畜禽養(yǎng)殖規(guī)?；到y(tǒng)設計論文范文

本站小編為你精心準備了畜禽養(yǎng)殖規(guī)模化系統(tǒng)設計論文參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1系統(tǒng)總體方案設計

1．1系統(tǒng)總體方案

系統(tǒng)由感知層、傳輸層和應用層組成，總體方案如圖1所示。感知層主要包括相關傳感器以及相應的設備，用于采集現場的環(huán)境信息參數的采集;感知到的信息參數通過傳輸層上傳至應用層，為最終的應用服務。

1．2無線傳感器節(jié)點設計

傳感器節(jié)點是組成無線傳感器網絡的基本元素，本系統(tǒng)中傳感器節(jié)點結構如圖2所示。系統(tǒng)采用了統(tǒng)一的供電處理單元(市電、電池與太陽能可選)及基于IEEE802．15．4標準的傳感器模型的思想。其中，NACP為網絡應用處理器，TEDS為變送器電子數據表單。傳感器采集到的信息通過A/D轉換，經微處理器進行處理，通過NACP模塊將傳感器網絡與其它公網進行信息交互;同時，微處理器將信號經過D/A轉換送至光耦，最終對被控設備進行控制。

1．3智能管理模型設計

智能管理模型如圖3所示。模型的設計主要包括3個部分:基于WSN的數據采集、領域數據庫庫和知識庫、智能信息處理專家。將WSN采集到的數據通過領域數據庫和知識庫處理，最終建立環(huán)境預警與控制模型以及精細飼喂模型，為畜禽養(yǎng)殖的精準化預測和預警、餌料投喂的科學化和規(guī)范化管理提供理論基礎。

2簇型無線傳感器網絡設計

通信安全和能耗管理是組網方式需要考慮的兩個重要因素。對于實際應用環(huán)境，現場布線通常受到環(huán)境的制約，大多數情況下采用無線的方式?？紤]采用分簇(分區(qū)域)的能量供應方式，每個簇的簇內節(jié)點采用太陽能板的供電方式，中心節(jié)點則采用市電供應能量。基于通信的穩(wěn)定性和能耗，本文中采用簇型無線傳感器網絡設計，將畜禽養(yǎng)殖場進行分簇(分區(qū)域)組網，依據養(yǎng)殖品種(小豬和母豬)，按養(yǎng)殖場地進行分簇。全網分成多個簇團，每個簇團都有一個簇頭節(jié)點，由簇頭節(jié)點組成上一層傳輸網絡。在每一簇內采用特定的結構組網，簇內采用交叉雙鏈通信方式，各簇首之間采用自組網的結構進行組網。簇型無線傳感器網絡結構圖如圖4所示。交叉雙鏈通信方式如圖5所示。采用這一通信方式，有效地解決了在通信鏈路中某一傳感器節(jié)點出現故障而導致的整條鏈路通信失敗的情形，保證了通信的穩(wěn)定性。

3效果與驗證

3．1網絡可靠性驗證

丟包率PLR(PacketLostRate)定義為數據幀丟失字節(jié)數與完整數據幀字節(jié)數之比。接收節(jié)點如果接收到的數據幀不完整，則說明存在丟包。本文中采用了簇型網絡結構，簇內采用交叉雙鏈通信方式。對丟包率進行測試，結果如圖6所示。由圖6可以看出:采用簇型組網方式，并且選用交叉雙鏈通信方式，丟包率有很大程度的降低，大大提高了網絡通信的穩(wěn)定性。

3．2系統(tǒng)運行效果

監(jiān)控中心計算機監(jiān)控軟件用C#語言編程。監(jiān)控系統(tǒng)軟件具有實時監(jiān)控現場情況、保存歷史數據、對系統(tǒng)配置、提供幫助等功能。監(jiān)控軟件界面圖如圖7所示。該養(yǎng)豬場由多個飼養(yǎng)棚組成，主要飼養(yǎng)對象為小豬和母豬。剛出生仔豬體溫調節(jié)中樞不全，缺乏體溫調節(jié)能力，對豬舍的環(huán)境要求很高。小豬豬舍的適宜溫度在22～30℃之間，濕度為60%～80%之間。通過控制界面可以調控至適宜溫度，主要是通過控制熱風爐和降溫設備來實現。2013年8月28日，自動控制模式下舍內平均溫濕度變化情況，如圖8所示。由圖8可以看出:小豬豬舍內的溫度在22～28℃之間，且波動比較小;濕度為60%～80%。

4結語

簡要介紹了基于物聯(lián)網的規(guī)?；?/a>畜禽養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設計方法，從組網方式和智能管理模型上進行了研究。將其應用到實際畜禽養(yǎng)殖環(huán)境中，結果表明，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精準性有了明顯改善。1)采用簇型組網方式，系統(tǒng)的丟包率有很大程度的下降，網絡的穩(wěn)定性有了很大程度的提高。2)通過智能化管理模型的建立，實現了畜禽養(yǎng)殖的精準化預測和預警、餌料投喂的科學化和規(guī)范化。由于規(guī)?；B(yǎng)殖的需要，對于現場環(huán)境的采集信息量比較大，所需傳感器數目和種類比較多，如何有效部署傳感器、保證網絡通信的穩(wěn)定性，以獲得更精準更全面的環(huán)境信息，將有待于進一步的研究。