基于物联网的保育猪舍环境监控系统.pdf

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1、第28卷第11期农业工程学报2012年6月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering、，01．28NO．1lJun．2012177基于物联网的保育猪舍环境监控系统朱伟兴，戴陈云，黄鹏(江苏大学电气信息工程学院，镇江212013)摘要：保育猪舍内部小气候环境对确保仔猪的正常生长关系重大，该文基于物联网技术开发了保育舍环境可视化调控系统。采用Zigbee无线技术将舍内各保育床及削围设备组成无线网络系统，以ARM．LINUX嵌入式服务器为现场挣制中心。系统依据分布于

2、备保育床内的传感器获得的环境参数，精确调节各保育床内的小气候环境。通过WIFI无线技术将服务器与INTERNET无缝连接，使用户端延伸并扩展到猪舍及室内设备，实现环境与设备之间，环境与人之间进行信息交换。采用B／S(浏览器朋艮务器)模式，实现通过浏览器远程实时监控猪舍。试验结粜表明，该系统性能稳定，信息无线采集、环境自动调控及远程可视化调控均达到实际需求，适合保育猪舍环境智能化精准管理，可应用于自动化、智能化的牲畜养殖中。关键词：环境工程，监控，嵌入式系统，物联网，Zigbee无线网络，保育猪舍doi：10．3969／j．iss

3、n．1002—6819．2012．11．029中图分类号：$24文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一11一叭77—06朱伟兴，戴陈云，黄鹏．基于物联网的保育猪舍环境监控系统[J]．农业工程学报，2012，28(11)：177—182．ZhuWeixing，DaiChenyun，HuangPeng．EnvironmentalcontrolsystembasedonIOTfornurserypighouse[J]．TransactionsoftheChilleseSocietyofAgriculturalEngi

4、neering(TransactionsofmeCSAE)，2012，28(11)：177-182．(inChinesewithEnglishabstract)0引言中国养猪业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苇要。环境调控水平是决定养猪业生产水平高低的重要冈素之一【l。J。目前，对群养猪行为的I监测及生长环境的拄制多采用人工观察、人工调节，调节有滞后性，生产效率低，占用人力资源多。一些大型养猪场酣置了传统的环境监控系统，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。系统布线复杂，

5、容易造成接触不良，维护困难，成本较高。李立峰等研发了一套基于PLC的猪舍环境智能监控系统，改善了分娩猪舍的环境质量，提高养殖效益【4】。但是，该系统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，未实现按不同猪栏的个性化要求灵活调节猪舍内各猪栏的小气候环境。精准管理农业环境的技术在其他领域已有突破性的进展。W．S．Lee等提出的传感技术在农作物精确种植中的应用，利用无线传感技术精确采集农业现场数据信息，实现农作物的精确管理【5】。韩华锋等基于Zigbee技术设计一套温室环境远程监控系统，精确采集温室环境数据信息f6】0本文

6、在前人研究的基础上，提出了一种基于物联网技术的保育猪舍环境可视化精准调控系统。系统利用物联阀技术【7‘91和视频技术使用户操作不受空间限制，延伸和扩展到远程猪舍。用户可根据精准控制与管理的需收稿日期：2011．12．30修订日期：2012-02·21基金项目：国家自然科学基金资助项目(31172243)：教育部博上点基金资助项目(20103227110007)；江苏高校优势学科建设T程资助项目作者简介：朱伟*(1957--)，江苏苏州人．教授。博十生导帅，手要研究方向为智能检测、图像处理与机器视觉等。镇江江苏大学电气学院信息工程

7、学院。212013。Email：WXzhu固ujs．edu．∞要，精确采集猪舍环境信息并对其进行可视化精准化智能化调控，可将养猪场所有猪舍组建成一个可视化精准调控无线网络系统，实现集中管理。1系统总体方案本文设计的物联网(10T)系统逻辑上可划分为i大子系统：安装在现场的猪舍环境参数控制子系统(现场控制站)、互联网子系统(WIFI无线网络基站)和远程控制中心子系统。系统的总体设计框图如图1所示。其中，安装在现场的控制站，逻辑上包括三大模块：Zigbee节点与猪舍设备组建的无线网络、视频监控模块、嵌入式ARM．LINUX控制器。准

8、通风E》．．／现场嵌熏薹p’邂‘，／-，／⑩淼<毫莉—三F岍麟传输徽＼一代表有线连接图1基于物联网的调控系统总体框架Fig．1OverallframeworkofcontrolsystembasedOnIOT农业工程学报2012焦Zigbee终端节点连接温湿度等