一种养殖场环境监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种养殖场环境监控系统，属于自动控制领域。
【背景技术】
[0002]在规模化的养殖场舍内，环境受到家禽的呼吸、生产过程及有机物的分解、室内水分蒸发等因素的影响，会产生大量二氧化碳、硫化氢、氨等有害气体以及水蒸气；受棚舍的结构影响，温度和光照也会受到影响；这样养殖场场舍环境受到严峻挑战。因此，对环境进行科学监测与管理，实施有效控制，才能为家禽营造舒适的生活环境。
[0003]现阶段国内主要采用传统的人工观察方法对进行观察判断，由于人的时间、精力限制，养殖效率不高，且由于奶牛等家畜的养殖对环境的要求较高，工作人员无法频繁的进入养殖区域进行养殖环境条件调控，因而很容易忽视养殖过程中的一些异常行为及事件，从而造成严重的经济损失。Zigbee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，是介于无线识别和蓝牙之间的技术提案。由于其基站建设成本低，被广泛应用于工业、农业和畜牧业自动控制领域的网络传输。通过路由网关节点与感应器和协调器构成Zigbee无线网络，采用该网络技术对养殖场环境进行自动调控，将提高家畜养殖的智能化、自动化水平。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种养殖场环境监控系统，以解决养殖场环境舒适度调节问题。
[0005]一种养殖场环境监控系统，包括环境监控传感器，Zigbee路由网关节点，协调器，控制平台和环境调节设备单元；所述协调器包括射频前端、串口模块、电源系统和微处理器，所述微处理器分别与射频前端、串口模块和电源系统连接，所述射频前端与Zigbee路由网关节点连接，环境监控传感器也与Zigbee路由网关节点连接，所述微处理器与环境调节设备单元有线连接；所述控制平台包括终端机，所述终端机具有与协调器连接的网络接口，并通过该接口与协调器的串口模块连接。
[0006]在本领域中，环境监控传感器通常包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器、氨气传感器等养殖场场舍环境监测传感器中的一个或多个。
[0007]所述环境调节设备单元包括温湿度调节装置、光照度调节装置、CO2浓度调节装置、H2S浓度调节装置和NH3浓度调节装置中的一个或多个。环境调节设备单元与环境监控传感器配套使用。
[0008]进一步的，所述控制平台还包括移动终端，其与终端机通过无线路由连接。
[0009]进一步的，所述移动终端是手机或PAD。
[0010]在养殖场场舍内，环境监控传感器对场舍内环境参数进行实时采集，由协调器的射频前端通过Zigbee网络接收传感器数据再通过串口模块将数据传输给控制平台的终端机，终端机将接收到的数据与终端机中预先设置的最适合家禽生长的环境数据比对，并将比对结果显示在终端机和/或移动终端上，实时监控场舍环境变化情况。环境数据比对结果不一致，终端机将调节信号通过协调器的微处理器传输至环境调节设备单元，控制其不断工作，直至将场舍内环境调节至设定的环境参数。这样，养殖场场主就可以随时保证养殖场场舍内环境达到家禽最舒适的环境，提高家禽养殖质量。
[0011]本实用新型优势在于:
[0012]1、可保障养殖场在无人看守的情况下正常工作运行，对养殖场内温度、湿度、空气质量进行监测，为用户节省了大量的人力投入，所提供的现场环境信息有利于使用户随时随地对现场进行检测控制，采取相应措施，以避免因环境不良、细菌滋生而造成的牲畜家禽生病死亡，从而减少了经济上的损失；
[0013]2、本实用新型使用Zigbee网络，系统稳定可靠，不受场内区域、时域的限制。
[0014]3、系统安装方便，操作便捷，运行成本低廉，设计适用性强，具有一定应用价值。
【附图说明】
[0015]图1是家禽养殖环境监控系统结构示意图。
[0016]图2是协调器结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细说明。
[0018]如图1所示，一种规模化家禽养殖场监控系统包括:包括环境监控传感器，Zigbee路由网关节点，协调器，控制平台和环境调节设备单元；Zigbee路由网关节点提供Zigbee网络；所述协调器包括射频前端、串口模块、电源系统和微处理器，所述微处理器分别与射频前端、串口模块和电源系统连接，所述射频前端与Zigbee路由网关节点连接，环境监控传感器也与Zigbee路由网关节点连接，所述微处理器与环境调节设备单元有线连接；所述控制平台包括终端机和移动终端，终端机包括与所述移动终端通信的无线路由单元及与协调器连接的网络接口，终端机与协调器的串口模块通过网络接口连接，通过无线路由单元，终端机可以与移动终端进行通讯；终端机接收通过协调器送来的环境参数值，并与预先设定的合适家禽生长环境参数阀值进行比对，环境数据比对结果不一致，终端机将调节信号通过协调器的微处理器传输至环境调节设备单元。终端机和移动终端用于环境结果的显示，实现实时监控场舍环境变化情况。移动终端可以选用手机或PAD。
[0019]本实用新型中，可采用的环境监控传感器主要包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器、氨气传感器，用于监测养殖环境中的有害气体、水蒸气和光照等影响养殖的条件。
[0020]如图2所示，协调器包括:微处理器、射频前端、串口模块和电源系统，微处理器分别与射频前端、串口模块和电源系统连接。射频前端负责数据的接收，实施方式之一，射频前端采用TI公司CC2591芯片。微处理器负责数据的处理和发送，实施方式之一，微处理器采用TI公司CC2530芯片。实施方式之一，串口模块采用RS-232串口。电源系统采用锂电池供电，实施方式之一，由单节锂电池经TPS63011电压转换芯片转为3.3V稳定电压给该节点供电。
[0021]环境调节设备单元与环境监控传感器对应，包括温湿度调节装置、光照度调节装置、0)2浓度调节装置、H 2S浓度调节装置和册13浓度调节装置。温湿度调节装置负责对温度高低和湿度的大小调节；光照度调节装置负责对光的强弱的调节；C02浓度调节装置负责对0)2浓度高低的调节；H2S浓度调节装置负责对H2S浓度高低的调节；NH3浓度调节装置负责对NH3浓度高低的调节。
[0022]在规模化奶牛场场舍内，环境监控传感器对奶牛舍内环境参数进行实时采集，采集的数据通过Zigbee网络传输至协调器的射频前端，信号经协调器的微处理器数据化后，通过协调器串口模块将数据传输给控制平台的终端机，终端机将数据与预先设置的最适合家禽生长的环境数据比对，比对一致就显示在终端机和移动设备上，比对不一致就通过协调器的微处理器将信息反馈给环境调节设备单元，控制环境调节设备单元工作，调节至最舒适环境。通过本实用新型的结构，养殖场场主就可以随时保证养殖场场舍内环境达到家禽最舒适的环境，提高家禽养殖质量。
[0023]本实用新型中的控制平台终端机为电脑，可采用上位机软件，对从Zigbee网络获取的信息进行分析处理，并实时显示；同时，将相应信息存入数据库中以便后续利用，并能通过设定的安全阈值，发出控制指令。
【主权项】
1.一种养殖场环境监控系统，其特征在于，包括环境监控传感器，Zigbee路由网关节点，协调器，控制平台和环境调节设备单元；所述环境调节设备单元与环境监控传感器相配套；所述协调器包括射频前端、串口模块、电源系统和微处理器，所述微处理器分别与射频前端、串口模块和电源系统连接，所述射频前端与Zigbee路由网关节点连接，环境监控传感器也与Zigbee路由网关节点连接，所述微处理器与环境调节设备单元有线连接；所述控制平台包括终端机，所述终端机具有与协调器连接的网络接口，并通过该接口与协调器的串口模块连接。
2.如权利要求1所述的养殖场环境监控系统，其特征在于，所述环境监控传感器包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器、氨气传感器中的一个或多个。
3.如权利要求1所述的养殖场环境监控系统，其特征在于，所述控制平台还包括移动终端，其与终端机通过无线路由连接。
4.如权利要求3所述的养殖场环境监控系统，其特征在于，所述移动终端是手机或PAD。
【专利摘要】本实用新型提供了一种养殖场环境监控系统，包括环境监控传感器，Zigbee路由网关节点，协调器，控制平台和环境调节设备单元；所述环境调节设备单元与环境监控传感器相配套；协调器包括射频前端、串口模块、电源系统和微处理器，射频前端、环境监控传感器分别与Zigbee路由网关节点连接，微处理器与环境调节设备单元有线连接；控制平台包括终端机，终端机具有与协调器连接的网络接口，并通过该接口与协调器的串口模块连接。采用本实用新型，养殖场场主可以随时保证养殖场场舍内环境达到家禽最舒适的环境，提高家禽养殖质量。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN204515492
【申请号】CN201520054911
【发明人】刘全飞
【申请人】阿坝师范高等专科学校
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月26日