CN103809564A - 基于Zigbee技术的智能牧场系统 - Google Patents

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Abstract

基于Zigbee技术的智能牧场系统，包括饲养棚、有界草场和控制室，所述的控制室内设置有中央控制器，中央控制器上存储有温湿度阈值、光照度阈值、需要对牲畜喂料的时间段、牲畜外出时间和牲畜的健康档案，饲养棚包括方形的饲养室、出栏通道和设置在饲养棚内的电子控制装置，饲养棚内还设置有食槽，食槽的外面设置有用于送料车运料的运行轨道，中央控制器对设置在送料车上的微处理器发出信号以控制小车运行进行喂料；本发明具有定时自动喂料、自动放牧、建立牲畜健康档案和预防牲畜丢失的功能，不仅提高了农业的生产力，而且为工人提供更多的便利，是牧场管理的一个理想的助手。

Description

基于Zigbee技术的智能牧场系统
技术领域
本发明涉及畜牧养殖中的养殖场智能检测与管理技术领域，具体的说是涉及一种基于Zigbee技术的智能牧场系统，尤其适合大型珍贵动物的监控与管理。
背景技术
现代牧场建设属于畜牧服务业，是现代农业的重要组成部分。就现代畜牧业的行业属性而言，牲畜的生产力20%取决于品种，40%--50%取决于饲料，20%--30%取决于环境，不适宜的环境温度可以使牲畜生产力下降10%--30%，因此，规划建设一个科学、布局合理、配套设施完备的现代牧场，对保证牧场的高产、高效运营十分重要。
发明内容
本发明为了解决上述的技术问题，提供一种基于Zigbee技术的智能牧场系统，其具有定时自动喂料、自动放牧、建立牲畜健康档案和预防牲畜丢失的功能，不仅提高了农业的生产力，而且为工人提供更多的便利，是牧场管理的一个理想的助手。
本实用所采用的技术方案是：基于Zigbee技术的智能牧场系统，包括饲养棚、有界草场和控制室，所述的控制室内设置有中央控制器，中央控制器上存储有温湿度阈值、光照度阈值、需要对牲畜喂料的时间段、牲畜外出时间和牲畜的健康档案，所述的饲养棚包括方形的饲养室、出栏通道和设置在饲养棚内的电子控制装置；
所述饲养室的两侧对称设有分别通过电机Ⅰ驱动的传动杆，且每个传动杆朝向饲养室中部的一侧面上均设有用于阻止牲畜靠近饲养室边界的橡胶刷，在饲养室的最里端对称设有两个驱赶器，所述的驱赶器包括电机Ⅱ和电机Ⅱ动力输出端通过传动组件连接的橡胶棒，中央控制器通过电机Ⅱ将牲畜驱赶到饲养棚外运动，所述的饲养棚内还设置有食槽，食槽的外面设置有用于送料车运料的运行轨道，中央控制器对设置在送料车上的微处理器发出信号以控制小车运行进行喂料；
所述的出栏通道通道口处设有一用于将牲畜阻隔在饲养棚内的自动阻挡器，该自动阻挡器由活动栏杆、支撑活动栏杆的支撑支架以及设置在支撑支架与活动栏杆连接处的机械传动部分组成，所述的机械传动部分采用齿轮啮合传动，齿轮由电机Ⅲ驱动从而带动活动档杆的升降；            
所述的电子控制装置由设置在饲养室内的控制机构Ⅰ和设置在出栏通道上的控制机构Ⅱ组成，所述的控制机构Ⅰ包括用于检测饲养室环境信息的温湿度传感器和光照传感器，温湿度传感器和光照传感器分别通过Zigbee无线传感网将检测到的牧场环境信息传递给中央控制器，中央控制器根据接收到信息控制相应的处理模块启动；所述的控制机构Ⅱ包括设置在支撑支架上的用于控制电机Ⅲ动作的单片机，单片机上连接有向其传输信号的红外接收装置和声光报警装置，单片机根据接收到的信号控制活动档杆的升降；
所述的智能牧场系统还包括追踪装置，所述的追踪装置包括设置在牲畜耳朵上的标签，每个标签上均附带有RFID 无线射频识别模块和GPS定位模块，所述的RFID 无线射频识别模块和GPS定位模块与中央控制器分别通过Zigbee无线传感网连接。
所述的处理模块包括抽风机、风扇、电暖和空气加湿器。
所述的饲养棚顶部还设置有保温罩。
所述的有界草场的边缘设有栅栏，栅栏上设有低压电网。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，具有定时自动喂料、自动放牧、建立牲畜健康档案和预防牲畜丢失的功能，本发明不仅适用于养殖业，在自然保护区、动物园等地方同样适用，本发明成本低，便于操作，本发明大大节省了人力资源，在提高了生产效率的同时增加了经济效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的结构原理图；
图中标记：1、饲养棚，2、饲养室，3、出栏通道，4、电机Ⅰ，5、传动杆，6、橡胶刷，7、电机Ⅱ，8、驱赶器，9、橡胶棒，10、食槽，11、运行轨道，12、自动阻挡器，13、活动栏杆，14、支撑支架。
具体实施方式
    如图所示，基于Zigbee技术的智能牧场系统，包括饲养棚、有界草场和控制室，所述的控制室内设置有中央控制器，中央控制器上存储有温湿度阈值、光照度阈值、需要对牲畜喂料的时间段、牲畜外出时间和牲畜的健康档案，所述的饲养棚1包括方形的饲养室2、出栏通道3和设置在饲养棚1内的电子控制装置；
所述饲养室2的两侧对称设有分别通过电机Ⅰ4驱动的传动杆5，且每个传动杆5朝向饲养室2中部的一侧面上均设有用于阻止牲畜靠近饲养室2边界的橡胶刷6，在饲养室2的最里端对称设有两个驱赶器8，所述的驱赶器8包括电机Ⅱ7和电机Ⅱ7动力输出端通过传动组件连接的橡胶棒9，中央控制器通过电机Ⅱ7将牲畜驱赶到饲养棚1外运动，所述的饲养棚1内还设置有食槽10，食槽10的外面设置有用于送料车运料的运行轨道11，中央控制器对设置在送料车上的微处理器发出信号以控制小车运行进行喂料；
所述的出栏通道3通道口处设有一用于将牲畜阻隔在饲养棚1内的自动阻挡器12，该自动阻挡器12由活动栏杆13、支撑活动栏杆13的支撑支架14以及设置在支撑支架14与活动栏杆13连接处的机械传动部分组成，所述的机械传动部分采用齿轮啮合传动，齿轮由电机Ⅲ驱动从而带动活动档杆13的升降；            
所述的电子控制装置由设置在饲养室2内的控制机构Ⅰ和设置在出栏通道3上的控制机构Ⅱ组成，所述的控制机构Ⅰ包括用于检测饲养室2环境信息的温湿度传感器和光照传感器，温湿度传感器和光照传感器分别通过Zigbee无线传感网将检测到的牧场环境信息传递给中央控制器，中央控制器根据接收到信息控制相应的处理模块启动；所述的控制机构Ⅱ包括设置在支撑支架14上的用于控制电机Ⅲ动作的单片机，单片机上连接有向其传输信号的红外接收装置和报警装置，单片机根据接收到的信号控制活动档杆13的升降；
所述的智能牧场系统还包括追踪装置，所述的追踪装置包括设置在牲畜耳朵上的标签，每个标签上均附带有RFID 无线射频识别模块和GPS定位模块，所述的RFID 无线射频识别模块和GPS定位模块与中央控制器分别通过Zigbee无线传感网连接，所述的处理模块包括抽风机、风扇、电暖和空气加湿器，所述的饲养棚1顶部还设置有保温罩，所述的有界草场的边缘设有栅栏，栅栏上设有低压电网。
本发明结构简单，具有定时自动喂料、自动放牧、建立牲畜健康档案和预防牲畜丢失的功能。
饲养棚要经常保持通风，防止二氧化碳等有害气体滞留。通风不仅能排除有害气体，同时排出热量和水气，因此在生产中要注意处理好通风与保温之间的关系，否则，气温过低，造成牲畜自身热量增加，导致能量浪费，本发明中温湿度传感器采用SHT10温湿度传感器来检测饲养棚的环境信息，然后通过Zigbee无线传感网与中央控制器进行通讯。温湿度超过中央控制器存储的温湿度阈值时，中央控制器将信息传到处理模块抽风机，风扇，电暖，处理模块启动，调节饲养棚内的温湿度。
本发明采用的光照传感采用DPW34S光照传感器来检测饲养棚的光照信息，然后通过Zigbee无线传感网与中央控制器进行通信。饲养棚内光照度超过中央控制器存储的光照度阈值时，中央控制器将信息传到处理模块，处理模块启动，调节饲养棚内的光照度。
本发明中Zigbee无线传感网通过对不同模块的地址对各个不同的模块进行通讯。Zigbee无线传感网的各个节点的地址各不相同，通过中央控制器向各个模块发送指令，路由节点则负责分别与不同的系统进行通信。本系统共包括四个子节点，分别为温湿度采集节点、光照采集节点、红外接收及声光报警节点、标签采集节点。通过组网分别与中央控制器进行通信，而协调器组网后相当于一个简单的路由器。起到中间桥梁的作用，架起了中央控制器与节点通信的桥梁。
本发明结构简单，具有定时自动喂料、自动放牧、建立牲畜健康档案和预防牲畜丢失的功能，本发明不仅适用于养殖业，在自然保护区、动物园等地方同样适用，本发明成本低，便于操作，本发明大大节省了人力资源，在提高了生产效率的同时增加了经济效益。

Claims (4)

1.基于Zigbee技术的智能牧场系统，包括饲养棚、有界草场和控制室，所述的控制室内设置有中央控制器，中央控制器上存储有温湿度阈值、光照度阈值、需要对牲畜喂料的时间段、牲畜外出时间和牲畜的健康档案，其特征在于：所述的饲养棚（1）包括方形的饲养室（2）、出栏通道（3）和设置在饲养棚（1）内的电子控制装置；
所述饲养室（2）的两侧对称设有分别通过电机Ⅰ（4）驱动的传动杆（5），且每个传动杆（5）朝向饲养室（2）中部的一侧面上均设有用于阻止牲畜靠近饲养室（2）边界的橡胶刷（6），在饲养室（2）的最里端对称设有两个驱赶器（8），所述的驱赶器（8）包括电机Ⅱ（7）和电机Ⅱ（7）动力输出端通过传动组件连接的橡胶棒（9），中央控制器通过电机Ⅱ（7）将牲畜驱赶到饲养棚（1）外运动，所述的饲养棚（1）内还设置有食槽（10），食槽（10）的外面设置有用于送料车运料的运行轨道（11），中央控制器对设置在送料车上的微处理器发出信号以控制小车运行进行喂料；
所述的出栏通道（3）通道口处设有一用于将牲畜阻隔在饲养棚（1）内的自动阻挡器（12），该自动阻挡器（12）由活动栏杆（13）、支撑活动栏杆（13）的支撑支架（14）以及设置在支撑支架（14）与活动栏杆（13）连接处的机械传动部分组成，所述的机械传动部分采用齿轮啮合传动，齿轮由电机Ⅲ驱动从而带动活动档杆（13）的升降；            
所述的电子控制装置由设置在饲养室（2）内的控制机构Ⅰ和设置在出栏通道（3）上的控制机构Ⅱ组成，所述的控制机构Ⅰ包括用于检测饲养室（2）环境信息的温湿度传感器和光照传感器，温湿度传感器和光照传感器分别通过Zigbee无线传感网将检测到的牧场环境信息传递给中央控制器，中央控制器根据接收到信息控制相应的处理模块启动；所述的控制机构Ⅱ包括设置在支撑支架（14）上的用于控制电机Ⅲ动作的单片机，单片机上连接有向其传输信号的红外接收装置和声光报警装置，单片机根据接收到的信号控制活动档杆（13）的升降；
所述的智能牧场系统还包括追踪装置，所述的追踪装置包括设置在牲畜耳朵上的标签，每个标签上均附带有RFID 无线射频识别模块和GPS定位模块，所述的RFID 无线射频识别模块和GPS定位模块与中央控制器分别通过Zigbee无线传感网连接。
2.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的智能牧场系统，其特征在于：所述的处理模块包括抽风机、风扇、电暖和空气加湿器。
3.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的智能牧场系统，其特征在于：所述的饲养棚（1）顶部还设置有保温罩。
4.如权利要求1所述的基于Zigbee技术的智能牧场系统，其特征在于：所述的有界草场的边缘设有栅栏，栅栏上设有低压电网。
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