家畜养殖智能管控系统设计

朱 迅 淮安信息职业技术学院 江苏 223003

基金项目：江苏省教育厅2012 年度高校科研成果产业化推进项目(JHB2012-81)

【文章摘要】

家畜养殖智能管控系统基于物联网技术和自动化技术，集养殖环境数据采集和自动控制于一体，实现温度、湿度、氨气浓度的自动调节，保证家畜的健康生长，解决了传统手工调解方式存在的问题，具有一定的实用性和推广前景。

【关键词】

物联网应用；精细养殖；农业信息化中图分类号：TP29 文献标识码：A我国是家畜养殖大国，但不是家畜养殖生产强国。例如我国目前奶牛存栏头数达到1500 万头，但奶牛的单产水平仅为美国的50%，而且原乳的品质较为低下；我国母猪年均提供的断奶仔猪数为16 头，而欧洲养殖业发达的丹麦、荷兰的水平则分别为26 头和24 头，因此自动化精细养殖成为目前养殖行业的发展趋势之一。在养殖环境参数中，家畜对温度、湿度、光照以及氨气浓度最为敏感，而这些环境变量往往很不稳定，比如光照在白天和晚上，阴天和晴天会表现出较大的差异，而家畜在某个时段、某个特定区间的光照强度下才能最好地生长。我国大多数饲养场现行的操作方法是根据有经验的饲养员的感性认识，来判断上述值的高低，通过手动开关通风风机、水帘、日光灯等措施达到调节家畜生长环境的效果。因此需要管理员有相当的经验，对各种季节养殖场应达到的温湿度范围了如指掌。

1 系统总体设计

为解决手工管理养殖环境的种种弊端，降低人力资源成本，设计了本系统。系统采用物联网传感器自动采集环境数据，由智能软件根据专家数据库自动判断温湿度、氨气浓度等环境参数值的高低，并使用工控系统控制风机、水帘、日光灯等设备自动调节环境温湿度、氨气浓度，实现全自动化智能管理。总体框架设计如图1 所示：

2 功能模块设计

2.1 养殖环境数据采集和传输

环境信息保证畜健康生长的必要条件，使用物联网传感器采集环境信息，如：环境温度、空气湿度、氨气浓度等，使用Zigbee 无线传输技术传输采集数据，有效地提高了传输距离，减少了养殖现场的设备安装强度，降低了对现场环境的影响，如表1 所示。

2.2 家畜个体信息采集

个体信息是识别、判断家畜是否处于健康状态的重要依据。每头家畜固有的特征称为个体信息，例如：个体ID、体温、图像等。本发明采用物联网技术，在家畜个体上粘贴RFID 标签，RFID 读写器通过小车沿导轨运动定时读取个体身份信息和体温信息，并通过视频监控系统采集实时图像，如表2 所示。

2.3 CAN 总线智能控制

将现场电气设备的控制置于CAN 总线框架之下，实现温湿度调节设备自动或手动打开或关闭，并可控制小车沿导轨运动。CAN 总线属于现场总线的一种，具有高可靠性和良好的错误检测能力，通过表1 环境采集数据表2 个体采集数据表3 现场总线控制功能CAN 总线实现了数据采集和自动控制相统一，如表3 所示。

3 结束语

本系统的优点包括：实现家畜养殖环境温度、湿度、氨气浓度的自动调节，减少人工操作；采用价格低廉的ZigBee 无线传感网进行数据采集，同时减少了布线成本；将Can 总线应用于养殖现场电气设备的自动控制，保证系统的可靠性。

【参考文献】

[1] 柳平增. 畜禽规模养殖环境智能调控系统的研制[J]. 计算机测量与控制,2009,7 ：1316-1319.

[2] 於锋. 智能畜禽健康养殖控制器的研制开发[J]. 农业装备技术,2010,2:16-19.

【作者简介】

朱迅（1980-），男，淮安信息职业技术学院现代教育技术中心，讲师，硕士，研究方向：网络工程与软件设计。__