一种猪舍环境远程监控系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种猪舍环境远程监控系统及方法，系统部分包括网络摄像机、监控节点和总控节点、上位机、移动智能终端上的猪舍监控客户端、Web客户端、系统云服务端和数据库。其中，各监控节点与总控节点相连，总控节点与上位机相连，网络摄像机、上位机、移动智能终端上的猪舍监控客户端、Web客户端通过网络与系统云服务端和数据库相连；本发明专利技术不仅能够远程实时查看养猪场内各监控节点的环境参数值、监控视频、控制各监控点的环境参数以及接收异常报警通知，还可以查看环境历史变化趋势，分析环境异常率，使得养殖监控更便携、灵活、直观。

【技术实现步骤摘要】
一种猪舍环境远程监控系统及方法
本专利技术一种养殖监控系统领域，具体为一种猪舍环境远程监控系统及方法。
技术介绍
生猪养殖效益不仅受市场、猪种、养殖规模以及饲养管理等因素的影响，在很大程度上与养殖环境也密切相关。有研究表明，生猪在最适宜环境下日增重量可以有很大的提高，因此应用移动互联网技术监控养殖环境，可以使管理者们不必亲临每个猪舍，即可精准掌控各猪舍的众多监控点的环境信息以及直观的视频信息，远程接收环境异常报警信息，进而指导管理者对猪舍环境合理进行调控，提高生猪养殖效益。近年来，已有大量国内外专家学者对猪舍养殖环境进行研究，虽已取得了显著进展，但这些研究都侧重于环境现场采集以及自动控制，虽然也有一些基于Web技术进行猪舍环境监控的研究，但在当今这个人们对智能终端依赖如此之大的时代，远远不能满足人们对监控的便携、灵活以及直观的需求。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种猪舍环境远程监控系统及方法。一种猪舍环境远程监控系统，通过智能终端和Web客户端操作界面，不仅能够远程实时查看养猪场内各监控节点的环境参数值、监控视频、控制各监控点的环境参数以及接收异常报警通知，还可以查看环境历史变化趋势，分析环境异常率，使得养殖监控更便携、灵活、直观。一种多节点猪舍环境远程监控系统，包括网络摄像机、监控节点和总控节点、上位机、移动智能终端上的猪舍监控客户端、Web客户端、系统云服务端和数据库。其中，各监控节点与总控节点相连，总控节点与上位机相连，网络摄像机、上位机、移动智能终端上的猪舍监控客户端、Web客户端通过网络与系统云服务端和数据库相连；将监控节点采集的环境数据汇总至总控节点，然后传输至上位机，上位机和网络摄像机通过网络将数据传输至系统云服务端和数据库，由系统云服务端和数据库转发给所有登陆成功后的移动智能终端和Web客户端对应操作界面，同样地，移动智能终端和Web客户端也是通过系统云服务端和数据库将控制命令转发至网络摄像机或者上位机，上位机通过总控节点与各监控节点通信来控制相应设备，实现远程实时监控。各监控节点的监控对象包括温度值监控、空气相对湿度监控、光照强度值监控、空气中二氧化碳含量监控、空气中硫化氢含量监控以及空气中氨气含量监控。监控节点包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器、氨气传感器、显示模块、微处理器、光耦隔离模块、继电器模块、CAN总线通信模块以及存储模块；温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器、氨气传感器、存储模块、CAN总线通信模块与微处理器信号连接，光耦隔离模块、显示模块与微处理器的信号输出端连接，光耦隔离模块输出端接继电器模块。总控节点包括微处理器、CAN总线通信模块、无线通信模块以及存储模块。无线通信模块、CAN总线通信模块和存储模块与微处理器双向信号相连。移动终端和Web监控客户端用户可分为猪场管理员、门店顾客和访客三种类型的用户，三种类型的用户登录系统云服务端后，分别进入自己权限范围内的功能操作界面，其中猪场管理员用户拥有系统所有权限，门店顾客用户只可以查看自己所购猪只的监控视频以及猪场展览舍的监控视频，而访客则只能观看猪舍展览舍的监控视频。若系统云服务端成功验证移动终端和Web监控客户端的猪场管理员用户登录请求之后，方可允许移动终端和Web监控客户端进入操作界面。移动终端和Web监控客户端猪场管理员用户操作界面包括顶部操作界面选择区域、对应操作界面区域以及监控点切换区域，其中顶部操作界面选择区域包括环境实时监控、环境历史查询以及视频监控；移动终端和Web监控客户端门店顾客和访客用户操作界面仅包括自己权限范围内的视频监控界面；若移动终端和Web监控客户端用户选择环境实时监控，则对应操作界面区域显示环境实时预览及环境控制区域内容，此时用户可以通过环境实时预览区域持续查看目标监控点的环境参数值，还可以在环境控制区域，选择目标环境因子，并可通过选择自动控制、调大或者调小来控制目标监控点的某个环境因子；若移动终端和Web监控客户端用户选择环境历史查询，则用户可以选择开始时间和结束时间，并通过折线图命令以折线图的形式查看这段时间内环境的变化趋势，通过表格命令以表格的形式查看这段时间内具体的环境参数值，通过扇形图命令查看这段时间内异常采集的环境异常次数与正常次数的分配比例；若移动终端和Web监控客户端用户选择视频监控，则用户可以查看目标监控点的监控视频以及对应猪种简介，或者下载历史监控视频等。各监控节点、上位机和云服务器都将对各自的环境数据进行检测，若发现存在超出合格区间内的环境因子时，各监控节点中的显示模块会进行超标报警，上位机则对所有节点的超标报警信息进行汇总报警，系统云服务端也将所有节点的超标报警信息进行汇总，然后推送至移动智能终端和Web客户端的所有管理员用户，并且，对于移动智能终端的管理员用户，在用户退出应用时仍可收到报警通知。一种猪舍环境远程监控方法，该方法具体如下：各监控节点分别将各自采集的实时环境数据发送至总控节点，总控节点进行汇总、封装后上传至上位机，上位机将其上传至云服务器和数据库，同时各猪栏内的网络摄像机也将各自采集的视频数据上传至云服务器和数据库，当云服务端检测到上位机上传的实时环境数据不在设置的阈值范围之内时，立即向登陆成功后的管理员用户推送报警通知；移动智能终端上的猪舍监控客户端和Web客户端用户中，若是管理员用户，则登录云服务器成功后，可以接收云服务端推送的实时环境数据、报警通知以及获取所有猪舍的监控视频，还可以通过客户端操作界面向云服务端发送针对各监控节点的环境控制命令，包括手动控制(直接控制某一环境调节设备的开启和关闭)和自动控制(设置阈值让监控节点自动控制)两种方式；云服务端接收到移动智能终端上的猪舍监控客户端和Web客户端管理员用户发送的环境控制命令后，将其转发至上位机，上位机进行解析，明确要调控的目标监控节点，将该控制命令进行二次封装后通过总控节点发送至该监控节点，该监控节点接收并解析控制命令，判断是手动还是自动控制，若是手动控制命令，则直接开启或关闭相应设备，反之，若是自动控制，则监控节点根据用户设置的阈值进行自动控制，最后该监控节点依次通过总控节点、上位机、云服务器将控制命令的执行结果转发给相应管理员用户，还可以向云服务器发送历史查询命令，包括环境历史数据查询和监控视频历史数据查询；若是门店顾客用户，则登录云服务器成功后，仅可以获取自己所购猪只所在猪舍的监控视频以及猪场展览舍的监控视频数据；若是访客用户，则仅可以直接获取猪场展览舍的监控视频数据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、通过移动智能终端和Web浏览器监控猪舍内各监控点的实时环境，便携且灵活。2、通过移动智能终端接收环境异常报警信息和观看监控视频，异常掌控及时且直观。3、通过总控节点内置的算法对较大面积的室内环境参数进行智能自动调控，不同季节有不同的自动控制模式。附图说明图1为系统总体结构示意图；图2为监控节点结构示意图；图3为总控节点结构示意图；图4为系统整体工作流程示意图；图5为移动智能终端和Web客户端工作流程图；图6为系统云服务端工作流程图；图7为移动智能终端和Web客户端操作主界面图；图8为环境实时监控操作界面示意图；图9为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多节点猪舍环境远程监控系统，其特征在于：包括网络摄像机、监控节点和总控节点、上位机、移动智能终端上的猪舍监控客户端、Web客户端、系统云服务端和数据库；各监控节点与总控节点相连，总控节点与上位机相连，网络摄像机、上位机、移动智能终端上的猪舍监控客户端、Web客户端通过网络与系统云服务端和数据库相连；将监控节点采集的环境数据汇总至总控节点，然后传输至上位机，上位机和网络摄像机通过网络将数据传输至系统云服务端和数据库，由系统云服务端和数据库转发给所有登陆成功后的移动智能终端和Web客户端对应操作界面，同样地，移动智能终端和Web客户端也是通过系统云服务端和数据库将控制命令转发至网络摄像机或者上位机，上位机通过总控节点与各监控节点通信来控制相应设备，实现远程实时监控。

【技术特征摘要】
1.一种多节点猪舍环境远程监控系统，其特征在于：包括网络摄像机、监控节点和总控节点、上位机、移动智能终端上的猪舍监控客户端、Web客户端、系统云服务端和数据库；各监控节点与总控节点相连，总控节点与上位机相连，网络摄像机、上位机、移动智能终端上的猪舍监控客户端、Web客户端通过网络与系统云服务端和数据库相连；将监控节点采集的环境数据汇总至总控节点，然后传输至上位机，上位机和网络摄像机通过网络将数据传输至系统云服务端和数据库，由系统云服务端和数据库转发给所有登陆成功后的移动智能终端和Web客户端对应操作界面，同样地，移动智能终端和Web客户端也是通过系统云服务端和数据库将控制命令转发至网络摄像机或者上位机，上位机通过总控节点与各监控节点通信来控制相应设备，实现远程实时监控。2.根据权利要求1所述的一种多节点猪舍环境远程监控系统，其特征在于：各监控节点的监控对象包括温度值监控、空气相对湿度监控、光照强度值监控、空气中二氧化碳含量监控、空气中硫化氢含量监控以及空气中氨气含量监控。3.根据权利要求1所述的一种多节点猪舍环境远程监控系统，其特征在于：监控节点包括温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器、氨气传感器、显示模块、微处理器、光耦隔离模块、继电器模块、CAN总线通信模块以及存储模块；温湿度传感器、光照传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器、氨气传感器、存储模块、CAN总线通信模块与微处理器信号连接，光耦隔离模块、显示模块与微处理器的信号输出端连接，光耦隔离模块输出端接继电器模块。4.根据权利要求1所述的一种多节点猪舍环境远程监控系统，其特征在于：总控节点包括微处理器、CAN总线通信模块、无线通信模块以及存储模块；无线通信模块、CAN总线通信模块和存储模块与微处理器双向信号相连。5.根据权利要求1所述的一种多节点猪舍环境远程监控系统，其特征在于：所述的移动终端和Web监控客户端用户分为猪场管理员、门店顾客和访客三种类型的用户，三种类型的用户登录系统云服务端后，分别进入自己权限范围内的功能操作界面，其中猪场管理员用户拥有系统所有权限，门店顾客用户只可以查看自己所购猪只的监控视频以及猪场展览舍的监控视频，而访客则只能观看猪舍展览舍的监控视频；若系统云服务端成功验证移动终端和Web监控客户端的猪场管理员用户登录请求之后，方可允许移动终端和Web监控客户端进入操作界面；移动终端和Web监控客户端猪场管理员用户操作界面包括顶部操作界面选择区域、对应操作界面区域以及监控点切换区域，其中顶部操作界面选择区域包括环境实时监控、环境历史查询以及视频监控；移动终端和Web监控客户端门店顾客和访客用户操作界面仅包括自己权限范围内的视频监控界面；若移动终端和Web监控客户端用户选择环境实时监控，则对应操作界面区域显...

【专利技术属性】
技术研发人员：高惠芳，曹文丽，黄神广，王雪亮，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33