[發明專利]一種基于溫濕度指數的牛舍環境調控系統及其調控方法

在審

• 申請號: 201810799064.0
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN109407624A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 盧文;王傲
• 申請（專利權）人: 天津農學院
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 天津盈佳知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12224
• 代理人: 孫寶蕓

本發明提供一種基于溫濕度指數的牛舍環境調控系統及其調控方法，本系統將監控節點安裝在牛舍的不同位置，監控節點上傳數據至網關再至云服務器平臺處理，處理完成后，將結果下發至相關控制節點，通過控制相關設備完成對環境的調節，保持牛舍溫濕度的穩定。解決了小規模化養殖奶牛中出現環境調控不及時，使奶牛產生熱應激，影響奶牛生長，降低奶牛產奶量的經濟效益的問題。本發明主要依據牛舍的溫濕度指數(THI)來調節牛舍的環境因素，通過放置在牛舍不同位置的采集節點獲取溫度、濕度等數據，實現各節點環境數據的統計分析及可視化，從而依據環境數據計算出的溫濕度指數來調控牛舍的控制設備，為奶牛提供舒適的環境，提升奶牛產奶品質。

技術領域

本發明涉及農業物聯網領域，尤其涉及一種基于溫濕度指數的牛舍環境調控系統及其調控方法。

背景技術

與國外發達國家相比，我國奶牛養殖業的狀況是小規模散養戶基數龐大。這些散養戶依然采用傳統的養殖方式，他們只是簡單的根據經驗人為的來對環境進行控制，并不能對環境進行精確的控制，這樣會耗費大量的人力與財力。同時由于傳統牛舍環境調控設備的智能化程度比較低，成本較高、壽命短，奶牛舒適度低，影響產奶量。因此，研發一種通過物聯網技術，采用溫濕度指數調節牛舍環境方法應對奶牛熱應激反映，從而避免熱應激導致奶牛免疫力降低，是個亟待解決的問題。

發明內容

本發明要解決以上技術問題，提供一種基于奶牛熱應激反映的環境調控系統及方法，針對奶牛熱應激反應提出使用溫濕度指數(THI)的方法來調控牛舍環境。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于溫濕度指數的牛舍環境調控系統，包括采集數據的采集節點、組網的協調器、WiFi網關和云服務器，所述采集節點將采集到的數據傳送到協調器，所述協調器將每個采集節點的數據傳送到WiFi網關，所述WiFi網關將數據傳送到云服務器，協調器將每個采集節點的數據封裝好后通過MQTT協議將數據發送到云服務器處理。所述協調器還與Zigbee控制終端相連，所述Zigbee控制終端通過繼電器開關控制控制設備(風扇、噴霧器、加熱器等設備)，通過控制不同位置的風扇、加熱器、噴霧器等環境調節設備，保持牛舍環境穩定。

進一步的，牛舍的數據采集采用五點取樣法，在牛舍的不同位置布置五個采集節點，每個采集節點均包括一組溫濕度傳感器和Zigbee模塊，每組傳感器采集溫濕度信息。系統綜合分析各組數據，減小誤差。所述Zigbee模塊采用TI公司生產的cc2530芯片，并在此芯片的基礎上添加復位按鍵、電源指示燈、D1LED燈和DHT11溫濕度傳感器。

進一步的，利用navicat設計數據庫，在云服務器上建立MQSQL數據庫，存儲數據庫文件信息，并開放數據庫端口。

進一步的，所述云服務器還與網站服務器雙向傳輸數據，所述網站服務器通過個人電腦或者移動端進行訪問。在PC端就可對牛舍環境進行智能控制，提高工作效率和經濟效益。

進一步的，采用開放性高的JAVA WEB技術進行網站搭建，使用Mqtt Client訂閱服務器數據獲取感知層數據，并且將數據分類存儲到數據庫中，后臺程序將數據庫數據以圖表和曲線圖的形式展示在網頁中。

進一步的，所述WiFi網關為板載的ESP8266WiFi芯片。所述溫濕度傳感器為DHT11溫濕度傳感器。

一種基于溫濕度指數的牛舍環境調控方法，其過程如下：

1)環境數據采集：在牛舍的不同位置布置五個采集節點，每個采集節點均包括一組溫濕度傳感器和Zigbee模塊，每組傳感器采集牛舍的溫濕度信息。系統綜合分析各組數據，減小誤差。