本發(fā)明涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的家兔標準化養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng),屬于家兔智能養(yǎng)殖技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模逐漸擴大。2013年,中央一號文件繼續(xù)關(guān)注“三農(nóng)”問題,對農(nóng)民養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展起到了促進作用。近幾年來,吉林省在兔子的養(yǎng)植方面,由零星散戶逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模飼養(yǎng)。肉兔養(yǎng)殖業(yè)具有投資少、風(fēng)險低、周期短、效益高和節(jié)糧多的特點,已成為畜牧業(yè)的重要組成部分。兔肉具有較高營養(yǎng)價值,被譽為“葷中之素”。兔肉的瘦肉占95%以上,每百克含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)21.6克,比豬肉、羊肉,雞肉和牛肉都高。兔肉中的維生素含量較高,尤以煙酸較多,以干物質(zhì)計、每百克含66毫克。兔肉中礦物質(zhì)含量也多,鈣含量豐富,因而是孕婦、兒童的營養(yǎng)食品。兔肉的膽固醇含量每百克僅 60~80毫克,不僅比一般肉類低,比魚類也低。兔肉還含有豐富的卵磷脂。卵磷脂有抑制血小板凝聚和防止血栓形成的作用,還有保護血管壁、防止動脈硬化的功效,卵磷脂中的膽堿,能改善人的記憶力,防止腦功能衰退。兔皮具有輕便柔軟和美觀保暖的優(yōu)點,是制作裘皮制品的好原料,其產(chǎn)品消費明顯增加,價格不斷上漲,市場需求量與日俱增。
現(xiàn)有國內(nèi)時常出現(xiàn)的機械化家兔飼養(yǎng)設(shè)備,設(shè)計非常巧妙,但是缺乏信息化的管理和智能控制,功能不夠完善,自動化程度不高。如現(xiàn)有的家兔養(yǎng)殖技術(shù)只是通過應(yīng)用多種傳感器檢測家兔生長的空氣溫濕度、二氧化碳濃度、光照度等環(huán)境參數(shù),目前還沒有相應(yīng)的家兔生長環(huán)境自動檢測調(diào)控系統(tǒng),本系統(tǒng)應(yīng)用多種傳感器將采集到的上述環(huán)境參數(shù),通過無線傳感網(wǎng)將信息發(fā)送到服務(wù)器管理平臺,根據(jù)家兔生長對環(huán)境的需求,系統(tǒng)采取通風(fēng)、補光、加熱等措施,自動調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度、濕度、光照等參數(shù),同時布置攝像頭,應(yīng)用智能手機和攝像頭對兔舍的情況隨時查看,保障家兔在最優(yōu)的生長環(huán)境下健康生長,減少疾病的發(fā)生。
目前很多地方仍然采用人工飼養(yǎng)的方式,造成大量人力物力的浪費。據(jù)資料顯示,現(xiàn)在還沒有一套成熟的能夠?qū)崿F(xiàn)集自動喂水、投食、喂奶、保溫、通風(fēng)、除便、防疫等功能為一體的自動控制系統(tǒng)。由于兔場的兔子數(shù)量很多,一旦某只兔子生病不能及時的采取相應(yīng)的措施,很容易將病情擴散,給兔場帶來一些不必要的損失。本系統(tǒng)將家兔出生時的相關(guān)信息錄入該系統(tǒng),根據(jù)各個階段家兔的管理信息,系統(tǒng)做出綜合分析判斷,給出相應(yīng)的決策。并根據(jù)不同的階段采取不同的管理防疫、配種、飼喂等措施,從而大大提高了家兔的成活率、兔毛及兔肉的品質(zhì)和產(chǎn)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種集自動喂水、投食、喂奶、保溫、通風(fēng)、除糞便等功能為一體的系統(tǒng),將物聯(lián)網(wǎng)技應(yīng)用于家兔飼養(yǎng)及管理過程中,實現(xiàn)家兔飼養(yǎng)科學(xué)化、信息化、智能化。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
一、一種基于物聯(lián)網(wǎng)的家兔標準化養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng),包括多個無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點、ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、客戶端和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。其中所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過ZigBee路由節(jié)點連接ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān),ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入服務(wù)器連接客戶端以傳輸數(shù)據(jù);其中所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像機、交換機、硬盤錄像機、路由器和顯示器,所述攝像機通過交換機連接硬盤錄像機以接收兔舍視頻信息的數(shù)據(jù),并通過顯示器顯示數(shù)據(jù)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括食料傳送監(jiān)控節(jié)點、供料監(jiān)控節(jié)點、剩料監(jiān)測節(jié)點、飲水監(jiān)控節(jié)點、自動喂奶控監(jiān)控節(jié)點、通風(fēng)控制節(jié)點、光照度監(jiān)控節(jié)點、環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和自動清糞監(jiān)控節(jié)點。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的客戶端用于實時查看每只兔子的身份、出籠、入籠、食料、免疫、生長及健康情況信息、母兔喂奶仔兔的情況信息、兔舍的環(huán)境參數(shù)信息、養(yǎng)殖設(shè)備管理信息以及產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果查詢;客戶端聯(lián)網(wǎng)后通過服務(wù)器連接至路由器,即可實時查看兔舍視頻信息。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的服務(wù)器軟件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和專家決策系統(tǒng);
數(shù)據(jù)庫,用于存儲和管理上述記錄的出籠信息、入籠信息、食料信息、免疫信息、實時監(jiān)測到的家兔飲水信息、進食信息、健康狀況信息、母兔喂奶仔兔的情況信息、兔舍環(huán)境參數(shù)信息、兔舍光照強度信息、兔舍調(diào)控設(shè)備運行情況信息、外部輸入的兔舍基礎(chǔ)設(shè)備信息、外部輸入的兔舍最佳環(huán)境信息、外部輸入的最佳家兔健康狀態(tài)信息以及專家決策信息;
專家決策系統(tǒng),用于將實時采集的兔舍環(huán)境參數(shù)信息、家兔健康狀態(tài)信息、母兔喂奶仔兔的情況信息與最佳閾值進行比較;啟動家兔養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)、疾病智能預(yù)警和診斷系統(tǒng)、數(shù)字化精細飼喂系統(tǒng)和自動化精細喂奶系統(tǒng),根據(jù)專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標準信息做出相應(yīng)的專家決策。
二、一種基于物聯(lián)網(wǎng)的家兔標準化養(yǎng)殖智能監(jiān)控方法,其特征在于,包括步驟:
⑴在兔舍的設(shè)定位置部署食料傳送監(jiān)控節(jié)點、供料監(jiān)控節(jié)點、剩料監(jiān)測節(jié)點、飲水監(jiān)控節(jié)點、自動喂奶控監(jiān)控節(jié)點、通風(fēng)控制節(jié)點、光照度監(jiān)控節(jié)點、環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和自動清糞監(jiān)控節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點和ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān),構(gòu)成無線傳感網(wǎng)絡(luò);
食料傳送監(jiān)控節(jié)點用于定時自動傳送食料并監(jiān)測每個兔籠內(nèi)兔子的進食情況;
供料監(jiān)控節(jié)點用于定時自動配料、給料;
剩料監(jiān)測節(jié)點用于定時監(jiān)測剩料情況,為家兔疾病診斷提供依據(jù);
飲水監(jiān)控節(jié)點用于實時監(jiān)測兔子的飲水量,為家兔疾病診斷提供依據(jù);并智能補水;
自動喂奶控監(jiān)控節(jié)點用于定時自動喂奶;
通風(fēng)控制節(jié)點用于調(diào)節(jié)兔舍內(nèi)的溫度、濕度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù);
光照度監(jiān)控節(jié)點用于監(jiān)測、調(diào)控兔舍的最適宜光照強度和光照時間;
環(huán)境監(jiān)測節(jié)點用于實時監(jiān)測養(yǎng)殖場兔舍的環(huán)境信息;
自動清糞監(jiān)控節(jié)點用于自動清理兔舍的糞便;
⑵在兔舍部署視頻監(jiān)控系統(tǒng),用于實時監(jiān)測、觀察兔舍情況及兔子的生活狀態(tài);
⑶建立數(shù)據(jù)庫,將上述節(jié)點實時采集的數(shù)據(jù)信息存儲于該數(shù)據(jù)庫;所述的數(shù)據(jù)庫預(yù)設(shè)有外部輸入的兔舍基礎(chǔ)設(shè)備信息、外部輸入的兔舍最佳環(huán)境信息、外部輸入的兔子最佳健康情況信息、外部輸入的配料、供料信息、剩料信息以及專家決策信息;
⑷將實時采集的各個兔舍的環(huán)境參數(shù)信息、兔子健康狀態(tài)信息與最佳閾值進行比較;啟動家兔養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)、疾病智能預(yù)警和診斷系統(tǒng)、數(shù)字化精細飼喂系統(tǒng)和自動化精細喂奶系統(tǒng),根據(jù)專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標準信息做出相應(yīng)的專家決策;所述的專家數(shù)據(jù)庫信息為專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標準信息;所述的標準信息,采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對系統(tǒng)運行中收集的數(shù)據(jù)進行智能分析后所得;
⑸基于所述的專家決策,根據(jù)實時采集的兔舍環(huán)境參數(shù)信息、進食飲水信息和健康狀態(tài)信息自動調(diào)控各執(zhí)行單元;當(dāng)需要查詢兔子的生活狀態(tài)或兔舍的相關(guān)情況時,通過PC終端或便攜式移動終端以網(wǎng)絡(luò)的方式訪問所述的數(shù)據(jù)庫。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的飲水監(jiān)控節(jié)點包括流量計、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、無線微控制單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電機驅(qū)動單元、聲光指示單元、水位傳感器、水泵執(zhí)行單元、電源管理單元;流量計、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元和聲光指示單元與無線微控制單元相連接;水位傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與無線微控制單元相連接;水泵執(zhí)行單元通過電機驅(qū)動單元與無線微控制單元相連接;電源管理單元為蓄電池供電電源,為流量計、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、無線微控制單元、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電機驅(qū)動單元、聲光指示單元、水位傳感器、水泵執(zhí)行單元供電。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的自動喂奶監(jiān)控節(jié)點包括定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、紅外檢測單元、無線微控制單元、報警提示單元、電機驅(qū)動單元、聯(lián)動門執(zhí)行單元、聲光指示單元和電源管理單元;定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、紅外檢測單元、報警提示單元、聲光指示單元分別與無線微控制單元相連接;聯(lián)動門執(zhí)行單元通過電機驅(qū)動單元與無線微控制單元相連接;電源管理單元為蓄電池供電電源,為定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、紅外檢測單元、無線微控制單元、報警提示單元、電機驅(qū)動單元、聯(lián)動門執(zhí)行單元、聲光指示單元供電。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的光照度監(jiān)控節(jié)點包括定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、無線微控制單元、光照度采集單元日照調(diào)控單元和電源管理單元;定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、光照度采集單元、日照調(diào)控單元分別與無線微控制單元相連接;電源管理單元為蓄電池供電電源,為定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、無線微控制單元、光照度采集單元、日照調(diào)控單元供電。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的環(huán)境監(jiān)控節(jié)點包括傳感器單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)處理單元和電源管理單元;傳感器單元通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元與數(shù)據(jù)處理單元相連接;傳感器單元包括溫濕度傳感器、氨氣濃度傳感器和CO2濃度傳感器;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元為A/D轉(zhuǎn)換單元;數(shù)據(jù)處理單元為無線微控制單元;電源管理單元為蓄電池供電電源,為傳感器單元、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元、數(shù)據(jù)處理單元供電。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的自動清糞監(jiān)控節(jié)點包括定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、無線微控制單元、信號調(diào)理電路、驅(qū)動執(zhí)行單元、聲光指示單元、氣體傳感器和電源管理單元;定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、驅(qū)動執(zhí)行單元、聲光指示單元與無線微控制單元相連接;氣體傳感器通過信號調(diào)理電路與無線微控制單元相連接;電源管理單元為蓄電池供電電源,為定時單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、調(diào)試單元、無線微控制單元、信號調(diào)理電路、驅(qū)動執(zhí)行單元、聲光指示單元、氣體傳感器供電。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的氣體傳感器采用ME3-NH3定電位電解型氨氣傳感器實時采集兔舍的氨氣濃度;信號調(diào)理電路包括恒電位電路和傳感器的工作電路。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選,所述的全部無線微處理單元均為工業(yè)級JN5168無線射頻微控制器。
本發(fā)明的有益效果是:將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于家兔飼養(yǎng)及管理過程中,實現(xiàn)家兔飼養(yǎng)科學(xué)化、信息化、智能化。建立了一套集家兔養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)、疾病智能預(yù)警和診斷系統(tǒng)、數(shù)字化精細飼喂系統(tǒng)和自動化精細喂奶系統(tǒng)為一體的家兔養(yǎng)殖智能監(jiān)測系統(tǒng)。針對現(xiàn)有家兔養(yǎng)殖系統(tǒng)的不足進行改進,使養(yǎng)殖設(shè)備更具智能性、大大節(jié)約了成本,同時針對家兔生長對環(huán)境、飼養(yǎng)、疾病預(yù)防的特殊需求,實現(xiàn)對兔舍設(shè)備的智能調(diào)控,大大提高了家兔的成活率,同時提高了兔肉、兔毛的品質(zhì)和產(chǎn)量,有助于家兔養(yǎng)殖企業(yè)創(chuàng)造更多、更大的經(jīng)濟效益。
附圖說明
圖1為基于物聯(lián)網(wǎng)的家兔標準化養(yǎng)殖智能監(jiān)測系統(tǒng)拓撲圖;
圖2為本發(fā)明的飲水監(jiān)控節(jié)點;
圖3為本發(fā)明的自動喂奶監(jiān)控節(jié)點;
圖4為本發(fā)明的光照度監(jiān)控節(jié)點;
圖5為本發(fā)明的環(huán)境監(jiān)控節(jié)點;
圖6為本發(fā)明的自動清糞監(jiān)控節(jié)點。
附圖中,各標號代表的部件列表如下:
1、流量計,2、數(shù)據(jù)傳輸單元,3、調(diào)試單元,4無線微控制單元,5、A/D轉(zhuǎn)換模塊,6、電機驅(qū)動單元,7、聲光指示單元,8、水位傳感器,9、水泵執(zhí)行單元,10、電源管理單元,11、定時單元,12、數(shù)據(jù)傳輸單元,13、調(diào)試單元,14、紅外檢測單元,15、無線微控制單元,16、報警提示單元,17、電機驅(qū)動單元,18、聯(lián)動門執(zhí)行單元,19、聲光指示單元,20、電源管理單元,21、定時單元,22、數(shù)據(jù)傳輸單元,23、調(diào)試單元,24、無線微控制單元,25、光照度采集單元,26、日照調(diào)控單元,27、電源管理單元,28、傳感器單元,29、溫濕度傳感器,30、氨氣濃度傳感器,31、CO2濃度傳感器,32、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元,33、A/D轉(zhuǎn)換單元,34、數(shù)據(jù)處理單元,35、無線微控制單元,36、電源管理單元,37、定時單元,38、數(shù)據(jù)傳輸單元,39、調(diào)試單元,40、無線微控制單元,41、信號調(diào)理電路,42、驅(qū)動執(zhí)行單元,43、聲光指示單元,44、氣體傳感器,45、電源管理單元。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
如圖1所示,本發(fā)明的實施例提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的家兔標準化養(yǎng)殖智能監(jiān)控系統(tǒng),包括多個無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點、ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、客戶端和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。其中所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通過ZigBee路由節(jié)點連接ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān),ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接入服務(wù)器連接客戶端以傳輸數(shù)據(jù);其中所述視頻監(jiān)控系統(tǒng)包括攝像機、交換機、硬盤錄像機、路由器和顯示器,所述攝像機通過交換機連接硬盤錄像機以接收兔舍視頻信息的數(shù)據(jù),并通過顯示器顯示數(shù)據(jù)。
所述的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括食料傳送監(jiān)控節(jié)點、供料監(jiān)控節(jié)點、剩料監(jiān)測節(jié)點、飲水監(jiān)控節(jié)點、自動喂奶控監(jiān)控節(jié)點、通風(fēng)控制節(jié)點、光照度監(jiān)控節(jié)點、環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和自動清糞監(jiān)控節(jié)點。
所述的客戶端用于實時查看每只兔子的身份、出籠、入籠、食料、免疫、生長及健康情況信息、母兔喂奶仔兔的情況信息、兔舍的環(huán)境參數(shù)信息、養(yǎng)殖設(shè)備管理信息以及產(chǎn)品質(zhì)量分析結(jié)果查詢;客戶端聯(lián)網(wǎng)后通過服務(wù)器連接至路由器,即可實時查看兔舍視頻信息。
所述的服務(wù)器軟件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫和專家決策系統(tǒng);
數(shù)據(jù)庫,用于存儲和管理上述記錄的出籠信息、入籠信息、食料信息、免疫信息、實時監(jiān)測到的家兔飲水信息、進食信息、健康狀況信息、母兔喂奶仔兔的情況信息、兔舍環(huán)境參數(shù)信息、兔舍光照強度信息、兔舍調(diào)控設(shè)備運行情況信息、外部輸入的兔舍基礎(chǔ)設(shè)備信息、外部輸入的兔舍最佳環(huán)境信息、外部輸入的最佳家兔健康狀態(tài)信息以及專家決策信息;
專家決策系統(tǒng),用于將實時采集的兔舍環(huán)境參數(shù)信息、家兔健康狀態(tài)信息、母兔喂奶仔兔的情況信息與最佳閾值進行比較;啟動家兔養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)、疾病智能預(yù)警和診斷系統(tǒng)、數(shù)字化精細飼喂系統(tǒng)和自動化精細喂奶系統(tǒng),根據(jù)專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標準信息做出相應(yīng)的專家決策。
一種基于物聯(lián)網(wǎng)的家兔標準化養(yǎng)殖智能監(jiān)控方法,其特征在于,包括步驟:
⑴在兔舍的設(shè)定位置部署食料傳送監(jiān)控節(jié)點、供料監(jiān)控節(jié)點、剩料監(jiān)測節(jié)點、飲水監(jiān)控節(jié)點、自動喂奶控監(jiān)控節(jié)點、通風(fēng)控制節(jié)點、光照度監(jiān)控節(jié)點、環(huán)境監(jiān)測節(jié)點和自動清糞監(jiān)控節(jié)點、ZigBee路由節(jié)點和ZigBee以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān),構(gòu)成無線傳感網(wǎng)絡(luò);
食料傳送監(jiān)控節(jié)點用于定時自動傳送食料并監(jiān)測每個兔籠內(nèi)兔子的進食情況;
供料監(jiān)控節(jié)點用于定時自動配料、給料;
剩料監(jiān)測節(jié)點用于定時監(jiān)測剩料情況,為家兔疾病診斷提供依據(jù);
飲水監(jiān)控節(jié)點用于實時監(jiān)測兔子的飲水量,為家兔疾病診斷提供依據(jù);并智能補水;
自動喂奶控監(jiān)控節(jié)點用于定時自動喂奶;
通風(fēng)控制節(jié)點用于調(diào)節(jié)兔舍內(nèi)的溫度、濕度、CO2濃度等環(huán)境參數(shù);
光照度監(jiān)控節(jié)點用于監(jiān)測、調(diào)控兔舍的最適宜光照強度和光照時間;
環(huán)境監(jiān)測節(jié)點用于實時監(jiān)測養(yǎng)殖場兔舍的環(huán)境信息;
自動清糞監(jiān)控節(jié)點用于自動清理兔舍的糞便;
⑵在兔舍部署視頻監(jiān)控系統(tǒng),用于實時監(jiān)測、觀察兔舍情況及兔子的生活狀態(tài);
⑶建立數(shù)據(jù)庫,將上述節(jié)點實時采集的數(shù)據(jù)信息存儲于該數(shù)據(jù)庫;所述的數(shù)據(jù)庫預(yù)設(shè)有外部輸入的兔舍基礎(chǔ)設(shè)備信息、外部輸入的兔舍最佳環(huán)境信息、外部輸入的兔子最佳健康情況信息、外部輸入的配料、供料信息、剩料信息以及專家決策信息;
⑷將實時采集的各個兔舍的環(huán)境參數(shù)信息、兔子健康狀態(tài)信息與最佳閾值進行比較;啟動家兔養(yǎng)殖環(huán)境數(shù)字化調(diào)控系統(tǒng)、疾病智能預(yù)警和診斷系統(tǒng)、數(shù)字化精細飼喂系統(tǒng)和自動化精細喂奶系統(tǒng),根據(jù)專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標準信息做出相應(yīng)的專家決策;所述的專家數(shù)據(jù)庫信息為專家決策系統(tǒng)內(nèi)置的標準信息;所述的標準信息,采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對系統(tǒng)運行中收集的數(shù)據(jù)進行智能分析后所得;
⑸基于所述的專家決策,根據(jù)實時采集的兔舍環(huán)境參數(shù)信息、進食飲水信息和健康狀態(tài)信息自動調(diào)控各執(zhí)行單元;當(dāng)需要查詢兔子的生活狀態(tài)或兔舍的相關(guān)情況時,通過PC終端或便攜式移動終端以網(wǎng)絡(luò)的方式訪問所述的數(shù)據(jù)庫。
圖2為本發(fā)明的飲水監(jiān)控節(jié)點結(jié)構(gòu)圖,在本實例中,所述的飲水監(jiān)控節(jié)點包括流量計1、數(shù)據(jù)傳輸單元2、調(diào)試單元3、無線微控制單元4、A/D轉(zhuǎn)換模塊5、電機驅(qū)動單元6、聲光指示單元7、水位傳感器8、水泵執(zhí)行單元9、電源管理單元10;流量計1、數(shù)據(jù)傳輸單元2、調(diào)試單元3和聲光指示單元7與無線微控制單元4相連接;水位傳感器8通過A/D轉(zhuǎn)換模塊5與無線微控制單元4相連接;水泵執(zhí)行單元9通過電機驅(qū)動單元6與無線微控制單元4相連接;電源管理單元10為蓄電池供電電源,為流量計1、數(shù)據(jù)傳輸單元2、調(diào)試單元3、無線微控制單元4、A/D轉(zhuǎn)換模塊5、電機驅(qū)動單元6、聲光指示單元7、水位傳感器8、水泵執(zhí)行單元9供電,將AC220V的市電轉(zhuǎn)換為DC24V、DC12V、DC5V、DC3.3V電源;DC24V為電機驅(qū)動單元6、水位傳感器8、水泵執(zhí)行單元9供電, DC12V為聲光指示單元7供電,DC5V 為流量計1、A/D轉(zhuǎn)換模塊5供電,DC3.3V為無線微處理單元4、數(shù)據(jù)傳輸單元2和調(diào)試單元3供電。
數(shù)據(jù)傳輸單元2包塊6DB 2.4 GHz天線接口,RS232通訊接口、USB2.0通訊接口;2.4GHz天線接口用于飲水監(jiān)控節(jié)點與無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的其他無線節(jié)點相互通信,RS232通訊接口、USB2.0通訊接口用于節(jié)點與上位機直接數(shù)據(jù)通訊或者在線調(diào)試。
調(diào)試單元3包塊復(fù)位電路、LED指示電路,RS232串口調(diào)試電路。復(fù)位電路用于復(fù)位飲水監(jiān)控節(jié)點的運行狀態(tài);LED指示電路包括紅、綠、黃三個不同顏色的發(fā)光二極管,綠色燈為電源指示燈,黃色燈亮表示節(jié)點啟動運行正常,紅色燈指示節(jié)點組網(wǎng)狀態(tài),紅燈亮表示該節(jié)點成功加入無線傳感網(wǎng)絡(luò),可正常向上位機傳輸數(shù)據(jù)信息。
無線微處理單元4采用工業(yè)級帶印刷天線的超低功耗的JN5168-001-M00模組,其核心芯片是一種高功率的ZigBee芯片,即JN5168,JN5168最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路、供電電路和編程接口電路。
圖3為本發(fā)明的自動喂奶監(jiān)控節(jié)點結(jié)構(gòu)圖,在本實例中,所述的自動喂奶監(jiān)控節(jié)點包括定時單元11、數(shù)據(jù)傳輸單元12、調(diào)試單元13、紅外檢測單元14、無線微控制單元15、報警提示單元16、電機驅(qū)動單元17、聯(lián)動門執(zhí)行單元18、聲光指示單元19和電源管理單元20;定時單元11、數(shù)據(jù)傳輸單元12、調(diào)試單元13、紅外檢測單元14、報警提示單元16、聲光指示單元19分別與無線微控制單元15相連接;聯(lián)動門執(zhí)行單元18通過電機驅(qū)動單元17與無線微控制單元15相連接;電源管理單元20為蓄電池供電電源,為定時單元11、數(shù)據(jù)傳輸單元12、調(diào)試單元13、紅外檢測單元14、無線微控制單元15、報警提示單元16、電機驅(qū)動單元17、聯(lián)動門執(zhí)行單元18、聲光指示單元19供電,將AC220V的市電轉(zhuǎn)換為DC24V、DC12V、DC5V、DC3.3V電源;DC24V為電機驅(qū)動單元17、聯(lián)動門執(zhí)行單元18供電, DC12V為報警提示單元16、聲光指示單元19供電,DC5V 為定時單元11、紅外檢測單元14供電,DC3.3V為無線微處理單元15、數(shù)據(jù)傳輸單元12和調(diào)試單元13供電;
紅外檢測單元14為單光束紅外對射紅外線ABO-20對射探測器探頭。
數(shù)據(jù)傳輸單元12包塊6DB 2.4 GHz天線接口,RS232通訊接口、USB2.0通訊接口;2.4GHz天線接口用于自動喂奶監(jiān)控節(jié)點與無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的其他無線節(jié)點相互通信,RS232通訊接口、USB2.0通訊接口用于節(jié)點與上位機直接數(shù)據(jù)通訊或者在線調(diào)試。
調(diào)試單元13包塊復(fù)位電路、LED指示電路,RS232串口調(diào)試電路。復(fù)位電路用于復(fù)位自動喂奶監(jiān)控節(jié)點的運行狀態(tài);LED指示電路包括紅、綠、黃三個不同顏色的發(fā)光二極管,綠色燈為電源指示燈,黃色燈亮表示節(jié)點啟動運行正常,紅色燈指示節(jié)點組網(wǎng)狀態(tài),紅燈亮表示該節(jié)點成功加入無線傳感網(wǎng)絡(luò),可正常向上位機傳輸數(shù)據(jù)信息。
無線微處理單元15采用工業(yè)級帶印刷天線的超低功耗的JN5168-001-M00模組,其核心芯片是一種高功率的ZigBee芯片,即JN5168,JN5168最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路、供電電路和編程接口電路。
圖4為本發(fā)明的光照度監(jiān)控節(jié)點結(jié)構(gòu)圖,在本實例中,所述的光照度監(jiān)控節(jié)點包括定時單元21、數(shù)據(jù)傳輸單元22、調(diào)試單元23、無線微控制單元24、光照度采集單元25、日照調(diào)控單元26和電源管理單元27;定時單元21、數(shù)據(jù)傳輸單元22、調(diào)試單元23、光照度采集單元25、日照調(diào)控單元26分別與無線微控制單元24相連接;電源管理單元27為蓄電池供電電源,為定時單元21、數(shù)據(jù)傳輸單元22、調(diào)試單元23、無線微控制單元24、光照度采集單元25、日照調(diào)控單元26供電,將AC220V的市電轉(zhuǎn)換為DC12V、DC5V、DC3.3V電源; DC12V、DC5V為定時單元21、日照調(diào)控單元26供電, DC3.3V為無線微處理單元24、數(shù)據(jù)傳輸單元22和調(diào)試單元23供電。
光照度采集單元25利用BH1750FVI數(shù)字光照強度傳感器實時采集兔舍舍內(nèi)光照強度,通過IIC串行通信接口與無線微控制器JN5168的DIO口連接。
日照調(diào)控單元26包括繼電器控制模塊、電流調(diào)控模塊、操控模式切換電路和日照燈;繼電器控制模塊用于隔離日照調(diào)控單元和無線微處理單元及光照度采集單元,同時控制日照燈的點亮與關(guān)閉;電流調(diào)控模塊控制日照燈的工作電流,從而調(diào)控日照燈的亮度;操控模式切換電路用于自動調(diào)控模式和手動調(diào)控模式的切換;日照燈用于兔舍補光,延長日照時長;
數(shù)據(jù)傳輸單元22包塊6DB 2.4 GHz天線接口,RS232通訊接口、USB2.0通訊接口;2.4GHz天線接口用于光照度監(jiān)控節(jié)點與無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的其他無線節(jié)點相互通信,RS232通訊接口、USB2.0通訊接口用于節(jié)點與上位機直接數(shù)據(jù)通訊或者在線調(diào)試。
調(diào)試單元23包塊復(fù)位電路、LED指示電路,RS232串口調(diào)試電路。復(fù)位電路用于復(fù)位光照度監(jiān)控節(jié)點的運行狀態(tài);LED指示電路包括紅、綠、黃三個不同顏色的發(fā)光二極管,綠色燈為電源指示燈,黃色燈亮表示節(jié)點啟動運行正常,紅色燈指示節(jié)點組網(wǎng)狀態(tài),紅燈亮表示該節(jié)點成功加入無線傳感網(wǎng)絡(luò),可正常向上位機傳輸數(shù)據(jù)信息。
無線微處理單元24采用工業(yè)級帶印刷天線的超低功耗的JN5168-001-M00模組,其核心芯片是一種高功率的ZigBee芯片,即JN5168,JN5168最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路、供電電路和編程接口電路。
圖5為本發(fā)明的環(huán)境監(jiān)控節(jié)點結(jié)構(gòu)圖,在本實例中,所述的環(huán)境監(jiān)控節(jié)點包括傳感器單元28、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元32、數(shù)據(jù)處理單元34和電源管理單元36;傳感器單元28通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元32與數(shù)據(jù)處理單元34相連接;傳感器單元28包括溫濕度傳感器29、氨氣濃度傳感器30和CO2濃度傳感器31;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元32為A/D轉(zhuǎn)換單元33;數(shù)據(jù)處理單元34為無線微控制單元35;電源管理單元36 為蓄電池供電電源,為傳感器單元28、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元32、數(shù)據(jù)處理單元34供電。將AC220V的市電轉(zhuǎn)換為DC6V、DC5V、DC3.3V、DC3V和DC-3V電源;DC6V、DC3.3V、DC3V和DC-3V為傳感器單元28供電, DC5V為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元32供電,DC3.3V為無線微控制單元35供電。
無線微控制單元35采用工業(yè)級帶印刷天線的超低功耗的JN5168-001-M00模組,其核心芯片是一種高功率的ZigBee芯片,即JN5168,JN5168最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路、供電電路和編程接口電路。
圖6為本發(fā)明的自動清糞監(jiān)控節(jié)點結(jié)構(gòu)圖,在本實例中,所述的自動清糞監(jiān)控節(jié)點包括定時單元37、數(shù)據(jù)傳輸單元38、調(diào)試單元39、無線微控制單元40、信號調(diào)理電路41、驅(qū)動執(zhí)行單元42、聲光指示單元43、氣體傳感器44和電源管理單元45;定時單元37、數(shù)據(jù)傳輸單元38、調(diào)試單元39、驅(qū)動執(zhí)行單元42、聲光指示單元43與無線微控制單元40相連接;氣體傳感器44通過信號調(diào)理電路41與無線微控制單元40相連接;電源管理單元45為蓄電池供電電源,為定時單元37、數(shù)據(jù)傳輸單元38、調(diào)試單元39、無線微控制單元40、信號調(diào)理電路41、驅(qū)動執(zhí)行單元42、聲光指示單元43、氣體傳感器44供電,將AC220V的市電轉(zhuǎn)換為DC24V、DC12V、DC5V、DC3.3V、DC3V和DC-3V電源;DC24V為驅(qū)動執(zhí)行單元42供電, DC12V為聲光指示單元43供電,DC5V 為定時單元37供電,DC3V和DC-3V為信號調(diào)理電路41、氣體傳感器44供電,DC3.3V為無線微處理單元40、數(shù)據(jù)傳輸單元38和調(diào)試單元39供電。
所述的氣體傳感器44采用ME3-NH3定電位電解型氨氣傳感器實時采集兔舍的氨氣濃度;信號調(diào)理電路41包括恒電位電路和傳感器的工作電路。
數(shù)據(jù)傳輸單元38包塊6DB 2.4 GHz天線接口,RS232通訊接口、USB2.0通訊接口;2.4GHz天線接口用于自動清糞監(jiān)控節(jié)點與無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的其他無線節(jié)點相互通信,RS232通訊接口、USB2.0通訊接口用于節(jié)點與上位機直接數(shù)據(jù)通訊或者在線調(diào)試;
調(diào)試單元39包塊復(fù)位電路、LED指示電路,RS232串口調(diào)試電路。復(fù)位電路用于復(fù)位自動清糞監(jiān)控節(jié)點的運行狀態(tài);LED指示電路包括紅、綠、黃三個不同顏色的發(fā)光二極管,綠色燈為電源指示燈,黃色燈亮表示節(jié)點啟動運行正常,紅色燈指示節(jié)點組網(wǎng)狀態(tài),紅燈亮表示該節(jié)點成功加入無線傳感網(wǎng)絡(luò),可正常向上位機傳輸數(shù)據(jù)信息;
無線微處理單元40采用工業(yè)級帶印刷天線的超低功耗的JN5168-001-M00模組,其核心芯片是一種高功率的ZigBee芯片,即JN5168,JN5168最小系統(tǒng)包括復(fù)位電路、供電電路和編程接口電路。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。