[發明專利]基于物聯網技術的生豬生長環境監測與控制系統

有效

• 申請號: 201210277954.8
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN103576632A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 曹杰;毛波;趙慕階;伍之昂;劉英卓
• 申請（專利權）人: 南京財經大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G06Q10/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于物聯網技術的生豬生長環境監測與控制系統，可以管控豬舍實時環境，以及對環境信息進行分析，如附圖一所示其特征在于包含以下模塊：

●所述數據倉庫，用于儲存分類數據：包括：溫度數據、土壤濕度數據、二氧化碳數據、氨氣數據、甲烷濃度數據、設備運行時間等；

●所述傳感數據采集模塊：是由多個傳感器組成，與ATmega128單片機連接，用于采集環境數據，將數據傳送給前端信息處理模塊；

●所述前端信息采集模塊，采用ATMEL公司的8位系列單片機的最高配置的一款單片機，通過嵌入的程序實現一定時間間隔的環境參數的處理并顯示在顯示屏上顯示，同時通過與單片機相連接的通信模塊將信息傳給本地服務器和遠程終端；

●所述通信模塊是整個信息傳遞的樞紐，包括有線通信和無線通信兩種功能：通過RS232和RS485線路，實現現場信息的傳遞，將信息通過有線傳遞給監控中心，同時GPRS模塊可以實現與遠程終端通信；

●所述后臺管理模塊，使用戶能夠監控和管理實地環境的人機交互系統：用戶可以通過遠程終端或者客戶PC終端進去管理信息系統。該系統采用B/S架構，可將環境參數變化以直觀圖形和數據的方式，并實時將用戶操作反饋給控制模塊控制實地環境，同時用戶功功能按照權限分配；

●所述環境控制模塊，是由多個設備組成的控制系統，根據用戶指令來改變環境參數。該模塊主要由通風設備、噴水加濕設備、溫度調節設備；

●所述云計算/數據挖掘模塊完成的主要功能是：通過云計算數據中心對數據倉庫中環境參數、生豬個體數據資料進行數據挖掘，以提供專家建議和建立預警機制；

●所述RFID生豬個體信息采集與管理模塊，采用RFID芯片嵌入生豬耳朵以賦予生豬唯一ID，以記錄生豬培育環節的檔案信息，跟蹤生豬個體飼養、飼料、藥物、防疫信息；

●所述視頻監控模塊，由監視、監聽和監控設備構成，將實地的監視和監聽信息傳送給監控中心的監控設備，在監控中心中存儲并且數字化打包后存入數據中心以備查閱。

2.根據權利要求1中所敘述的一種基于物聯網的生豬安全生產與管控系統，其權利特征在于實現生豬安全生產管控的步驟，如附圖二所示：

步驟一：系統工作前對系統進行自檢和參數設置，以滿足實地工作需；

步驟二：傳感器啟動后采集模塊采集豬舍環境參數，通過ZigBee將數據傳遞給前端信息采集模塊。前端采集模塊按照用戶設定的時間間隔參數處理數據，數據包括：，包括溫濕度、氨氣濃度、土壤濕度、二氧化碳濃度等；

根據RIFD耳標，提供生豬個體的ID、飼養檔案和出廠信息等。將信息通過ZigBee傳遞給前端信息采集模塊；

步驟三：將采集來的信息通過前端信息采集模塊的CPU處理后，可在前端12864液晶屏上顯示相關信息，方便實地工作人員觀察和登記；

步驟四：前端信息采集模塊通過通信模塊與外圍設備通信：通過GPRS模塊與PDA終端進行通信，用戶根據監測報告進行操作；通過485線路與控制中心通信，監控中心用戶根據檢測報告進行操作；

步驟五：PDA?用戶操作和監控中心用戶操作都會通過相應通信模塊反饋給環境控制模塊，環境控制模塊根據指令信息控制相應設備進行業務處理；

步驟六：傳遞給監控中心的信息以按照不同的數據顆粒度進行分類匯總，并且存放在數據倉庫中；

步驟七：云計算中心根據數據倉庫數據進行數據挖掘，根據海量數據進行分析進行統計和專家支持；

步驟八：專家支持系統生成統計報表、支持決策和挖掘報告，對用戶提出的問題提出針對方案。

3.根據權利要求1所述的基于物聯網的生豬安全生產與管控系統，傳感數據采集模塊特征在于：其傳感器包括溫度傳感器-DS18B20、濕度傳感器-DHT11、二氧化碳傳感器、氨氣傳感器與前端信息采集模塊之間通過ZigBee協議以及相應中間件進行通信，形成物聯網。

4.根據權利要求1所述的基于物聯網的生豬安全生產與管控系統，RFID生豬個體信息采集與管理模塊特征在于：將RFID芯片嵌入豬仔耳朵中形成生豬個體耳標，根據每個生豬的ID號不同，為其建立獨自的培育檔案并寫入數據倉庫，將數據上傳到系統數據庫服務器，用于未來進行溯源；在生豬培育完成后出廠之時將耳標信息轉換為二維碼。

5.根據權利要求1所述的基于物聯網的生豬安全生產與管控系統，數據倉庫模塊特征在于：數據倉庫存儲的信息包括環境參數、生豬耳標信息、生豬培育檔案、設備運行信息、操作信息等。

根據權利要求1所述的基于物聯網的生豬安全生產與管控系統，云計算/數據挖掘模塊特征在于：采用用戶推薦算法提供專家決策支持方案和預警。