基于ZigBee的鸡舍环境无线监测系统设计与实现

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1、万方数据第36卷第2期2015年3月中国农机化学报JournalofChineseAgriculturalMechanizationV01．36No．2Mar．2015DOI：10．137330．jeam．issn．2095—5553．2015．02．063基于ZigBee的鸡舍环境无线监测系统设计与实现宰彭占武1，王雪2，袁洪印3(1．吉林农业大学信息化教学与管理中心，长春市，130118；2．吉林省科学技术信息研究所，长春市，130021；3．吉林农业大学工程技术学院，长春市，130118)摘要：为了对规模化和集约化养殖场鸡舍内部环境进行监测．针对传统的有线监测系

2、统存在的诸多缺陷，设计了一种基于ZigBee的鸡舍环境无线监测系统。以CC2530无线网络芯片为核心，在其外围接El集成了温度、湿度、光照、NH，、H2s和CO：六种传感器节点，搭建了无线网络，并进行数据测量与传输，通过编译底层程序和开发上位机软件，所测数据直观的呈现在用户面前。实践表明，系统运行稳定、测量数据精确、布点灵活、能耗低、成本低。适合对鸡舍环境进行精准监测。关键词：鸡舍；无线传感器网络；ZigBee；CC2530中国分类号：TP274文献标识码：A文章编号：2095—5553(2015102-0238—04彭占武，王雪，袁洪印．基于ZigBee的鸡舍环境无

3、线监测系统设计与实现【刀．中国农机化学报，2015，36(2)：238～241PengZhanwu，WangXue，YuanHongyin．DesignandimplementationofthehenhouseenvironmentwirelessmonitoringsystembasedonZigBee叨．JournalofChineseA咖culturalMechanization，2015，36(2)：238—2410引言鸡舍内部环境的好坏直接影响到养殖的产出．在我国绝大多数鸡舍设施简陋．环境恶劣．毒害气体严重影响鸡的生长，进而影响肉、蛋的产量和质量．一些小规

4、模的养殖厂基本靠人工来判断鸡的生长环境．就算是规模较大的生产企业．也不过是采用单一测量仪器，进行不定时的单次测量．所得数据很难准确反映舍内各种环境参数指标。设计采用ZigBee无线通信技术传输数据，可以避免人工测量或者有线传输数据的局限性．基于ZigBee的无线传输设备以其节点体积小、能耗低、传输数据可靠、布置灵活等特点，在环境监测领域具有广泛应用。近年来．国内外关于无线传感器网络技术在环境监测方面的文献十分丰富[1-,61。高峰(2009)为实现对作物的精准灌溉．利用无线传感器网络技术对作物生长环境(温湿度及土壤温湿度)进行了监测，由于该方法具有测量精准、低功耗、低

5、成本、布点灵活等优点．所以对于指导作物精准灌溉具有一定现实意义阴；W．S．Lee等(2010)以无线传感器网络为主要技术手段，综合运用了遥感、机器视觉、光谱等技术对农田耕种作物进行环境监测，监测得到了土壤性质、养分、水分以及农作物病虫草害等环境参数数据．为指导农作物生产提供了科学依据is]；朱伟兴(2012)利用ZigBee无线技术将保育猪舍内保育床及周围设备组成无线网络系统．根据传感器测得环境参数。精确调节各保育床内的小气候环境，做到了人与设备、环境三者之间信息的无线交换．实现了基于物联网的保育猪舍环境的智能精准化管理[91。本设计以实际应用为出发点．布置无线网络节

6、点，构建无线网络传感器环境监测硬件系统．利用各种传感器测量鸡舍内6种环境参数．实现了对环境的实时、无线、精准监测。1环境参数需求分析鸡舍内影响鸡的生长发育的环境因素可分为物理因素和化学因素，物理因素为温度、湿度、光照，化学因素主要是有毒有害气体，如氨气、硫化氢、二氧化碳。舍内适宜的温湿度、光照，均会促进鸡的生长和发育，减少鸡的发病率，提高其蛋和肉的产量，如果这些环境因素超出适宜范围．则会影响鸡的健康与福利状况。化学因素中的各种毒害气体如果超标更是危害鸡健康的杀手。资料表明．当鸡舍内氨气浓度超过特定值并持续一段时间时会引起鸡肺部充血水肿、鸡群食欲下降、产蛋率降低．如浓度

7、再高、持续时间加长会导致鸡喉头水肿、坏死性支气管炎、肺出血、呼吸频率降低直至死亡：硫化氢浓度超标可致鸡发生眼炎，低浓度的长期毒害使鸡抗病力下降．精神萎收稿日期：2014年2f113日修回日期：2014年3f110日}基金项目：长春市科技局国际合作项目(11GH09)第一作者：彭占武，男，1980q．生，吉林长春人，硕士，实验师；研究方向为农业信息化与智能化。E-mail：pengzhanwu@163．corn通讯作者：袁洪印，男，1963年生，吉林长春人，博士，教授，硕导；研究方向为农业信息化与智能化。E-mail：hongyin．y@hotmail