養(yǎng)殖場信息采集系統設計與開發(fā).pdf

1、隨著傳統養(yǎng)殖業(yè)逐步朝向現代化和信息化方向邁進，養(yǎng)殖場信息采集對于提高養(yǎng)殖場自動化水平具有重要意義。但傳統養(yǎng)殖場的生產信息仍然較多地依靠人工收集和評估，不僅占用人力資源，還不能及時準確地采集、處理養(yǎng)殖過程中的多種信息，無法為禽畜提供最優(yōu)的生長環(huán)境，也因此制約了養(yǎng)殖場的綜合效益提升;同時，全面的信息監(jiān)測可以有效避免疫情的發(fā)生。因此，信息的實時采集與分析就顯得至關重要。
　　本文在分析國內外養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測技術的基礎上，針對養(yǎng)殖場信息監(jiān)測水

2、平落后，信息監(jiān)測不全面以及舍內不易布線等問題，設計一種養(yǎng)殖場信息采集系統，該系統能夠對養(yǎng)殖場禽畜舍溫度、濕度、NH3濃度、風速、用水量和用電量進行采集，并通過無線網絡將傳感器數據傳輸到監(jiān)控室內養(yǎng)殖場信息監(jiān)測子系統進行顯示、存儲、分析、查詢及報警;系統通過多傳感器信息融合，對養(yǎng)殖環(huán)境進行舒適度評估，為最優(yōu)生長環(huán)境控制提供依據。本文主要工作如下:
　　(1)養(yǎng)殖場信息采集系統方案設計。系統方案包括信息采集與傳輸子系統方案和信息監(jiān)測子系

3、統方案兩部分。分析養(yǎng)殖場主要信息采集目標，結合使用環(huán)境選取傳感器;根據養(yǎng)殖場現場通信距離、穩(wěn)定性、組網方式，設計信息傳輸方案，傳感器數據通過有線方式采集，并通過ZigBee網狀組網方式進行傳輸;根據禽畜舍位置結構，通過CFD軟件仿真分析，設計終端節(jié)點布置方案;基于數據庫開發(fā)的信息監(jiān)測子系統，通過接收ZigBee協調器數據，進行數據分析后，圖形用戶界面對采集、處理后的數據進行顯示。
　　(2)信息采集與傳輸子系統設計。ZigBee核

4、心使用CC2530芯片，在此基礎上設計了環(huán)境采集節(jié)點、用水量采集節(jié)點、用電量采集節(jié)點、用料量采集節(jié)點、路由器與協調器節(jié)點，實現傳感器數據采集與傳輸;結合Z-Stack任務處理機制，通過定時觸發(fā)傳感器數據采集事件，周期性采集傳感器數據，并通過結構化傳感器數據幀發(fā)送給協調器。
　　(3)養(yǎng)殖場信息處理。使用多個紅外測距傳感器，結合料罐實際的幾何尺寸，通過體積計算獲得用料量體積，并通過三維擬合方式，計算用料量密度，進而獲得用料量質量;針

5、對采集到禽畜舍溫度、濕度、風速和NH3濃度，通過使用BP神經網絡進行多傳感器信息融合，對環(huán)境舒適度進行評判，通過樣本仿真和泛化驗證，該模型能夠較準確地評估禽畜舍環(huán)境舒適度。
　　(4)信息監(jiān)測子系統設計?；贒elphi和SQL Server2005進行軟件開發(fā)，對傳感器數據顯示、報警、歷史查詢、數據分析和數據存儲功能進行設計，通過圖形用戶界面顯示為工作人員提供監(jiān)測數據。
　　(5)系統功能測試與聯調。在養(yǎng)殖場實際環(huán)境下，進

6、行了傳感器數據采集測試，無線網絡傳輸功能測試，紅外傳感器測量用料量和養(yǎng)殖環(huán)境舒適度評估測試。
　　實際應用結果表明:該系統能夠實時、準確地監(jiān)測養(yǎng)殖場禽畜舍溫度、濕度、風速、NH3濃度、用水量、用電量和用料量信息，有效提高了工作人員對養(yǎng)殖場的監(jiān)測和管理效率;較靈活的養(yǎng)殖場信息傳輸協議設計和ZigBee自組網特性，使得本系統可擴展性強;養(yǎng)殖環(huán)境的舒適度評估，為最優(yōu)生長環(huán)境控制提供依據，有助提高養(yǎng)殖自動化水平。本系統現場運行穩(wěn)定，具有一