一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器制造技术

本发明专利技术属于物联网智能监控领域，具体为一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，仪器主要包括信息处理模块、传感数据采集模块和环境控制模块三部分。本仪器通过各种传感器对猪舍内环境参数进行采集，包括温湿度、氨气、土壤湿度、光照、二氧化碳等，将采集来的信息传输到信息处理模块处理后，一方面在液晶屏上显示环境信息并上传到远程服务中心，另一方面形成控制信息传递到环境控制模块，环境控制模块可根据传送来的控制信息做出相应的控制，包括调节风机速度、打开或关闭喷水器、调节照明灯亮度、启动空气电净化器等，使猪舍始终保持在最适宜生猪生长的环境条件下，为用户提供完整的猪舍环境监控服务。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于物联网智能监控领域，具体为一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，仪器主要包括信息处理模块、传感数据采集模块和环境控制模块三部分。本仪器通过各种传感器对猪舍内环境参数进行采集，包括温湿度、氨气、土壤湿度、光照、二氧化碳等，将采集来的信息传输到信息处理模块处理后，一方面在液晶屏上显示环境信息并上传到远程服务中心，另一方面形成控制信息传递到环境控制模块，环境控制模块可根据传送来的控制信息做出相应的控制，包括调节风机速度、打开或关闭喷水器、调节照明灯亮度、启动空气电净化器等，使猪舍始终保持在最适宜生猪生长的环境条件下，为用户提供完整的猪舍环境监控服务。【专利说明】一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器(—)
本专利技术属于物联网智能监控领域，具体地说是一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器。(二)
技术介绍
目前大部分养猪场对猪舍环境的监测仍采用人工的方式，少部分采用电子监测仪器，而当前这方面的电子仪器最多只能对三个环境变量进行监控，无法实现多种环境变量的融合及多种设备的控制，且大多无法实现环境信息的自动记录和上传。而随着物联网技术的发展，养殖业也将迎来一场信息化的变革，将物联网技术的融合化、嵌入化、可信化以及智能化引入到猪舍环境监测中，可以解决多环境变量的融合问题、多种设备的控制问题以及环境信息的自动记录上传问题，使对猪舍环境的监控变得智能而高效。(三)
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，该仪器集多种物联网技术于一体，在生猪整个养殖过程中采用人工智能化手段，对猪仔生长全过程进行有效监控，保证生猪安全，使猪舍始终保持在最适宜生猪生长的环境条件下，为用户提供完整的猪舍环境监控服务。本专利技术提供的一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，包括信息处理模块、传感数据采集模块和环境控制模块三个部分，其中，传感数据采集模块是由多个传感器组成，包括光照传感器、土壤湿度传感器、氨气传感器、温度传感器、二氧化碳传感器和环境湿度传感器，用于采集环境数据，将数据打包传送给信息处理模块；信息处理模块通过嵌入在单片机中的程序，实现对环境参数的实时处理、上传及显示，并将处理后形成的控制信息传递给环境控制模块；环境控制模块是由多个设备组成的控制系统(包括通风系统、供水系统、灯光系统、空气电净化系统等)，根据控制信息来控制相应设备(风机、喷水器、照明灯、空气电净化器等)，最终达到调节环境参数的目的。本专利技术中，光照传感器、土壤湿度传感器、氨气传感器、温度传感器、二氧化碳传感器和环境湿度传感器的预值可以通过两种方式设置，一种是通过仪器上的按键设置，另一种是通过485远程通信方式设置，当仪器接收到设置参数时，单片机会将设置参数存储到Flash存储单元中，即使掉电或重启仍然不会丢失。本专利技术还可以设置各个传感器的上下限值，当环境参数超过上限值或低于下限值时，仪器会发出报警声并将信息通过485通信传递到远程服务中心，同时仪器会自动开启控制系统进行调节，使环境参数尽快回到设置的范围内。本专利技术还包括电源电路、液晶显示电路、继电器控制电路、485通信电路。其中电源电路采用220V供电，通过变压器及滤波整流稳压电路输出5V电压给单片机、液晶显示器、继电器等器件供电；液晶显示电路采用L12864液晶显示屏，可以清晰完整的显示信息；继电器电路采用5V继电器，可以和系统电压吻合，无需另外设计专门供电电路；485通信电路采用MAX485芯片设计，在波特率为9600时，最大传输距离可以达到2000米，可有效解决从猪舍到远程服务中心的通信问题。本专利技术中，仪器的运行是按照嵌入在单片机内的软件系统来完成的，该软件系统主要包括:初始化各个模块、设置环境参数、启动传感数据采集模块并采集数据、信息处理模块、环境控制模块等。具体流程见图9所示。(四)【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的系统硬件结构图图2是本专利技术的单片机最小系统图3是本专利技术的电源及液晶显示电路图4是本专利技术的按键控制电路图5是本专利技术的系统复位及报警电路图6是本专利技术的485通信接口电路图7是本专利技术的传感器接口电路图8是本专利技术的控制接口电路图9是本专利技术的软件系统流程图(五)【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。1.仪器详细运行流程如附图9所示，本专利技术是基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，该仪器的主要架构由信息处理模块12 (主控芯片:Atmegal28L微处理器)、传感数据采集模块4和环境控制模块14三部分组成。信息处理模块12通过嵌入的程序实现对环境参数的实时处理。传感数据采集模块主要包括温度传感器5(DS18B20)、湿度传感器6(AM2311)、氨气传感器7 (MQ137)、光照传感器8 (BH1750)、土壤湿度传感器9 (SHTll)、二氧化碳传感器10 (MG811)。环境控制模块14主要包括通风控制电路15、供水控制电路16、照明控制电路17、空气净化电控制电路18。仪器具体的运作方式如下:首先是启动仪器1，然后对信息处理模块12、传感数据采集模块4和环境控制模块14进行初始化设置2，接着设定环境参数3，预设最适宜生猪生长的参数传递到信息处理模块12，同时启动传感数据采集模块4，开始通过温度传感器5 (DS18B20)、湿度传感器6 (AM2311)、氨气传感器7 (MQ137)、光照传感器8 (BH1750)、土壤湿度传感器9 (SHTll)、二氧化碳传感器IO(MGSll)采集猪舍实际的环境数据，六种传感器将采集到的数据打包，采用RS232通信方式传送到信息处理模块12，传感数据采集模块4每间隔一定时间对环境参数进行采集以确保猪舍始终保持最适宜生猪生长的环境。信息处理模块12处理实际采集到的数据，数据包括:包括温度、湿度、光照、氨气浓度、土壤湿度、二氧化碳浓度等，将实际环境数据与预设的参数比对之后，一方面通过在前端液晶屏上显示相关信息并自动上传到远程服务中心，另一方面形成控制信息，通过并口通信方式13传递给环境控制模块14 ;环境控制模块14接收到控制信息之后，利用通风控制电路15、供水控制电路16、照明控制电路17和空气电净化控制电路18分别控制相应设备(风机、喷水器、照明灯、空气电净化器)；通风控制电路15可调快风机速度19和调慢风机速度20，供水控制电路16可打开喷水器21和关闭喷水器22，照明控制电路17可调亮照明灯23和调暗照明灯24，空气电净化控制电路18可启动空气电净化器25和关闭空气电净化器26。环境控制模块14通过控制相关设备调节环境条件后，将形成反馈信息并传递给信息处理模块12，信息处理模块根据反馈信息做出进一步的调节动作，通过并口通信方式13传递给环境控制模块14，重复上述调节过程，以确保环境条件始终保持在预先设置的参数条件下。2.仪器线路连接说明图2是本专利技术的单片机(ATmegal28L)最小系统，其引脚用于与系统其它模块通信并控制设备的启动；图3中的电源电路将220V交流电通过变压器(Tl)降到15V，15V的交流电依次经过整流电路(DZ1-DZ4)、7805稳压管后形成稳定的5V系统电压并通过VCC接口输出，从而为系统其它模块提供电源支撑，图中的液晶显示电路采用L12864液晶屏，使用并口方式控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网技术的猪舍环境监控仪器，可以实时监控猪舍环境，以及对环境信息进行分析，其特征在于包含以下模块：信息处理模块、传感数据采集模块和环境控制模块。其中，传感数据采集模块，是由多个传感器组成，包括光照传感器、土壤湿度传感器、氨气传感器、温度传感器、二氧化碳传感器和环境湿度传感器，用于采集环境数据，将数据打包传送给信息处理模块；信息处理模块通过嵌入在单片机中的程序，实现对环境参数的实时处理、上传及显示，并将处理后形成的控制信息传递给环境控制模块；环境控制模块是由多个设备组成的控制系统(包括通风系统、供水系统、灯光系统、空气电净化系统等)，根据控制信息来控制相应设备(风机、喷水器、照明灯、空气电净化器等)，最终达到调节环境参数的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹杰，毛波，赵慕阶，徐宝才，李景军，王赟，
申请(专利权)人：南京财经大学，江苏雨润肉类产业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32