农业养殖场智能环境监控系统

  • 行业领域  海水养殖
  • 专利信息  专利技术
  • 成熟度  通过小试
  • 技术推广状态  
  • 技术合作方式  其他
  • 技术交易价格  面议

成果介绍

开发养殖场智能环境监测系统的目的是解决现代农业养殖场环境监测的现状:传统有线多点环境监测系统落后,导致环境情况得不到实时监测,老的养殖场改造困难等特点。本成果设计的基于无线传感网络的的养殖场智能监控系统,控制系统软件已获得软件著作权,其必要性主要有: (1)应用智能传感器、无线传感器、新型卡片机、物联网网关等技术,实现远程智能监控网站系统。Raspberry Pi只有一张信用卡大小,体积大概是一个火柴盒大小,易于开发价格低,加上Web应用的广泛性,远程智能监控尤其适用封闭养殖系统以及一线工人需要操作简单的应用要求,将给智慧农业带来一个全新的视角。 (2)提高了对养殖场环境监控能力。由于监控台距离养殖场较远,使用传统有线多点环境监测系统布线量大、可靠性差,此外,一些建筑物中的某些地方布线困难,导致出现监测死角,已经不能满足现代化饲养场需求。无线传感器监测网络系统中的ZigBee的媒体接入控制层使用了免碰撞机制和重发机制,预留了专用时隙避免了数据传输时的冲突。同时ZigBee的时延短,网络容量大,可靠性很强等优点可以做到对养殖场环境的实时监测。 (3)大大的降低了环境监测功耗和成本。在正常运行模式下,由于ZigBee技术传送的数据量不大,传输速率低,因此信号收发耗时很短;在非运行模式下,ZigBee节点处于睡眠状态,整个系统功耗降低,普通情况下两节五号干电池可以持续供电6个月到1年左右。此外,相比于传统有线多点环境监测系统,基于Zigbee无线传感器的智能监测系统的安装和维护成本也大为降低。

成果特点与优势

目前很多的养殖场都是使用传统的饲养方法,并没有达到资源的充分利用。传统的是使用有线多点环境监测系统,其测量周期长,成本高,效率低且不便于布设管理。本成果针对现代农业养殖场环境监测存在的问题和落后的现状,应用先进的智能无线传感技术,新型卡片机Raspberry Pi和先进的控制芯片CC2530,实现了基于智能无线网络的养殖场远程智能监控系统。本成果主要技术特征和优势有: 通过物联网无线传感器网来实现大面积、多数据采集和传输,降低传输成本; 多种现成测量传感器组合,轻松实现各种养殖场的环境测量和调控; 实用化的传感器组设计,具有时延短,可靠性很强等优点,可以做到对养殖场环境的实时监测,系统低功耗,低成本; 采用国际标准的Zigbee网络通信协议,具有无线网络自组网、多级路由的特点,组网简单便捷,维护成本低; 风机组智能速度控制系统设计,风机类型可提供直流变频风机组和交流调速风机组,实现风机无级调速,系统响应速度快、噪音低,并极大地降低了功耗,节电效果明显。 大幅度降低人工巡查的工作量,并对不安全状况提前进行预警。 特别是对于需要封闭饲养的环境,通过远程后台计算机轻松实现无人值守和远程监控,尤其适用封闭养殖系统以及一线工人需要操作简单的应用要求,实现智慧养殖。

应用前景

近年来我国集成农区养殖业发展很快,大规模集成饲养占越来越大的比重。对各阶段动物生长环境进行动态监测,良好的养殖场环境调控,能大幅度提高饲养控制管理水平。随着规模农业的快速发展,基于智能无线网络农业自动化系统将有非常广阔的推广应用前景。 本成果所设计的系统由无线传感器节点、无线传感网络数据采集网关和有线远程监控网站组成,可实现自动监控养殖场里的关键点,现场通过Zigbee无线传感网来实现大面积、多数据量采集和传输,低功耗、高可靠,降低传输成本,同时大幅度降低人工巡查的工作量,并对不安全状况提前进行预警。特别是对于需要封闭饲养的环境,通过远程后台计算机轻松实现无人值守和远程监控,实现智慧农业。所设计的产品在国内有广阔的产业化前景,具有现实的应用意义。 研究成果除了应用于现代农区养殖场的环境监测,还可以改造移植用于大型储粮仓库,以及粉尘污染严重的工厂车间等环境的监测等。

成果转化条件说明

  • 成果编号  17
  • 发布人  葛英辉
  • 联系电话及邮箱  15088400252 geyinghui@nbu.edu.cn
  • 发布时间  2016-11-01
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