一种多功能可信数据检测设备制造技术

本实用新型专利技术所述多功能可信数据检测设备的技术方案是：通过光照、温湿度、有害气体等多种传感器检测各类环境参数；利用热成像检测装置检测动物的体温以及不同部位的体温变化；利用视频摄像头拍摄动物的视频影像，视频信号传送至微电脑系统并经相应的软件加工处理，形成视频影像和生理健康指标双数据输出；可信数据管理系统通过软硬件安全单元的配合完成身份唯一性保护和数据加密签名传输以杜绝伪造。最后所有信号和数据经本地加工处理后通过通信系统上传至云脑并形成有用的科学决策数据。系统上传至云脑并形成有用的科学决策数据。系统上传至云脑并形成有用的科学决策数据。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能可信数据检测设备


[0001]本技术涉及农业物联网及智能养殖领域，具体是一种多功能可信数据检测设备。

技术介绍

[0002]近几年来，农业物联网及智能养殖的应用愈发广泛，大数据的获取和应用也愈发重要。在物联网智能养殖领域，不仅需要检测温湿度、有害气体、粉尘、光照等影响畜禽生长的环境参数，还需要检测动物的数量、体重、体温、行为指标等健康和生理参数，有时还需要把这些数据进行本地化加工以便于分析应用和上传。在现有技术和设备中，检测温湿度的设备应用已经比较广泛，检测有害气体的设备也有一定应用，而利用视频摄像机检测动物的数量和体重也有初步的研究和尝试。但是，现有技术和设备尚存在以下五个方面的缺陷和不足：一是这些设备功能相对单一，当需要检测多种参数时往往要使用多个检测设备，给使用者带来诸多不便和很高的使用成本；二是相互独立的检测数据格式不统一，往往在一个系统里无法兼容，不便于数据加工处理和上传；三是各个设备的通信互相独立、频段、标准和制式等相差较大，无法兼容，难以在一个通信系统中使用；四是多套设备硬件重叠多，安装和施工难度大，提高了设备成本；五是由于农业保险骗保等问题比较突出，设法保证现场感知设备上报数据的真实可信性，即保证数据采集端设备身份不可伪造、上传数据不可伪造就具有非常重要的意义，然而现有技术和设备在这一方面尚属空白。
[0003]总之，现有设备在类型、功能、数据格式和标准、数据可信性、通信方式等方面都存在许多缺陷和不足，掣肘了农业物联网和智能养殖的快速发展和普及应用。因此，研发一款适用于物联网智能养殖的多种功能数据检测、数据可信、通信质量高、使用成本低，具有大数据云平台支持的物联网前端检测设备就具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]针对现有技术和产品存在的缺陷与不足，本技术利用微电脑系统，可信数据管理系统，通信系统，视频摄像头，热成像检测装置，光照度传感器，温湿度传感器，粉尘颗粒传感器，有害气体传感器等，设计了一款适应于智能养殖的物联网综合数据检测设备。该设备可以将检测到的环境参数、动物健康和生理参数等数据首先进行本地化加工后可信上传至云脑系统，深度加工后的数据形成科学决策应用于人工智能养殖过程。
[0005]本技术的技术方案是：通过光照、温湿度、有害气体等多种传感器检测各类环境参数；利用热成像检测装置检测动物的体温以及不同部位的体温变化；利用视频摄像头拍摄动物的视频影像，视频信号传送至微电脑系统并经相应的软件加工处理，形成视频影像和生理健康指标双数据输出；可信数据管理系统通过软硬件安全单元的配合完成身份唯一性保护和数据加密签名传输以杜绝伪造。最后所有信号和数据经本地加工处理后通过通信系统上传至云脑并形成有用的科学决策数据。
[0006]环境检测单元：根据畜禽养殖实际需要，可以选用光照、温湿度、二氧化碳、粉尘颗
粒、氨气、硫化氢、一氧化碳等传感器中的数种组成环境参数检测单元。通过相应的外围电路和AD转换电路将检测信号转化为格式统一的数字信号并传送至微电脑系统。
[0007]热成像检测单元：动物身体是一个天然的热红外辐射源。当动物产生疾病时，动物身体各部位的热平衡就会受到破坏，因此利用热成像原理通过非接触的方法检测动物身体的温度及分布状况可以检测和预警动物的发病。
[0008]视频摄像及数据处理单元：利用视频摄像头拍摄到的视频信号，通过专用软件进行分析和处理，将视频信号还原成动物数量数据、体重数据、动物的行为健康指标等。
[0009]微电脑及软件单元：所有的检测信号和视频信号均传送至微电脑系统，由对应的专用软件进行分析和加工，还原成所需要的环境指标参数和动物生理指标及健康参数。
[0010]可信数据管理单元：本单元包含两个部分即安全芯片和加密运算模块，安全芯片负责保存每个设备独一无二的私钥，确保该私钥无法被攻击者获取，从而杜绝仿冒和盗用。每个设备私钥不同，保证了设备身份的唯一性。加密运算模块负责用所述私钥对所有拟对外传输的数据进行加密。
[0011]通信单元：经微电脑和软件系统处理的数据由通信电路上传至后台系统。通信方式的选用根据现场实际应用需求和通信环境状况决定，既要保证信息传送速率还要考虑日常使用成本。
[0012]供电电路单元：本技术包含多个单元和多种类型的电子器件，对供电电路的要求较高。不同类型的传感器要求的电压范围差别很大，开关电源对通信电路形成的电磁干扰有可能降低通信距离，而线性稳压电路的效率和元器件发热问题又比较突出，所以本技术的供电电路采用开关电源和线性电源相结合对各部分实施分别供电。
[0013]通过以上设计，本技术所述多功能可信数据检测设备具有十分明显的技术和成本优势：一是功能强大，可同时检测温湿度、有害气体等环境参数，还可以检测动物的生理和健康指数，使用方便降低了设备成本；二是身份唯一，数据可信；三是数据格式统一，便于数据加工和传送，容易形成大数据；四是采用统一的通信标准和制式，设备容易兼容，减少设备成本，安装和调试简单方便。
附图说明
[0014]构成本申请一部分的说明书附图用于对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0015]图1表示本技术所述多功能可信数据检测设备组成方框图；
[0016]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0017]1、微电脑系统；2、通信系统；3、供电系统；4、视频摄像单元；5、热成像测温单元；6、温湿度传感器；7、光照度传感器；8、粉尘传感器；9、二氧化碳传感器；10、氨气传感器；11、硫化氢传感器；12、可信数据管理系统。
具体实施方式
[0018]下面结合附图及实施例对本技术作进一步的说明。
[0019]图1是本技术所述多功能可信数据检测设备方框图，视频摄像单元4、热成像
测温单元5、温湿度传感器6、光照度传感器7、粉尘传感器8、二氧化碳传感器9、氨气传感器10、硫化氢传感器11等传感器及监测单元信号输出分别接于微电脑系统信号输入端，可信数据管理系统12接于微电脑系统1的数据输出端，通信系统2接于可信数据管理系统12的数据输出端，供电系统3给微电脑系统1、通信系统2等各个单元和传感器供电。
[0020]温湿度传感器优先采用SHT3X系列温湿度传感器芯片，湿度测量范围0～100%RH，测量精度达到
±
3%RH；温度测量范围-40～125℃，测量精度可达
±
0.3℃。检测信号通过I2C接口传送给微电脑系统。
[0021]光照传感器选用BH1750FVI传感器芯片，可检测光照数据范围0～65535LUX,传感器内置16bitAD转换器直接输出数字信号并传送给微电脑系统。
[0022]二氧化碳传感器优先采用非色散红外原理二氧化碳传感器，检测范围0～5000ppm, 通过串口将检测信号传送中央处理器。
[0023]粉尘传感器选用激光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能可信数据检测设备，其特征是通过光照传感器、温湿度传感器、有害气体传感器检测各类环境参数；利用热成像检测装置检测动物的体温以及不同部位的体温变化；利用视频摄像头拍摄动物的视频影像，视频信号传送至微电脑系统并经相应的组件加工处理，形成视频影像和生理健康指标双数据输出；可信数据管理系统通过软硬件安全单元的配合完成身份唯一性保护和数据加密签名传输以杜绝伪造，最后所有信号和数据经本地加工处理后通过通信系统上传至云脑并形成有用的科学决策数据。2.根据权利要求1所述一种多功能可信数据检测设备，其特征是还包括热成像体温监测装置，所述热成像体温监测装置的信号输出连接于微电脑系统的信号输入端。3.根据权利要求1所述一种多功能可信数据检测设备，其特征是还包括光照传感器，所述光照传...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦鉴，
申请(专利权)人：河南省神桥科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：