本發(fā)明涉及監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

奶牛的產(chǎn)奶量不僅受遺傳因素、生理因素、飼養(yǎng)管理因素的影響,在一定程度上還受奶牛泌乳期間所處環(huán)境因素的影響。有研究表明，奶牛的生產(chǎn)力影響因素中環(huán)境因素占到30-40％，因此研究奶牛生長環(huán)境，對環(huán)境數(shù)據(jù)進行實時的采集分析，進而指導奶牛場管理者對環(huán)境進行調(diào)控從而提高奶牛的生產(chǎn)力是非常有意義的。

目前，奶牛場現(xiàn)場的環(huán)境可以通過各種傳感器獲取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C，通過相關(guān)軟件設(shè)計人機交互界面來實現(xiàn)。奶牛場環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞接泻芏?，最常用的是有線布線，實際實施過程比較困難特別是遠距離敷設(shè)，費用高、施工周期長、不宜日常維護。奶牛場環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸中的無線傳輸方式有若干種，常用的有：zigbee技術(shù)，其是基于ieee802.15.4標準的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議，zigbee技術(shù)是一種短距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線通信技術(shù)；wi-fi，其是基于ieee802.11的一種允許電子設(shè)備連接到一個無線局域網(wǎng)(wlan)的技術(shù)，通常使用2.4g或5gism射頻頻段，實際上就是把有線網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換成無線信號；bluetooth藍牙，其是一種基于ieee802.15.1無線技術(shù)標準，可實現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換，使用2.4—2.485ghz的ism波段的uhf無線電波，其包括經(jīng)典藍牙、高速藍牙和藍牙低功耗協(xié)議，高速藍牙基于wi-fi；其中，經(jīng)典藍牙則包括舊有藍牙協(xié)議，3/24mbps。

但是，現(xiàn)有的奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的信息化技術(shù)還有待提高，特別是對分布于野外或者郊區(qū)等地區(qū)偏遠且環(huán)境復雜的奶牛場，其環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸效率和準確率方面均不太理想。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

第一方面，本發(fā)明提供一種遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，至少包括：兩臺數(shù)傳電臺和上位機；所述兩臺數(shù)傳電臺分別設(shè)置在奶牛場和辦公區(qū)，設(shè)置在所述奶牛場的第一數(shù)傳電臺環(huán)境參數(shù)采集模塊相連，設(shè)置在辦公區(qū)的第二數(shù)傳電臺分別與所述第一數(shù)傳電臺及所述上位機相連；所述上位機用于顯示并存儲所述第二數(shù)傳電臺傳輸?shù)哪膛霏h(huán)境參數(shù)。

其中，所述環(huán)境參數(shù)采集模塊包括：至少一個溫濕度傳感器和模擬量采集器；所述溫濕度傳感器設(shè)置在所述奶牛場內(nèi)，且與所述模擬量采集器相連，用于采集所述奶牛場內(nèi)的溫度信號和濕度信號；所述模擬量采集器分別與所述溫濕度傳感器及所述第一數(shù)傳電臺相連，用于將溫濕度傳感器采集的溫度信號和濕度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號傳輸至所述第一數(shù)傳電臺。

其中，所述環(huán)境參數(shù)采集模塊還包括：二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、硫化氫傳感器和二氧化硫傳感器；所述二氧化碳傳感器、所述氨氣傳感器、所述硫化氫傳感器及所述二氧化硫傳感器均與所述模擬量采集器相連。

所述模擬量采集器采用屏蔽雙絞線與所述溫濕度傳感器、所述二氧化碳傳感器、所述氨氣傳感器、所述硫化氫傳感器及所述二氧化硫傳感器相連，且在所述模擬量采集器的信號采集通道上并聯(lián)無極性瓷片電容。

其中，所述上位機中的監(jiān)控中心采用主從式半雙工通信方式與監(jiān)控終端通信；所述監(jiān)控中心與所述第二數(shù)傳電臺相連，用于主動查詢奶牛場的環(huán)境參數(shù)；所述監(jiān)控終端用于顯示并存儲所述第二數(shù)傳電臺傳輸?shù)哪膛霏h(huán)境參數(shù)。

其中，所述數(shù)傳電臺采用gemdssd2型數(shù)傳電臺；所述模擬量采集器采用8通道模擬量輸入模塊ut-5508；所述溫濕度傳感器采用qfa3171型傳感器。

其中，所述二氧化碳傳感器采用基于紅外檢測技術(shù)的mot300-co2-ir型無線氣體傳感器；所述氨氣傳感器采用基于電化學檢測原理的mot300-nh3型傳感器；所述硫化氫傳感器采用基于電化學檢測原理的mot300-h2s型傳感器；以及所述二氧化硫傳感器采用基于電化學檢測原理的mot300-so2型傳感器。

第二方面，本發(fā)明提供一種遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測方法，包括：s1，將轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至奶牛場的第一數(shù)傳電臺；s2，通過所述第一數(shù)傳電臺將所述數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)傳輸至辦公區(qū)的第二數(shù)傳電臺；s3，所述第二數(shù)傳電臺將所述數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至上位機進行顯示并存儲。

其中，所述方法還包括獲取奶牛場的環(huán)境參數(shù)，并將所述環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)。

其中，所述s3中的將所述數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至上位機進行顯示包括：以數(shù)值、曲線或圖表方式在上位機中進行顯示。

本發(fā)明提供的一種遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)及方法，通過分別在奶牛場和辦公區(qū)設(shè)置數(shù)傳電臺，使得環(huán)境參數(shù)采集模塊獲取的環(huán)境參數(shù)能夠通過數(shù)傳電臺實時和可靠的傳輸至上位機，進而在上位機中進行顯示和存儲，降低了遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的成本，且該監(jiān)測系統(tǒng)特別適合于野外和郊區(qū)等地區(qū)偏遠且環(huán)境復雜的場合，以使奶牛場管理者可以根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)得到的環(huán)境參數(shù)采取對應(yīng)的措施，進而提高奶牛的單產(chǎn)量。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明另一實施例提供的遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

圖1為本發(fā)明實施例提供的遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖1所示，該監(jiān)測系統(tǒng)包括：第一數(shù)傳電臺101、第二數(shù)傳電臺102、上位機103和環(huán)境參數(shù)采集模塊104。

第一數(shù)傳電臺101設(shè)置在奶牛場，與環(huán)境參數(shù)采集模塊104相連；第二數(shù)傳電臺102設(shè)置在辦公區(qū)，分別與第一數(shù)傳電臺101和上位機103相連；上位機103用于顯示并存儲第二數(shù)傳電臺102傳輸?shù)哪膛霏h(huán)境參數(shù)。

其中，環(huán)境參數(shù)采集模塊用于采集奶牛場的環(huán)境參數(shù)，例如，奶牛場的溫度、濕度、二氧化碳濃度和氨氣濃度等。

其中，數(shù)傳電臺(radiomodem)，又可稱為“無線數(shù)傳電臺”、“無線數(shù)傳模塊”，是指借助dsp技術(shù)和無線電技術(shù)實現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺。數(shù)傳電臺的使用從最早的按鍵電碼、電報、模擬電臺加無線modem，發(fā)展到目前的數(shù)字電臺和dsp、軟件無線電；傳輸信號也從代碼、低速數(shù)據(jù)(300～1200bps)到高速數(shù)據(jù)(n*64k～n*e1)，可以傳輸包括遙控遙測數(shù)據(jù)、動態(tài)圖像等業(yè)務(wù)。美國mds數(shù)傳電臺，芬蘭satel數(shù)傳電臺為目前國際上比較知名的數(shù)據(jù)傳輸電臺。

其中，上位機是指可以直接發(fā)出操控命令的計算機，一般是pc/hostcomputer/mastercomputer/uppercomputer，屏幕上顯示各種信號變化(液壓，水位，溫度等)。下位機是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計算機，一般是plc/單片機singlechipmicrocomputer/slavecomputer/lowercomputer之類的。上位機發(fā)出的命令首先給下位機，下位機再根據(jù)此命令解釋成相應(yīng)時序信號直接控制相應(yīng)設(shè)備。下位機不時讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)(一般為模擬量)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號反饋給上位機。

具體地，對奶牛場的環(huán)境進行遠程監(jiān)測的監(jiān)測系統(tǒng)包括：兩臺數(shù)傳電臺和上位機103。在數(shù)傳電臺使用前，首先對數(shù)傳電臺進行初始化設(shè)置，即數(shù)傳電臺與計算機連接，瀏覽器輸入數(shù)傳電臺的網(wǎng)絡(luò)地址，進入網(wǎng)頁進行數(shù)傳電臺設(shè)置，包括對傳輸頻率、傳輸速率、數(shù)傳電臺的每個端口進行相應(yīng)設(shè)置，其中傳輸頻率與計算機串口的設(shè)置相同，其它參數(shù)取默認值，之后啟動數(shù)傳電臺進行通訊。

第一數(shù)傳電臺101與環(huán)境參數(shù)采集模塊104相連，當環(huán)境參數(shù)采集模塊104獲取到奶牛場的環(huán)境參數(shù)信息后，例如，環(huán)境參數(shù)信息為：奶牛場的溫度、濕度、二氧化碳濃度和氨氣濃度等。此時，第一數(shù)傳電臺101會接收到奶牛場的環(huán)境參數(shù)信號，并將該環(huán)境參數(shù)信號經(jīng)過調(diào)頻和數(shù)據(jù)加密處理后，通過第一數(shù)傳電臺101的增益天線以電磁波形式發(fā)送至第二數(shù)傳電臺102。

第二數(shù)傳電臺102與第一數(shù)傳電臺101和上位機103相連，第二數(shù)傳電臺102接收第一數(shù)傳電臺101傳輸?shù)沫h(huán)境參數(shù)信號，并對其進行解碼等，該過程是雙向的相當于透傳，無線信號處理由第二數(shù)傳電臺102自動完成，處理后的環(huán)境參數(shù)信號傳輸至上位機103。上位機103接收到環(huán)境參數(shù)信號后對其進行轉(zhuǎn)換處理，最終將環(huán)境參數(shù)以工程量值、曲線或者圖表等方式顯示在監(jiān)控畫面上，并將該環(huán)境參數(shù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，從而完成對奶牛場現(xiàn)場的實時監(jiān)控。

在本發(fā)明實施例中，通過分別在奶牛場和辦公區(qū)設(shè)置數(shù)傳電臺，使得環(huán)境參數(shù)采集模塊獲取的環(huán)境參數(shù)能夠通過數(shù)傳電臺實時和可靠的傳輸至上位機，進而在上位機進行顯示和存儲，降低了遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的成本，且該監(jiān)測系統(tǒng)特別適合于野外和郊區(qū)等地區(qū)偏遠且環(huán)境復雜的場合，以使奶牛場管理者可以根據(jù)得到的環(huán)境參數(shù)采取對應(yīng)的措施，進而提高奶牛的單產(chǎn)量。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖2，所述環(huán)境參數(shù)采集模塊104包括：至少一個溫濕度傳感器241和模擬量采集器242；所述溫濕度傳感器241設(shè)置在所述奶牛場內(nèi)，且與所述模擬量采集器242相連，用于采集所述奶牛場內(nèi)的溫度信號和濕度信號；所述模擬量采集器242分別與所述溫濕度傳感器241及所述第一數(shù)傳電臺101相連，用于將溫濕度傳感器241采集的溫度信號和濕度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號傳輸至所述第一數(shù)傳電臺101。

其中，溫濕度傳感器是指能將溫度量和濕度量轉(zhuǎn)換成容易被測量處理的電信號的設(shè)備或裝置。市場上的溫濕度傳感器一般是測量溫度量和相對濕度量。

其中，模擬量采集器是一款用于采集0-5v電壓信號，4-20ma電流信號的智能采集模塊，也稱為模擬量采集模塊，其主要原理是將電壓和電流信號采集輸入，然后通過485通信接口與上位機pc相連接，通信協(xié)議采用工業(yè)通信標準的modbusrtu協(xié)議。

具體地，環(huán)境參數(shù)采集模塊104包括至少一個溫濕度傳感器241和模擬量采集器242，可以根據(jù)需要在奶牛場的多個位置設(shè)置溫濕度傳感器241，進而達到全面檢測奶牛場環(huán)境溫濕度的目的。環(huán)境參數(shù)采集模塊104中的溫濕度傳感器241用于采集奶牛場的溫度信息和濕度信息，溫濕度傳感器241采集的溫度信息和濕度信息為電流信號或者電壓信號。環(huán)境參數(shù)采集模塊104中的模擬量采集器242對溫濕度傳感器241中的溫度信號和濕度信號進行采集，并將采集的溫度信號和濕度信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成工業(yè)上常見的串口modbusrtu協(xié)議，然后輸送至第一數(shù)傳電臺101。

在本發(fā)明實施例中，通過在環(huán)境參數(shù)采集模塊中設(shè)置溫濕度傳感器，來對奶牛場的溫度和濕度實時進行采集，并通過模擬量采集器將采集的溫度信號和濕度信號轉(zhuǎn)化為可被數(shù)傳電臺讀取的數(shù)字信號，使得遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以實時獲取奶牛場的溫度信息和濕度信息。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，結(jié)合圖2，所述環(huán)境參數(shù)采集模塊104還包括：二氧化碳傳感器243、氨氣傳感器244、硫化氫傳感器245和二氧化硫傳感器246；所述二氧化碳傳感器243、所述氨氣傳感器244、所述硫化氫傳感器245及所述二氧化硫傳感器246均與所述模擬量采集器242相連。

其中，二氧化碳傳感器用于檢測二氧化碳濃度的設(shè)備或裝置；氨氣傳感器用于檢測氨氣濃度的設(shè)備或裝置；硫化氫傳感器用于檢測硫化氫濃度的設(shè)備或裝置；二氧化硫傳感器用于檢測二氧化硫濃度的設(shè)備或裝置。

具體地，環(huán)境參數(shù)采集模塊104還包括：二氧化碳傳感器243、氨氣傳感器244、硫化氫傳感器245和二氧化硫傳感器246，可以根據(jù)需要在奶牛場的多個位置設(shè)置二氧化碳傳感器243、氨氣傳感器244、硫化氫傳感器245和二氧化硫傳感器246。環(huán)境參數(shù)采集模塊104中的二氧化碳傳感器243對奶牛場空氣中的二氧化碳濃度進行采集，獲得二氧化碳濃度信號；氨氣傳感器244對奶牛場空氣中的氨氣濃度進行采集，獲得氨氣濃度信號；硫化氫傳感器245對奶牛場空氣中的硫化氫濃度進行采集，獲得硫化氫濃度信號；二氧化硫傳感器246對奶牛場空氣中的二氧化硫濃度進行采集，獲得二氧化硫濃度信號。然后模擬量采集器242采集各傳感器的采集信號，并將采集到的二氧化碳濃度信號、氨氣濃度信號、硫化氫濃度信號和二氧化硫濃度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成工業(yè)上常見的串口modbusrtu協(xié)議，然后傳輸至第一數(shù)傳電臺101。

在本發(fā)明實施例中，通過在環(huán)境參數(shù)采集模塊中設(shè)置二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、硫化氫傳感器和二氧化硫傳感器，可以對奶牛場空氣中二氧化碳濃度、氨氣濃度、硫化氫濃度和二氧化硫濃度的空氣質(zhì)量參數(shù)進行實時采集，并將采集的空氣質(zhì)量參數(shù)通過模擬量采集器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號后傳輸至第一數(shù)傳電臺，使得遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可以實時獲取到奶牛場空氣中的二氧化碳濃度、氨氣濃度、硫化氫濃度和二氧化硫濃度。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述模擬量采集器242采用屏蔽雙絞線與所述溫濕度傳感器241、所述二氧化碳傳感器243、所述氨氣傳感器244、所述硫化氫傳感器245及所述二氧化硫傳感器246相連，且在所述模擬量采集器242的信號采集通道上并聯(lián)無極性瓷片電容。

其中，屏蔽雙絞線(shieldedtwistedpair，stp)是一種廣泛用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)你~質(zhì)雙絞線。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(utp：unshildedtwistedpair)和屏蔽雙絞線(stp：shieldedtwistedpair)兩種類型。在物理結(jié)構(gòu)上，屏蔽雙絞線比非屏蔽雙絞線多了全屏蔽層和/或線對屏蔽層，通過屏蔽的方式，減少了衰減和噪音，從而提供了更加潔凈的電子信號和更長的電纜長度。

其中，瓷片電容(ceramiccapacitor)是一種用陶瓷材料作介質(zhì)，在陶瓷表面涂覆一層金屬薄膜，再經(jīng)高溫燒結(jié)后作為電極而成的電容器，通常用于高穩(wěn)定振蕩回路中，作為回路、旁路電容器及墊整電容器。

具體地，為了使各傳感器采集的信號減少受干擾的程度，從而得到較純凈的環(huán)境參數(shù)信號，則在各傳感器與模擬量采集器242之間采用屏蔽雙絞線相連接，屏蔽層單端接地，遠離交流電纜，若無條件，應(yīng)避免與交流電纜平行敷設(shè)，可以增大電纜之間的夾角，以減少電磁干擾，電纜之間的夾角最好為90°。為了減少疊加在信號線上的干擾，模擬量采集器242的每路信號采集通道上均并聯(lián)無極性瓷片電容(0.1μf～0.47μf/25v)。

在本發(fā)明實施例中，通過采用屏蔽雙絞線將各傳感器與模擬量采集器相連，可以得到較純凈的電子信號，以及在模擬量采集器的每路信號采集通道上并聯(lián)無級性瓷片電容，可以檢索疊加在信號線上的干擾，從而減少模擬量采集器得到的電子信號受干擾的程度。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述上位機103中的監(jiān)控中心采用主從式半雙工通信方式與監(jiān)控終端通信；所述監(jiān)控中心與所述第二數(shù)傳電臺相連，用于主動查詢奶牛場的環(huán)境參數(shù)；所述監(jiān)控終端用于顯示并存儲所述第二數(shù)傳電臺傳輸?shù)哪膛霏h(huán)境參數(shù)。

其中，半雙工通信，即half-duplexcommunication，這種通信方式可以實現(xiàn)雙向的通信，但不能在兩個方向上同時進行，必須輪流交替地進行。也就是說，通信信道的每一段都可以是發(fā)送端，也可以是接收端。但同一時刻里，信息只能有一個傳輸方向。如日常生活中的例子有步話機通信，對講機等。

具體地，上位機103中的監(jiān)控中心與監(jiān)控終端采用主從式半雙工通信，當監(jiān)控中心主動獲取奶牛場的環(huán)境參數(shù)時，第二數(shù)傳電臺102會接收到該獲取奶牛場環(huán)境參數(shù)的指令，并將該指令傳輸至第一數(shù)傳電臺101，然后第一數(shù)傳電臺101將包含奶牛場環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)包回傳至第二數(shù)傳電臺102。第二數(shù)傳電臺102接收到包含環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)包并做出響應(yīng)，此時，上位機103會接收到第二數(shù)傳電臺102傳輸?shù)哪膛霏h(huán)境參數(shù)，則監(jiān)控終端對該奶牛場環(huán)境參數(shù)進行顯示和存儲，即將該環(huán)境參數(shù)顯示在監(jiān)控畫面中，例如，將環(huán)境參數(shù)以數(shù)值、曲線或者圖表等方式顯示在監(jiān)控畫面中，以及將環(huán)境參數(shù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。

由于監(jiān)控中心與監(jiān)控終端通信時，數(shù)據(jù)包的長度隨著不同的命令而不同，通信的時間也不相同。監(jiān)控終端就需要能夠適應(yīng)監(jiān)控中心的任何時刻的任一種控制命令的正常通信。為了能夠適應(yīng)以上的各種情況，監(jiān)控終端與監(jiān)控中心之間的通信遵循設(shè)計的通訊協(xié)議，包括幀開始，命令字，數(shù)據(jù)，幀校驗和幀結(jié)束標志等。

在本發(fā)明實施例中，通過監(jiān)控中心主動查詢奶牛場的環(huán)境參數(shù)，第二數(shù)傳電臺會接收到第一數(shù)傳電臺傳輸?shù)哪膛霏h(huán)境參數(shù)，然后第二數(shù)傳電臺將接收到的奶牛場環(huán)境參數(shù)傳輸至上位機，并在監(jiān)控終端中對環(huán)境參數(shù)進行顯示和存儲，在實時監(jiān)控奶牛場環(huán)境參數(shù)的同時，使得用戶還可以根據(jù)實際情況對奶牛場的環(huán)境參數(shù)進行主動查詢。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述數(shù)傳電臺采用gemdssd2型數(shù)傳電臺；所述模擬量采集器采用8通道模擬量輸入模塊ut-5508；所述溫濕度傳感器采用qfa3171型傳感器。

具體地，為克服現(xiàn)場復雜電磁干擾以及保證設(shè)備能夠長期穩(wěn)定工作，選用gemdssd2型數(shù)傳電臺，該數(shù)傳電臺具有專用的窄帶頻點，頻段為220～235mhz，確保沒有其他無線設(shè)備干擾；保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，防止?shù)據(jù)泄密，數(shù)傳電臺之間數(shù)據(jù)傳送采用加密技術(shù)；寬溫工作環(huán)境：-40℃～70℃，符合嚴格的工業(yè)標準，采用更穩(wěn)定的溫度補償晶體振蕩器(tcxo)，使得數(shù)傳電臺能夠滿足嚴酷的工作環(huán)境及緊急事件的應(yīng)用。

gemdssd2型數(shù)傳電臺提供透明的rs232接口，傳輸速率達19.2kbps，收發(fā)轉(zhuǎn)換時間小于10ms，具有場強、溫度、電壓等指示，誤碼統(tǒng)計、狀態(tài)告警、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。數(shù)傳電臺一次投入持續(xù)使用，架設(shè)方便、易于擴展和使用，無中轉(zhuǎn)通信距離達70km，能適應(yīng)室內(nèi)或室外的惡劣工作環(huán)境?？晒ぷ饔趩喂ぁ腚p工、時分雙工tdd、全雙工方式，收發(fā)同頻或異頻中轉(zhuǎn)組網(wǎng)，并具有遠程診斷、測試、監(jiān)控功能，滿足各種應(yīng)用的遙測臺網(wǎng)中心與眾多遠方站之間的遠距離、高速、高可靠的數(shù)據(jù)采集和控制。

因此采用gemdssd2型數(shù)傳電臺提高了遠程環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的適用性。且該數(shù)傳電臺通過數(shù)據(jù)直接啟動，在沒有數(shù)據(jù)時，數(shù)傳電臺處于體眠等待狀態(tài)，一旦數(shù)據(jù)來臨啟動發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，開始工作。如果一定時間段內(nèi)沒有數(shù)據(jù)來臨，數(shù)傳電臺重回體眠狀態(tài)。

在本發(fā)明實施例中，考慮到遠程奶牛場的復雜電磁干擾、交流電干擾以及信號采樣基準點等諸多因素影響，為了保證精度和長期穩(wěn)定選擇ut-5508模擬量采集器，該模擬量采集器具有2500vdc隔離模擬量輸入，模擬量差分輸入方式；內(nèi)部a/d轉(zhuǎn)換器采用24位高精確度sigma-delta芯片，精度±0.1％滿量程；采樣速率為10樣本/秒，零漂移：20μv/℃，量程漂移為25ppm/℃，功耗為1.3w。

ut-5508是遠程數(shù)據(jù)采集模塊，模塊可以通過utbus協(xié)議的一系列指令進行遠程控制，模塊和上位機是使用ascii碼數(shù)據(jù)形式通過rs-485串行總線進行通訊。波特率是軟件設(shè)置的，傳輸速率最大可達到115.2k而且可以進行選擇。ut-5508還支持modbusrtu協(xié)議。

qfa3171型傳感器的傳感元件的電容值隨濕度變化而成函數(shù)方式變化和傳感元件的電阻值隨溫度變化而成函數(shù)方式變化。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述二氧化碳傳感器采用基于紅外檢測技術(shù)的mot300-co2-ir型無線氣體傳感器；所述氨氣傳感器采用基于電化學檢測原理的mot300-nh3型傳感器；所述硫化氫傳感器采用基于電化學檢測原理的mot300-h2s型傳感器；以及所述二氧化硫傳感器采用基于電化學檢測原理的mot300-so2型傳感器。

圖3為本發(fā)明實施例提供的遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測方法的流程圖，如圖3所示，該方法包括：s1，將轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至奶牛場的第一數(shù)傳電臺；s2，通過所述第一數(shù)傳電臺將所述數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)傳輸至辦公區(qū)的第二數(shù)傳電臺；s3，所述第二數(shù)傳電臺將所述數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至上位機進行顯示并存儲。

具體地，在監(jiān)測奶牛場環(huán)境信息時，先將轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至設(shè)置在奶牛場內(nèi)的第一數(shù)傳電臺，然后該第一數(shù)傳電臺通過增益天線以電磁波的形式將數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)傳輸至辦公區(qū)的第二數(shù)傳電臺。該第二數(shù)傳電臺接收到數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)后，將該數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至上位機，并在上位機中對奶牛場的環(huán)境參數(shù)進行處理，最終顯示奶牛場的環(huán)境參數(shù)，并將該環(huán)境參數(shù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。

在本發(fā)明實施例中，通過數(shù)傳電臺傳輸奶牛場內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，能夠?qū)⒃摥h(huán)境參數(shù)實時和可靠的傳輸至上位機，進而在上位機中進行顯示和存儲，降低了遠程奶牛場環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的成本，且該監(jiān)測系統(tǒng)特別適合于野外和郊區(qū)等地區(qū)偏遠且環(huán)境復雜的場合，以使奶牛場管理者可以根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)得到的環(huán)境參數(shù)采取對應(yīng)的措施，進而提高奶牛的單產(chǎn)量。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，該方法還包括獲取奶牛場的環(huán)境參數(shù)，并將所述環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)。

具體地，在將轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至第一數(shù)傳電臺之前，還需要獲取奶牛場的環(huán)境參數(shù)，例如，獲取奶牛場的溫度、濕度、空氣中的二氧化碳濃度、氨氣濃度、硫化氫濃度和二氧化硫濃度等。并將該獲取的環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)，這樣才能被數(shù)傳電臺讀取，然后將轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至第一數(shù)傳電臺。

在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述s3中的將所述數(shù)字信號的環(huán)境參數(shù)輸送至上位機進行顯示包括：以數(shù)值、曲線或圖表方式在上位機中進行顯示。

具體地，在上位機對第二數(shù)傳電傳傳輸過來的環(huán)境參數(shù)進行顯示時，可以將溫度、濕度及空氣質(zhì)量參數(shù)等以數(shù)值的方式進行顯示；將溫度、濕度及空氣質(zhì)量參數(shù)的變化情況以曲線的方式進行顯示；或者，將溫度、濕度及空氣質(zhì)量參數(shù)以圖表的方式進行顯示。這樣可以較直觀的顯示出奶牛場當前環(huán)境參數(shù)的情況，方便用戶采取對應(yīng)的措施，以提高奶牛的單產(chǎn)量。

最后應(yīng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。