CN106502213A - 一种规模化畜禽养殖环境监控*** - Google Patents
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Abstract
本发明一种规模化畜禽养殖环境监控***，性能稳定，对信息的无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求。本发明包括感知层、传输层、应用层，所述感知层与应用层之间采用簇型无线传感器网络和3G公网进行通信；所述感知层包括空气温湿度传感器、气体传感器、地面温度传感器、开关检测传感器和视频设备；所述无线传感器网络包括供电处理单元、总线与射频网络模块、微处理器、A/D转换器、D/A转换器、变送调理单元、光耦、驱动器、继电器、NCAP模块、TEDS；所述供电处理单元为总线与射频网络、微处理器、A/D转换器、D/A转换器、变送调理单元、光耦、驱动器、继电器、NCAP模块、TEDS进行供电，所述感知层的各个传感器连接变送调理单元。
Description
技术领域
本发明属于畜禽养殖技术领域，具体地涉及一种规模化畜禽养殖环境监控***。
背景技术
畜禽养殖是经济中的一个重要组成部分，规模化畜禽养殖已经成为畜禽养殖的趋势，其对环境的要求比较严格。养猪业的未来正逐步由小规模向集约化、工厂化发展。养猪业的信息化管理日益重要，对猪舍内的环境调控是决定养猪业生产水平高低的重要因素。
目前，一些大型养猪场配置了传统的环境监控***，采用PLC(可编程逻辑控制器) 作为现场监控中心，采用有线方式分布设备。其***布线复杂，容易造成接触不良，导致维护困难，成本也较高。李立峰等研发了一套基于PLC 的猪舍环境智能监控***，改善了分娩猪舍的环境质量，提高了养殖效益。但是，该***只对猪舍环境进行整体控制，没有进一步调节各猪栏的小环境。
发明内容
本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种规模化畜禽养殖环境监控***；本发明性能稳定，对信息的无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求，适合畜禽养殖智能化精准管理，可应用于规模化、智能化畜禽养殖业。
为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明一种规模化畜禽养殖环境监控***，包括感知层、传输层、应用层，所述感知层与应用层之间采用簇型无线传感器网络和3G公网进行通信；其结构要点是：所述感知层包括空气温湿度传感器、气体传感器、地面温度传感器、开关检测传感器和视频设备，所述传输层为无线传感器网络和3G公网；所述无线传感器网络包括供电处理单元、总线与射频网络模块、微处理器、A/D转换器、D/A转换器、变送调理单元、光耦、驱动器、继电器、NCAP模块、TEDS，所述NCAP模块为网络应用处理器，所述TEDS为变送器电子数据表单；所述供电处理单元为总线与射频网络、微处理器、A/D转换器、D/A转换器、变送调理单元、光耦、驱动器、继电器、NCAP模块、TEDS进行供电，所述感知层的各个传感器连接变送调理单元。
作为本发明的一种优选方案，所述变送调理单元的信号输出端连接A/D转换器的信号输入端，所述A/D转换器的信号输出端连接微处理器的信号输入端，所述微处理器的信号输出端连接D/A转换器的信号输入端，D/A转换器的信号输出端连接光耦，所述光耦依次连接驱动器、继电器；所述微处理器分别与NCAP模块、TEDS相互连接，NCAP模块与总线与射频网络模块相互连接。
作为本发明的另一种优选方案，所述微处理器采用MSP430单片机。
作为本发明的另一种优选方案，所述空气温湿度传感器采用DHT21。
作为本发明的另一种优选方案，所述气体传感器采用CO2传感器BM－1000。
本发明的有益效果是。
1、本发明提供的一种规模化畜禽养殖环境监控***，采用簇型无线传感器网络结构，以MSP430单片机为现场控制中心，采用RFID技术，组建猪只智能群养管理***；依据分布在养殖环境的传感器获得的环境参数，精确调整猪舍环境；采用B/S(浏览器/服务器)模式，通过远程控制***，实现远程实时监控。本发明性能稳定，对信息的无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求，适合畜禽养殖智能化精准管理，可应用于规模化、智能化畜禽养殖业。
附图说明
图1是本发明一种规模化畜禽养殖环境监控***的总体方案图。
图2是本发明一种规模化畜禽养殖环境监控***的无线传感器网络图。
具体实施方式
如图 1和2 所示，本发明一种规模化畜禽养殖环境监控***图中，包括感知层、传输层、应用层，所述感知层与应用层之间采用簇型无线传感器网络和3G公网进行通信；其结构要点是：所述感知层包括空气温湿度传感器、气体传感器、地面温度传感器、开关检测传感器和视频设备，所述传输层为无线传感器网络和3G公网；所述无线传感器网络包括供电处理单元、总线与射频网络模块、微处理器、A/D转换器、D/A转换器、变送调理单元、光耦、驱动器、继电器、NCAP模块、TEDS，所述NCAP模块为网络应用处理器，所述TEDS为变送器电子数据表单；所述供电处理单元为总线与射频网络、微处理器、A/D转换器、D/A转换器、变送调理单元、光耦、驱动器、继电器、NCAP模块、TEDS进行供电，所述感知层的各个传感器连接变送调理单元。
如图 2 所示，为本发明一种规模化畜禽养殖环境监控***的无线传感器网络图。图中，所述变送调理单元的信号输出端连接A/D转换器的信号输入端，所述A/D转换器的信号输出端连接微处理器的信号输入端，所述微处理器的信号输出端连接D/A转换器的信号输入端，D/A转换器的信号输出端连接光耦，所述光耦依次连接驱动器、继电器；所述微处理器分别与NCAP模块、TEDS相互连接，NCAP模块与总线与射频网络模块相互连接。
所述微处理器采用MSP430单片机。所述空气温湿度传感器采用DHT21。所述气体传感器采用CO2传感器BM－1000。
所述供电处理单元采用市电、电池与太阳能进行供给电源均可。
结合附图和技术方案阐述本发明的工作过程：所述感知层用于采集现场的环境信息参数的采集；感知到的信息参数通过传输层上传至应用层，为最终的应用服务。具体的工作工程为：所述感知层的空气温湿度传感器、气体传感器、地面温度传感器、开关检测传感器采集到的信息通过A/D转换器转换，经微处理器MSP430进行处理，通过NACP模块将传感器网络与其它公网进行信息交互；同时，微处理器MSP430将信号经过D/A转换器转换送至光耦，最终对被控设备进行控制。
所述应用层主要包括智能控制模型（温度、通风、饲喂开关控制）、信息浏览、日常喂养记录、环境预警模型等的工作环节。
本发明采用簇型无线传感器网络组网方式，***的丢包率有很大程度的下降，网络的稳定性有了很大程度的提高；本发明所采用的各种传感器均为基于，IEEE802.15.4 标准。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种规模化畜禽养殖环境监控***，包括感知层、传输层、应用层，所述感知层与应用层之间采用簇型无线传感器网络和3G公网进行通信；其特征在于：所述感知层包括空气温湿度传感器、气体传感器、地面温度传感器、开关检测传感器和视频设备，所述传输层为无线传感器网络和3G公网；所述无线传感器网络包括供电处理单元、总线与射频网络模块、微处理器、A/D转换器、D/A转换器、变送调理单元、光耦、驱动器、继电器、NCAP模块、TEDS，所述NCAP模块为网络应用处理器，所述TEDS为变送器电子数据表单；所述供电处理单元为总线与射频网络、微处理器、A/D转换器、D/A转换器、变送调理单元、光耦、驱动器、继电器、NCAP模块、TEDS进行供电，所述感知层的各个传感器连接变送调理单元。
2.根据权利要求 1 所述的一种规模化畜禽养殖环境监控***，其特征在于：所述变送调理单元的信号输出端连接A/D转换器的信号输入端，所述A/D转换器的信号输出端连接微处理器的信号输入端，所述微处理器的信号输出端连接D/A转换器的信号输入端，D/A转换器的信号输出端连接光耦，所述光耦依次连接驱动器、继电器；所述微处理器分别与NCAP模块、TEDS相互连接，NCAP模块与总线与射频网络模块相互连接。
3.根据权利要求1 所述的一种规模化畜禽养殖环境监控***，其特征在于：所述微处理器STM32F103ZET6。
4.根据权利要求1 所述的一种规模化畜禽养殖环境监控***，其特征在于：所述空气温湿度传感器采用DHT21。
5.根据权利要求1 所述的一种规模化畜禽养殖环境监控***，其特征在于：所述气体传感器采用CO2传感器BM－1000。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107491126A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-19 | 方万漂 | 一种禽类养殖业的环境控温装置 |
| CN108549443A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-09-18 | 繁昌县小时候生态农业科技有限公司 | 一种畜禽养殖监控*** |
| CN115407812A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-29 | 云南先控科技有限公司 | 一种工业环境温湿度无线监控***、控制方法、电子设备及存储介质 |
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2015
- 2015-09-04 CN CN201510554858.7A patent/CN106502213A/zh active Pending
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Application publication date: 20170315 |