[發(fā)明專利]一種基于NB-IoT技術的養(yǎng)殖場環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910207459.1
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN110007623A
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設計）人: 周曉;張晗芬
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州之江專利事務所(普通合伙) 33216
• 代理人: 林蜀

一種基于NB?IoT技術的養(yǎng)殖場環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，包括氣體監(jiān)測模塊、微控制器模塊、電源模塊、通信模塊、云平臺、控制模塊，用戶終端；將采集的數(shù)據(jù)通過無線通信模塊發(fā)送給OneNET云平臺,用戶可以通過訪問云平臺實時監(jiān)測場所的環(huán)境，當氣體濃度超標時，數(shù)據(jù)處理模塊將數(shù)據(jù)反饋給控制模塊，控制模塊驅動喇叭、LED燈和排風裝置。

技術領域

本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)控領域，具體涉及一種基于NB-IoT技術的養(yǎng)殖場環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術

隨著各級政府對畜牧業(yè)發(fā)展的高度重視，畜牧業(yè)獲得了長足發(fā)展。但畜牧業(yè)在發(fā)展的同時也帶來了一些與社會發(fā)展不相適應的問題，主要表現(xiàn)在養(yǎng)殖場畜禽糞便大量堆積，散發(fā)出惡臭的氣味，污染空氣，嚴重影響畜禽生長和人體健康，也成為了疾病傳播的重要途經(jīng)。智能化監(jiān)測畜禽排泄物產(chǎn)生的污染氣體是現(xiàn)代畜禽養(yǎng)殖發(fā)展的需要,也是對畜禽場空氣環(huán)境進行評估以及研究減排技術的基礎。

目前ZigBee終端+協(xié)調器是物聯(lián)網(wǎng)解決方案里面普遍采用的，監(jiān)測系統(tǒng)通信距離短，一個無線網(wǎng)關只能覆蓋其附近較小范圍內(nèi)的無線位移傳感器節(jié)點，因此組網(wǎng)效率低，成本比較高。 NB-IoT技術的寬頻段下，增益超過20dB，覆蓋面積可以擴大100倍，同時待機時間可達到10年及良好數(shù)據(jù)連接能力，成本低，無需布置網(wǎng)關，正逐漸成為我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的技術主流。

針對以上背景，本發(fā)明通過開發(fā)養(yǎng)殖場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，提供一種智能化監(jiān)測環(huán)境的方案，該設計不僅順應了當代家禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展趨勢，提高環(huán)境管控水平，有助于及時采取措施減少污染。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于NB-IoT技術的養(yǎng)殖場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過無線通信傳感技術監(jiān)測養(yǎng)殖場的環(huán)境因子，監(jiān)測環(huán)境參數(shù)種類多、能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和遠程共享。

一種基于NB-IoT技術的養(yǎng)殖場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，包括氣體監(jiān)測模塊、微控制器模塊、電源模塊、通信模塊、云平臺、控制模塊，用戶終端；

氣體監(jiān)測模塊包括二氧化碳采集模塊、氨氣采集模塊、硫化氫采集模塊、溫濕度采集模塊和甲烷采集模塊；

微控制器模塊接收到氣體檢測模塊采集到的數(shù)據(jù)，通過通信模塊上傳至云平臺；

通信模塊是NB-IoT通信模塊，所述的NB-IoT模塊還包括SIM卡和天線，SIM卡采用中國移動物聯(lián)網(wǎng)專用的NB卡；

云平臺采用移動通信IoT平臺OneNET云平臺，用于接收和存儲采集到的氣體數(shù)據(jù)；

控制模塊連接有警示模塊和通風裝置，所述的警示模塊包括LED燈和喇叭，通風裝置是指排風扇。

如權利要求1所述的一種基于NB-IoT技術的養(yǎng)殖場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，用戶終端包括PC端智能手機端。

本發(fā)明微控制器模塊將監(jiān)測場所的二氧化碳、氨氣、硫化氫、甲烷、溫濕度數(shù)據(jù)通過通信模塊傳輸給到云平臺，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問云平臺的Web頁面，實現(xiàn)查看養(yǎng)殖場的實時環(huán)境信息，同時對監(jiān)測場所的控制設備實施遠程控制。

所述的電源模塊提供5V和3.3V兩種直流電壓，滿足各個模塊的不同電壓需求。

本發(fā)明的有益效果在于：

該系統(tǒng)采用的是NB-IoT模塊實現(xiàn)監(jiān)測節(jié)點與云平臺的數(shù)據(jù)通信，克服了現(xiàn)有技術中Zigbee組網(wǎng)效率較低，需要安裝較多的無線網(wǎng)關的問題，同時還克服了現(xiàn)有技術Wifi功耗高和不安全的問題。

該系統(tǒng)平臺采用的是中國移動的OneNET云平臺，通過平臺建立公共模型資源，降低項目成本，平臺提煉公共資源模型，減少開發(fā)量和開發(fā)周期，有效降低物聯(lián)網(wǎng)應用研發(fā)成本。同時用戶能夠通過PC端和手機端訪問瀏覽器可以實時監(jiān)控現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結構示意圖。