與垂直面的角度；增加風機電流電壓采集電路檢測風機的啟動瞬態(tài)電流和電壓，以及常態(tài)運行電流和電壓；兩者結合的預測模型，從而可以檢測出如下內(nèi)容：風機是否在工作、風機工作的狀態(tài)、風機的間隙性故障、風機軸被灰塵堵塞、百葉擋板軸堵塞和風機的電機老化的問題。附圖說明[0046] 圖1是本發(fā)明的結構框圖。[0047] 圖2是三軸加速度傳感器的電路圖。[0048] 圖3是風機電流電壓采集電路的電路圖。[0049] 圖4是有線通信模塊的電路圖。[0050] 圖5是無線通信模塊的電路圖。[0051] 圖6是控制裝置的電路圖。[0052] 圖7是報警器的電路圖。[0053] 圖8是本發(fā)明的流程框圖。具體實施方式[0054] 下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。[0055] 實施例1：[0056] 如圖1所示，本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)，包括百葉扇風機，百葉扇風機還加裝有如下部件：[0057] 檢測裝置，包括三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路，以及檢測電路，其中：[0058] 三軸加速度傳感器，安裝于百葉扇風機的出風口的百葉窗板上，用于檢測出當前傳感器與重力方向的夾角，即百葉窗擋板跟重力方向夾角；[0059] 風機電流電壓采集電路，放置于風機的供電線端，用于檢測風機的啟動瞬態(tài)電流和電壓，以及常態(tài)運行電流與電壓；[0060] 檢測電路，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，與三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路組成一個葉片姿態(tài)檢測裝置；[0061] 通信裝置，包括有線通信模塊和無線通信模塊，其中：[0062] 有線通信模塊，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，采用RS232和RS485總線通信模式，用于三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路數(shù)據(jù)收發(fā)的通信；[0063] 無線通信模塊，集成于百葉扇風機的PCB電路板上，采用Lora通信模式，采用433mhz頻段點對點通信模式，用于三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路數(shù)據(jù)的無線收發(fā)；

[0064] 控制裝置，包括控制器，控制器的輸入端口通過檢測電路接收三軸加速度傳感器、風機電流電壓采集電路的數(shù)據(jù)，并通過有線通信模塊和無線通信模塊將信號傳遞到外界設備。[0065] 所述外界設備包括環(huán)控器和服務器，其中：[0066] 環(huán)控器，連接百葉扇風機的控制裝置，以及養(yǎng)殖場內(nèi)的溫度傳感器、氨氣濃度傳感器，并通過無線通信單元與服務器相連，用于檢測百葉扇風機狀態(tài)、環(huán)境的溫度以及氮氣濃度信息，并將上述風機狀態(tài)、溫度和濃度信息通過無線通信單元傳遞到服務器；[0067] 服務器，通過無線通信單元連接環(huán)控器、百葉扇風機的控制裝置，并通過無線通信單元下發(fā)報警信號至百葉扇風機的控制裝置、環(huán)控器，用于遠程監(jiān)控養(yǎng)殖場的相關工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)。[0068] 所述百葉扇風機安裝于養(yǎng)殖場的墻壁上，風機出風口處安裝百葉窗板，當風機不旋轉時百葉窗板受重力作用是自然關閉狀態(tài)，百葉窗板水平垂直向下；當風機旋轉時，風機出風口的百葉窗板會自動被空氣推開一個角度，風機旋轉越快，風量越大，百葉窗板被推開的角度越大，當風量最大時，百葉窗板接近于水平角度。[0069] 所述控制裝置還包括存儲器，控制器包括風機故障處理單元，存儲器存儲有風機的歷史數(shù)據(jù)、百葉窗板的歷史數(shù)據(jù)。[0070] 實施例2：[0071] 另外，本申請還給出了養(yǎng)殖場百葉扇風機的檢測方法和預測方法，其中：本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機的檢測方法，包括如下步驟：[0072] 步驟一：檢測百葉扇風機是否啟動，包括兩種情況：[0073] 情況一：檢測風機是否啟動：通過風機電流電壓采集電路獲取風機的啟動瞬時電流和電壓，并作如下判斷：``[0074] 若風機電流電壓采集電路能獲取啟動瞬時電流和電壓，則繼續(xù)與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：[0075] 若瞬時電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)一致，則繼續(xù)步驟二；[0076] 若瞬時電流相對于歷史數(shù)據(jù)變大30％以上，電壓偏低30％以上，判斷為風機異常，發(fā)出預警，繼續(xù)步驟二；[0077] 若風機電流電壓采集電路未能獲取啟動瞬時電流和電壓，判斷風機未工作；[0078] 情況二：檢測百葉扇板是否啟動：通過三軸加速度傳感器獲取百葉扇板的瞬時開啟角度，并作如下判斷：[0079] 若三軸加速度傳感器能獲取瞬時開啟角度，則繼續(xù)與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：[0080] 若瞬時開啟角度與歷史數(shù)據(jù)一致，則繼續(xù)步驟二；[0081] 若瞬時開啟角度相對于歷史數(shù)據(jù)變小50％以上，發(fā)出預警，判斷百葉扇板出現(xiàn)老化或堵塞，繼續(xù)步驟二；[0082] 若三軸加速度傳感器未能獲取開啟角度，判斷風機沒有旋轉或者三軸加速度傳感器脫落，因而沒有檢測到百葉扇板傾角角度；[0083] 步驟二：檢測百葉扇風機的工作狀態(tài)，包括兩種情況：[0084] 情況一：檢測風機的工作狀態(tài)：通過風機電流電壓采集電路獲取風機的常態(tài)運行電流和電壓，與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：[0085] 若風機電流電壓采集電路獲取的常態(tài)運行電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)一致，判斷風機正常工作，則繼續(xù)檢測；[0086] 若風機電流電壓采集電路獲取的常態(tài)運行電流和電壓與歷史數(shù)據(jù)不一致，判斷風機間歇故障，則繼續(xù)步驟三；[0087] 情況二：檢測百葉扇板的工作狀態(tài)：通過三軸加速度傳感器獲取百葉扇板的常態(tài)開啟角度，與歷史數(shù)據(jù)對比判斷：[0088] 若三軸加速度傳感器獲取的常態(tài)開啟角度與歷史數(shù)據(jù)一致，判斷百葉扇板正常工作，則繼續(xù)檢測；[0089] 若三軸加速度傳感器獲取的常態(tài)開啟角度與歷史數(shù)據(jù)不一致，判斷百葉扇板間歇故障，則繼續(xù)步驟三；[0090] 步驟三：服務器觸發(fā)報警，將報警信號通過無線通信模塊傳遞給百葉扇風機的控制裝置或環(huán)控器。[0091] 如圖8所示，本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機的預測方法，利用養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)建立風機的故障預警模型，包括如下步驟：[0092] S1：數(shù)據(jù)的采集和預處理：從啟動開始，按照設置的時間間隔記錄當前的電流值，直到風機從啟動狀態(tài)轉為穩(wěn)定運行狀態(tài)；載入記錄的原始數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行歸一化的處理；[0093] S2：故障預警網(wǎng)絡的訓練：工作電流的變化作為輸入，百葉窗實際開度值作為輸出；利用GRU-CNN網(wǎng)絡對參考數(shù)據(jù)進行訓練；[0094] S3：確定故障預警閾值，生成預警網(wǎng)絡模型：故障預警網(wǎng)絡訓練好以后，輸入從啟動到穩(wěn)定的工作電流變化，得到的是百葉窗開度值隨時間變化的一組向量，將百葉窗開度值與實際的百葉窗開度值構成的向量進行比較，如果相似度低于30％，認為風機存在異常，需要進行維修和更換。[0095] 所述S2中GRU-CNN網(wǎng)絡，GRU網(wǎng)絡表示從啟動開始一直到穩(wěn)定運行時的電流變化這種時間序列數(shù)據(jù)的特征，然后利用CNN網(wǎng)絡抽取深層次特征，二者結合能夠更好抽取電流變化的曲線的特征；利用記錄的參考數(shù)據(jù)訓練網(wǎng)絡，構建風機運行電流和百葉窗開度值之間的函數(shù)關系。[0096] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機系統(tǒng)及其檢測、預測方法，通過在百葉窗的一個葉片上安裝一個可以檢測葉片姿態(tài)的三軸加速度傳感器，用三軸加速度傳感器檢測葉片與垂直面的角度；增加風機電流電壓采集電路檢測風機的啟動瞬態(tài)電流和電壓，以及常態(tài)運行電流和電壓；兩者結合的預測模型，從而可以檢測出如下內(nèi)容：風機是否在工作、風機工作的狀態(tài)、風機的間隙性故障、風機軸被灰塵堵塞、百葉擋板軸堵塞和風機的電機老化的問題。[0097] 實施例3：[0098] 本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機的預測方法，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)庫，構建風機和百葉扇板的預測模型，判斷風機和百葉扇板處于預測模型的階段，服務器提前將預測性指導結論通過無線通信模塊傳遞給百葉扇風機的控制裝置或環(huán)控器。[0099] 本發(fā)明所述的養(yǎng)殖場百葉扇風機的維護方法，風機電流電壓采集電路檢測到的啟動電流的瞬時過程判斷出風機的老化程度，風機常態(tài)運行電流和電壓的實時檢測，通過FFT的譜分析和時域分析判斷出風機常態(tài)運行的問題；[0100] 三軸加速度傳感器檢測到的瞬時開啟角度判斷出百葉扇板的老化或堵塞程度，百葉扇板常態(tài)運行開啟的實時檢測，判斷出百葉扇板常態(tài)運行的問題；[0101] 服務器提前將維護指導結論通過無線通信模塊傳遞給百葉扇風機的控制裝置或環(huán)控器。[0102] 本發(fā)明的原理是：在原有的百葉扇風機技術上，整合檢測裝置、通信裝置和控制裝置，提供預測性故障提示和使用狀態(tài)維護。本發(fā)明通過在百葉窗的一個葉片上安裝一個可以檢測葉片姿態(tài)的三軸加速度傳感器，用三軸加速度傳感器檢測葉片與垂直面的角度；增加風機電流電壓采集電路檢測風機的啟動瞬態(tài)電流和電壓，以及常態(tài)運行電流和電壓；兩者結合的預測模型，從而可以檢測出如下內(nèi)容：[0103] 風機是否在工作：例如：傳感器角度反饋是0度左右時，表明風機沒有在工作；[0104] 風機工作的狀態(tài)：例如：傳感器角度反饋是0-90度之間時，表明風機在工作，接近90度時，風量最大；

[0105] 風機的間隙性故障：例如：傳感器角度反饋不是一個穩(wěn)定的角度，而是在隨著時間做周期性的變化，表明風機發(fā)生間歇性故障；[0106] 風機軸被灰塵堵塞：例如：隨時間積累，扇葉附著污漬、軸被灰塵堵塞纏繞導致的風機阻力變大，效率變差；[0107] 百葉擋板軸堵塞：例如：隨時間積累，百葉擋板軸堵塞，阻力變大，影響開啟角度；[0108] 風機的電機老化：例如：風機啟動電流的瞬時過程監(jiān)測可以判斷出風機的電機老化程度，風機常態(tài)運行電流的實時檢測，通過FFT的譜分析和時域分析可以判斷出電機常態(tài)運行的一些問題。[0109] 需要說明的是：本發(fā)明增加學習功能，根據(jù)新風機剛剛安裝的時候根據(jù)工作電流和風機實際開度數(shù)據(jù)建立模型，之后陸續(xù)產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)，記錄新的數(shù)據(jù)，更新模型，根據(jù)電流和實際開度的長期變化得到風機故障的預警和預測性維護。抽象出啟動瞬時電流特征和常態(tài)穩(wěn)定電流特征兩方面的電流參數(shù)特征跟實時百葉窗角度之間的關系模型。得出例如：啟動抖動，振動，常態(tài)穩(wěn)定運行時的抖動，振動等問題，扇葉、風機軸老化等問題。

[0110] 需要說明的是：養(yǎng)殖場的百葉扇風機主要有變頻風機和定頻風機兩種。其中，變頻風機可以調(diào)節(jié)風量，定頻風機不能調(diào)節(jié)風量。兩種風機都是安裝在養(yǎng)殖場的墻壁上，且都在風機出風口處安裝百葉窗板，當風機不旋轉時百葉窗板受重力作用是自然關閉狀態(tài)，百葉窗板近似水平垂直向下；當風機旋轉時，風機出風口的百葉窗板會自動被空氣推開一個角度，風機旋轉越快，風量越大，這個百葉窗板被推開的角度越大，當風量最大時，百葉窗板接近于水平角度。[0111] 三軸加速度傳感器采用的是ANALOG公司的ADXL345的數(shù)字式三軸加速度傳感器，體積為3mm*5mm*1mm，重量很輕，大約30mg，將其及所需外部電路元器件設計到一個PCB電路板上組成一個葉片姿態(tài)檢測模塊，可以直接用膠貼裝到風機出風口的百葉窗板的一個葉片上。基于ADXL345的姿態(tài)檢測模塊可以測量出當前傳感器與重力方向的夾角，其測量精度可以達到1度的傾角變化，快速、實時的檢測葉片的傾角，并把檢測結果保存在傳感器內(nèi)部的存儲器里。[0112] 風機電流電壓采集電路采用電流風機電流電壓采集電路，采集電流范圍0-100A，響應時間1us，滿足電流采集要求。通過霍爾電流傳感器獲得風機的電參數(shù)，特征檢測，鑒別啟動停止過程，形成數(shù)據(jù)積累，通過預測性算法多角度、多參數(shù)判斷風機問題，每臺的開度是多少，實際開度是多少，結合大數(shù)據(jù)，給出預測性維護指導。[0113] 通信裝置中，有線通信模塊采用RS232和RS485總線通信模式，采用雙路光電耦合器HCPL2631，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)的隔離通信。無線通信模塊采用Lora通信技術，采用433mhz頻段點對點通信模式，直接跟舍內(nèi)環(huán)控器通信；也可以采用WIFI、4G模塊通過運營商直接把數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌?。通過有線通信模塊或者無線通信模塊把測量的傾角數(shù)據(jù)和電流數(shù)據(jù)傳遞給養(yǎng)殖場的主要環(huán)境控制器。[0114] 控制裝置采用ST公司的CORTEX-M3內(nèi)核的32位控制器STM32F429IGT6，其工作主頻為180Mhz，處理能力較強，外擴64K字節(jié)數(shù)據(jù)存儲器用于保存實時采集的數(shù)據(jù)，外擴32M字節(jié)非易失性數(shù)據(jù)存儲器?？刂蒲b置通過數(shù)字I2C總線接口采集姿態(tài)檢測模塊測量的傾角數(shù)據(jù)，并用數(shù)字濾波算法對被采集的數(shù)據(jù)進行處理；濾除噪聲和異常數(shù)值后，得到穩(wěn)定的傾角數(shù)據(jù)。I2C總線上理論可以掛載128個設備，但是本系統(tǒng)由于安裝風機數(shù)量和位置問題，只掛載4-16相同的百葉窗姿態(tài)檢測模塊，每個模塊對應一個風機，因此可以監(jiān)測4-16臺風機姿態(tài)傾角?？刂蒲b置通過高速A/D轉換器采集電流風機電流電壓采集電路的電流值，采集頻率是

100KHZ，能夠精確的采集風機啟動時的瞬態(tài)過程的電流變化數(shù)值(100KHZ采用頻率，可以保證在1ms之內(nèi)采集電流瞬態(tài)變化的100個點，這種采集頻率能夠準確、細致的捕捉到電流瞬時值細微的特征和變化)，以及風機平穩(wěn)運行后的電流穩(wěn)態(tài)變化數(shù)值。STM32F429有大約24個A/D輸入通道，但是由于管腳復用等原因以及風機數(shù)量和安裝位置等原因，只采集4-16路風機電流數(shù)據(jù)，因為可以監(jiān)測4-16路風機電流，與風機姿態(tài)傾角監(jiān)測模塊相對應；接口增加：除了有線232和485、lora增加WIFI和4G遠傳到服務器。主控制器可以選擇單有線工作方式、單無線工作方式以及有線/無線雙信道同時傳輸工作方式。以及WIFI、4G直接上傳服務器工作方式(環(huán)控器通過服務器得到所控制的風機的相關工作狀態(tài)和數(shù)據(jù))。

[0115] 本發(fā)明可廣泛運用于養(yǎng)殖場檢測裝置場合，適用于大規(guī)模、集中養(yǎng)殖場行業(yè)。[0116] 需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。[0117] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。