CN112088781A - 一种基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统 - Google Patents

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CN112088781A CN202011075608.2A CN202011075608A CN112088781A CN 112088781 A CN112088781 A CN 112088781A CN 202011075608 A CN202011075608 A CN 202011075608A CN 112088781 A CN112088781 A CN 112088781A
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左现刚
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苏新红
李国厚
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杨献峰
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Abstract

本发明提出一种基于Wi‑Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，用以解决现有装置不能将信息提前告知养殖户，导致仔猪被烧伤、烧死、热死和冻死的技术问题。本发明包括智能检测终端平台、执行机构平台和监控终端平台，智能检测终端平台包括检测模块，检测模块包括环境监测传感器组、用电量检测模块和过载保护电路模块，执行机构平台包括执行设备和调控电路，执行设备与调控电路连接，环境监测传感器组、用电量检测模块、过载保护电路模块和调控电路均连接控制板，控制板通过无线通信模块连接监控终端平台。本发明具有过载保护、快速切断供电电源和灾难预警等功能，实现仔猪动态监控、环境参数远程检测与调控，降低仔猪烧死或冻死的概率。

Description

一种基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统
技术领域
本发明涉及家畜智能养殖技术领域，具体涉及一种基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统。
背景技术
我国农村生猪养殖散养户的猪舍地面多采用水泥铺设，天气寒冷时，猪舍内温度较低且潮湿，尤其是在北方冬季出生的仔猪，因母猪体内温度与猪舍环境温度差异较大和仔猪本身抗寒能力差，常因寒冷应激导致腹泻拉稀，体况迅速下降，直至衰竭死亡，给养殖户带来较大的经济损失。而目前农村大多数养殖户在简易木箱或砖砌舍内铺上一层厚厚的易燃物稻草或干树叶，箱体上方盖些木板、油布、棉被等，并结合传统红外线灯取暖方式来解决潮湿和寒冷问题，但这种方式不仅麻烦、不卫生、取暖效果差，而且由于冬季猪场长期连续不间断用电来进行保温取暖，造成取暖灯灯口处线路烧焦，再加上猪场线路老化，电线接触点生锈等导致每年猪场着火猪被烧死或者漏电、短路猪被电死等惨烈新闻时常发生，给养殖企业带来巨大经济损失。如何使农村生猪散养户能够借助智能插座、感知传感器和取暖等相关设备为仔猪提供安全、优质、舒适环境成为目前急需解决的问题，以实现有效解决冬季仔猪舍寒冷及潮湿问题，为进一步提高仔猪成活率和增加养殖户的经济效益提供保障。
发明内容
针对现有装置不能将信息提前告知养殖户，导致仔猪被烧伤、烧死、热死和冻死的技术问题，本发明提出一种基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，具有过载保护、快速切断供电电源和灾难预报警等功能，同时可实现仔猪动态监控、环境参数远程检测与调控功能，降低因电取暖设备长期工作导致线路老化、烧焦引起火灾烧死仔猪或因取暖灯丝烧断使养殖户未知情况下冻死仔猪发生的概率，提高冬季仔猪成活率以及为仔猪保温电取暖的智能化管理水平提供参考。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，包括智能检测终端平台、执行机构平台和监控终端平台；所述智能检测终端平台包括检测模块，检测模块包括环境监测传感器组、用电量检测模块和过载保护电路模块，且环境监测传感器组安装在仔猪保温电取暖舍内，用电量检测模块设置在插座内，过载保护电路模块设置在插座前端；所述执行机构平台包括执行设备和用于控制执行设备的调控电路，执行设备与调控电路连接；所述环境监测传感器组、用电量检测模块、过载保护电路模块和调控电路均连接控制板，且控制板通过无线通信模块与监控终端平台相连接。
所述用电量检测模块内设有单相电测量芯片，单相电测量芯片的输出端连接控制板、输入端分别连接有电流采集电路和电压采集电路；所述电流采集电路内设有康铜电阻作为采样电阻，且康铜电阻的两端分别通过第一保护电路与单相电测量芯片相连接，康铜电阻的两端分别与第一负载端子相连接，第一负载端子的零线通过保护接地电阻接地；所述电压采集电路内设有电压互感器，电压互感器的输入端通过第一限流电阻与电源输入端子相连接，电压互感器的输出端连接有隔离电阻，隔离电阻上并联有阻容滤波电路，且阻容滤波电路的输出端与单相电测量芯片相连接。
所述第一保护电路包括第一电阻、第一电容、第二电阻和第二电容，康铜电阻的一端通过第一电阻与单相电测量芯片相连接、另一端通过第二电阻与单相电测量芯片相连接，第一电阻和第一电容并联连接，第一电容的一端接地、另一端连接单相电测量芯片的输入端，第二电容的一端连接第二电阻、另一端接地；所述阻容滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第三电容和第四电容，隔离电阻的一端通过第三电阻连接单相电测量芯片、另一端通过第四电阻连接单相电测量芯片，第三电容的一端连接第三电阻、另一端接地，第四电容的一端连接第四电阻、另一端接地。
所述过载保护电路模块内分别设有电源电路、控制电路和稳压电路，且电源电路内设有AC-DC电源模块，AC-DC电源模块的输入端与电源输入端子连接、输出端分别与控制电路和稳压电路连接；所述控制电路包括继电器和光电耦合器，光电耦合器的发光二极管与控制板的输出端串接，光电耦合器的光敏三极管通过共射放大电路与继电器连接，继电器的输入端、光敏三极管的集电极均与AC-DC电源模块连接，继电器的输出端连接第二负载端子；所述稳压电路内设有稳压模块，稳压模块的输入端和输出端分别并联有滤波电容组，且稳压模块的输入端与AC-DC电源模块连接，稳压模块的输出端通过第二限流电阻与控制板相连接。
所述共射放大电路包括S0805三极管，S0805三极管的基极通过第七电阻与光敏三极管的发射极相连接，S0805三极管的集电极连接继电器、发射极接地；所述发光二极管通过第五电阻接地，光敏三极管的发射极通过第六电阻接地；所述滤波电容组包括第五电容、第六电容、第一电解电容和第二电解电容，第五电容和第一电解电容并联连接，第六电容和第二电解电容并联连接，且第五电容和第一电解电容均与稳压模块的输入端并联，第六电容和第二电解电容均与稳压模块的输出端并联。
所述AC-DC电源模块的输出端上串接有第一整流二极管，继电器上并接有第二整流二极管，稳压模块的输出端上并接有第一发光二极管。
所述执行设备包括加湿设备、取暖设备和通风设备，加湿设备、取暖设备和通风设备均通过调控电路与控制板相连接；所述调控电路通过显示电路连接有显示器，且显示器安装在仔猪保温电取暖舍内；调控电路还通过报警电路连接有报警器。
所述监控终端平台包括远程监控装置和/或移动终端，且控制板通过无线通信模块与远程监控装置和/或移动终端相连接；所述远程监控装置包括监控机，控制板通过无线通信模块连接监控机；所述监控机上设置有GPRS模块，GPRS模块通过无线通信模块与控制板连接。
所述远程监控装置包括红外遥控器，控制板上安装有红外接收传感器，控制板通过红外接收传感器与红外遥控器相连接。
所述无线通信模块包括Wi-Fi模块和OneNET物联网平台，Wi-Fi模块设置在智能检测终端平台上，且控制板通过串口连接Wi-Fi模块，Wi-Fi模块通过物联网芯片连接到OneNET物联网平台，所述移动终端连接OneNET物联网平台，监控机通过RS232串口或GPRS模块与OneNET物联网平台相连接。
本发明能够借助智能Wi-Fi插座携带电流和电压采集电路检测仔猪保温电取暖设备用电时流过插座的电流和电压，进而判断用电取暖设备是否功率过高，具有过载保护、快速切断供电电源和灾难预报警等功能，同时可实现仔猪动态监控、环境参数远程检测与调控功能，降低因电取暖设备长期工作导致线路老化、烧焦引起火灾烧死仔猪或因取暖灯丝烧断使养殖户未知情况下冻死仔猪发生的概率，提高冬季仔猪成活率以及为仔猪保温电取暖的智能化管理水平提供参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统结构图；
图2为本发明用电量检测模块的电路图；
图3为本发明过载保护电路模块的电路图。
图中，1为智能检测终端平台，2为执行机构平台，3为监控终端平台，4为控制板，5为红外接收传感器，6为全景高清摄像头，7为温湿度传感器，8为光照传感器，9为CO2传感器，10为音频传感器，11为烟雾传感器，12为加湿设备，13为取暖设备，14为通风设备，15为显示器，16为报警器，17为监控机，18为红外遥控器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1所示，本发明提供了一种基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，包括智能检测终端平台1、执行机构平台2和监控终端平台3，所述智能检测终端平台1包括检测模块，且检测模块包括环境监测传感器组、用电量检测模块和过载保护电路模块。其中环境监测传感器组安装在仔猪保温电取暖舍内，用于实时监测猪舍内的环境、猪只状态以及实现火灾预警检测等功能。用电量检测模块设置在插座内，该插座为智能Wi-Fi插座，通过智能Wi-Fi插座所配置的电流和电压采集电路来检测仔猪保温电取暖设备用电时流过该插座的电流和电压，进而判断用电取暖设备是否功率过高，实现灾难预警等功能。过载保护电路模块设置在插座前端，通过设置过载保护电路模块，可实现当取暖执行机构有过电压或过电流情况发生时能够及时切断电源，保护设备不受损坏以及防止火灾等突发事件发生。
所述执行机构平台2包括执行设备和用于控制执行设备的调控电路，执行设备与调控电路连接，本实施例中，所述的执行设备包括加湿设备12、取暖设备13和通风设备14，其中加湿设备12采用加湿灯，取暖设备13采用取暖灯，通风设备14采用通风风机，加湿灯、取暖灯和通风风机均安装在仔猪保温电取暖舍内，分别用于调节猪舍内的温湿度以及对猪舍内部进行通风，以便为仔猪健康成长提供最佳成长环境。
所述环境监测传感器组、用电量检测模块、过载保护电路模块和调控电路均连接控制板4，该控制板采用STM32F103ZET6单片机，用于接收环境监测传感器组、用电量检测模块所监测的数据信息，以及向过载保护电路模块和调控电路输出控制信号来控制插座供电通断和控制执行设备的启停。所述控制板4连接电源模块，电源模块可实现将养殖用220V交流电转化为模拟数字电路以及控制板4所需的5V或3.3V直流电，从而为整个监控系统进行供电。所述控制板4通过无线通信模块与监控终端平台3相连接，即监控终端平台3与控制板4通过无线通信模块进行实时通信，控制板4将环境监测传感器组、用电量检测模块所监测的数据信息传输给监控终端平台3，实现养殖户可实时掌握猪舍内的环境、猪只状态以及查看取暖设备用电状态，同时养殖户也可通过监控终端平台3向控制板4发送指令来控制插座的通断电以及执行设备的启停等，实现仔猪动态监控、环境参数检测与调控等功能。
具体地，所述环境监测传感器组包括全景高清摄像头6、温湿度传感器7、光照传感器8、CO2传感器9、音频传感器10和烟雾传感器11，全景高清摄像头6、温湿度传感器7、光照传感器8、CO2传感器9、音频传感器10和烟雾传感器11均安装在仔猪保温电取暖舍内且均与控制板4相连接。其中全景高清摄像头6采用DS-2DE5220IW-A全景摄像头，用于实时监控整个猪舍内的情况；温湿度传感器的型号为 DHT-21，光照传感器型号为GY-301，CO2传感器的型号为MG811CO2，分别用于检测检测猪舍环境的温湿度、光照度和CO2浓度；烟雾传感器的型号为MQ-2，可实现火灾预警检测功能；音频传感器的型号为MP34DT01TR，用于对猪仔喘气强度及咳嗽频率进行采集，通过辨识猪只发出的饥饿、饮水、进食、咳嗽等异常声音种类，以便技术人员能够对猪只声音异常情况进行及时处理，实现对呼吸道等疾病进行预警，减少疾病传播和死亡率，提高养殖企业的经济效益。控制板4接收以上环境监测传感器组所检测的数据信息并传输给监控终端平台3，以便养殖户实时掌握猪舍内的环境情况以及猪只个体的情况，且养殖户通过监控终端平台3向控制板4输入有猪舍内环境参数调节阈值，当猪舍内的温湿度环境参数和CO2气体浓度不在设定的该阈值范围内时，控制板4将控制加湿灯、取暖灯、通风风机工作，从而对猪舍进行温湿度调节、通风等，为仔猪健康成长提供最佳成长环境。
本实施例借助全景高清摄像头、温湿度传感器、光照传感器、CO2传感器、音频传感器和烟雾传感器对异常情况进行详细观察和分析，并以无线方式反馈至监控终端平台，监控终端平台结合执行设备的状况、监控室PC机数据库、仔猪养殖专家和饲养技术人员的经验等对火灾预警、过热、过冷和仔猪群居等异常情况进行综合诊断，确保取暖设备安全运行情况下，探索仔猪健康状况变化规律，为仔猪饲养人员及早发现取暖设备隐患和养殖过程中的异常状况提供科学依据。
进一步地，所述调控电路通过显示电路连接有显示器15，且显示器15安装在仔猪保温电取暖舍内，控制板4可将环境监测传感器组所检测的数据信息通过调控电路输出至显示器15，以便养殖户查看。所述调控电路还通过报警电路连接有报警器16，报警器16为声光报警器，其型号为TGSG-07，报警器16可安装在监控室内，养殖户通过监控终端平台3向控制板4输入猪舍内环境参数报警阈值，当猪舍内的温湿度环境参数、CO2气体浓度参数超出该报警阈值时，以及烟雾传感器11被触发时，控制板4将通过调控电路驱动报警器16发出警报，及时将报警信息通知养殖户，防止因温度过高、过低引起仔猪闷死、冻死以及因线路老化、舍内稻草过于干燥导致火灾等灾难发生。
所述用电量检测模块内设有单相电测量芯片，单相电测量芯片的输出端连接控制板4、输入端分别连接有电流采集电路和电压采集电路。所述的单相电测量芯片采用ATT7053AU电能计量芯片，该电能计量芯片的V1P引脚和V1N引脚连接电流采集电路，V3N引脚和V3P引脚连接电压采集电路，通过电压和电流互感器直接连接到模拟端电源上，对红外线取暖灯、加湿灯、通风风机等用电设备消耗的电压电流信息进行采样并传输给单相电测量芯片，控制板与单相电测量芯片的SPI通信口完成电压、电流数据传输，然后由控制板4的ADC模块进行模数转化并对转换数据进行处理，确定设备用电量。
具体如图2所示，所述电流采集电路内使用100mΩ的康铜电阻R4作为采样电阻，康铜电阻具有温漂系数小、电流检测可靠、精度高等优点。康铜电阻R4的两端分别通过第一保护电路与单相电测量芯片的V1P引脚和V1N引脚相连接，康铜电阻R4的两端分别与第一负载端子P2相连接。所述第一负载端子P2的零线通过保护接地电阻R3接地，保护接地电阻R3串接在插座零线和地之间且其阻值小于或等于10Ω，用以保证负载接地良好，防止设备漏电、负载短路烧坏设备，保护人身安全。所述第一保护电路包括第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2和第二电容C2，第一电阻R1和第二电阻R2的电阻值均为1KΩ，第一电容C1和第二电容C2均为33nF，康铜电阻R4的一端通过第一电阻R1与单相电测量芯片的V1N引脚相连接、另一端通过第二电阻R2与单相电测量芯片的V1P引脚相连接，第一电阻R1和第一电容C1并联连接，第一电容C1的一端接地、另一端连接单相电测量芯片的V1N引脚，第二电容C2的一端连接第二电阻R2、另一端接地。此结构中可设置为电能计量芯片的V1N引脚输出的电压为U1，流过康铜电阻R4的电压为U2，流过第一电阻R1的电压为U3，流过第二电阻R2的电压为U4，并将康铜电阻R4两端采样线长度设置成相等，且线芯材料一样，即U3与U4大小相等，根据KVL定律可得U2+U4= U1+U3，由于U3=U4，可得出U1=U2，保证了信号采样的精确性。同时通过在康铜电阻R4的两端分别连接第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2来抵抗混叠，可防止采样信号失真。
所述电压采集电路内设有电压互感器，其型号为ZMPT107，电压互感器的输入端通过第一限流电阻R8与电源输入端子P1相连接，电压互感器的输出端连接有隔离电阻R6，隔离电阻R6上并联有阻容滤波电路，且阻容滤波电路的输出端分别与单相电测量芯片的V3N引脚和V3P引脚相连接。具体为电压互感器的1脚接在电源输入端子P1的零线上，电压互感器的2脚接在电源输入端子P1的火线上，第一限流电阻R8串接在电压互感器的2脚与电源输入端子P1的2脚之间，第一限流电阻R8的阻值为200KΩ，能够将被测电压转化成1mA左右的工作电流输出给电压互感器。隔离电阻R6并接在电压互感器的3脚和4脚之间，其阻值为1KΩ，电压互感器可将输入的1mA左右的工作电流以1/1等比输出，通过隔离电阻R6完成输出端电压采集，实现高压到低压的隔离与转换测量。所述阻容滤波电路包括第三电阻R5、第四电阻R7、第三电容C3和第四电容C4，第三电阻R5和第四电阻R7的阻值均为1KΩ，第三电容C3和第四电容C4均为104电容，所述隔离电阻R6的一端通过第三电阻R5连接单相电测量芯片的V3P引脚，另一端通过第四电阻R7连接单相电测量芯片的V3N引脚，第三电容C3的一端连接第三电阻R5、另一端接地，第四电容C4的一端连接第四电阻R7、另一端接地。通过设置阻容滤波电路，起到消除干扰信号，提高采集电压数据可靠性、准确性和安全性的作用，有利于降低因电阻断路导致电压检测失效或因电容长期使用短路导致烧坏电路板。
如图3所示，所述过载保护电路模块内分别设有电源电路、控制电路和稳压电路，电源电路通过稳压电路连接控制板4，用于为控制板4供电；控制电路的输入端分别连接电源电路和控制板4，控制电路的输出端连接第二负载端子P4，第二负载端子P4的1脚接在电源输入端子P1的零线上，第二负载端子P4的2脚与电源输入端子P1的2脚相连接，电源输入端子P1的2脚接220V火线、1脚接220V零线。所述电源电路内设有AC-DC电源模块，AC-DC电源模块的输入端与电源输入端子P1连接、输出端分别与控制电路和稳压电路连接。AC-DC电源模块实现将养殖用220V交流电转化为模拟、数字电路、Wi-Fi模块或控制板所需的5V或3.3V直流电，用来对上述电路或芯片进行驱动。具体为AC-DC电源模块的引脚1接在电源输入端子P1的火线上，AC-DC电源模块的引脚2分别连接电源输入端子P1的零线和第二负载端子P4的1脚，AC-DC电源模块的引脚3接地、引脚4分别连接控制电路和稳压电路。所述AC-DC电源模块采用HLK_PM01芯片，能够将220V交流电转为5V直流电，分别为控制电路和稳压电路供电，其中稳压电路将5V电源转化为3.3V电源从而为控制板4供电。
所述控制电路包括继电器和光电耦合器，光电耦合器的型号为TP521，光电耦合器的发光二极管连接第三负载端子P3，第三负载端子P3的1脚接地，第三负载端子P3的2脚为控制板4的IO口输出端，即光电耦合器的发光二极管与控制板4的IO输出端相连接，防止继电器在通断过程中产生高压对控制板的影响。光电耦合器的光敏三极管通过共射放大电路与继电器连接，继电器的输入端、光敏三极管的集电极均与AC-DC电源模块连接，继电器的输出端连接第二负载端子P4的2脚，继电器的线圈K1分别连接电源输入端子P1的2脚和第二负载端子P4的2脚。第二负载端子P4接用电器插座，继电器和继电器的线圈K1串接在用电器插座的前端并构成过载保护模块，当取暖等执行设备有过电压或过电流情况发生时，能够及时切断电源，保护设备不受损坏，防止火灾等突发事件发。所述发光二极管连接有第五电阻R10，光敏三极管的发射极连接有第六电阻R11，第五电阻R10和第六电阻R11均接地。所述共射放大电路包括S0805三极管，S0805三极管的基极通过第七电阻R12与光敏三极管的发射极相连接，S0805三极管的集电极连接继电器、发射极接地。控制板4输出的信号经共射放大电路中的S0805三极管放大后控制继电器通断，当控制板输出端为高电平时，S0805三极管导通，继电器得电，线圈K1的开关闭合，电源输入端子P1的2脚和第二负载端子P4的2脚连通，经第二负载端子P4的1脚接入零线，使用电器开始工作；当控制板输出端为低电平时，三极管S0805截止，继电器断电，线圈K1的开关断开，电源输入端子P1的2脚和第二负载端子P4的2脚断开，用电器停止工作，实现当执行设备有过电压或过电流情况发生时，系统能够自动及时切断电源，保护设备不受损坏，防止火灾等突发事件发生。
进一步地，为消除继电器的线圈K1在电源接入或断开时候产生的反向电压烧坏S0805三极管，在继电器上并联一个型号为1N4007的二极管D2，起到续流保护作用。为确保电源与继电器、光电耦合器的光敏三极管的电流方向为5V电源流向，防止继电器的线圈K1反向电动势对5V电源的干扰和反向击穿AC-DC电源模块，在5V电源和继电器之间串联一个1N4007型号的二极管D1。同时为防止电路板不受220V交流电干扰，在PCB设计时，火线与继电器连接处要挖空形成“U”形凹槽。
所述稳压电路内设有稳压模块，其型号为AMS1117，稳压模块的输入端与AC-DC电源模块连接，稳压模块的输出端通过第二限流电阻与控制板4相连接。具体为稳压模块的引脚1与AC-DC电源模块的引脚4连接，引脚2连接第一负载端子P2的1脚，第一负载端子P2的1脚连接控制板4，实现为控制板4进行供电。稳压模块的引脚3连接第一负载端子P2的2脚，第一负载端子P2的2脚接地。所述稳压模块的输入端和输出端分别并联有滤波电容组，该滤波电容组包括第五电容C5、第六电容C8、第一电解电容C6和第二电解电容C7，第五电容C5和第一电解电容C6并联连接，第六电容C8和第二电解电容C7并联连接，且第五电容C5和第一电解电容C6均与稳压模块的输入端并联，第六电容C8和第二电解电容C7均与稳压模块的输出端并联。第五电容C5、第六电容C8均为104电容，用于消除输入和输出电压中的高频纹波，防止自激振荡；第一电解电容C6和第二电解电容C7均为10uF，其中第一电解电容C6并接在稳压模块的输入端，主要滤除低频纹波，防止输入端电压干扰，第二电解电容C7并接在稳压模块的输出端，作用是保证输出端得到具有负载能力的3.3V稳定电压，以为控制板4供电。所述稳压模块的输出端上并接有第一发光二极管LD1，且发光二极管LD1串联有一个阻值为1KΩ的第二限流电阻R9，以为电源正常工作提供指示。当用电量检测模块检测出电源电路有过电压或过电流情况发生时，插座继电器将自动断电，发光二极管LD1亮起以此警示，同时系统启动定时10S检测电压或者电流过大的危险是否解除，如果解除则恢复正常状态，否则一直处于报警状态，该过程由控制板4控制执行。该报警信息可通过无线通信模块传输给监控终端平台3，养殖户可以采取远程操控或现场手动的方式断掉插座电源，以及时避免火灾等危险发生。
本实施例中，所述监控终端平台3包括远程监控装置和/或移动终端，且控制板4通过无线通信模块与远程监控装置和/或移动终端相连接，实现数据传输功能。所述远程监控装置包括监控机17，控制板4通过无线通信模块连接监控机17，且监控机17上设置有GPRS模块，GPRS模块通过无线通信模块与控制板4连接，实现监控机17在有无线网络的情况下可以直接通过无线通信模块与控制板4进行数据传输，当无线网络中断时，监控机17可通过GPRS模块实现数据通信。所述的无线通信模块包括Wi-Fi模块和OneNET物联网平台，移动终端连接OneNET物联网平台。Wi-Fi模块设置在智能检测终端平台上，且控制板4通过串口连接Wi-Fi模块，Wi-Fi模块通过物联网芯片连接到OneNET物联网平台，监控机17通过RS232串口或GPRS模块与OneNET物联网平台相连接。其中Wi-Fi模块采用ESP8266芯片，控制板所接收的数据信息可通过其TX口、RX口传输给Wi-Fi模块，Wi-Fi模块通过无线路由器完成OneNET物联网平台连接，并通过MQTT协议将取暖设备插座测量的当前电压、用电器电流和功率等数据传至OneNET物联网平台，OneNET物联网平台对接收的数据进行处理和存储。同时养殖用户可以远程通过远程监控机或移动终端查询仔猪状态、取暖仔猪舍内温湿度、空气质量等环境信息以及取暖设备用电功率、运行情况等信息，当仔猪取暖猪舍突发短路、过热异常情况时，系统能够自动切断电源，并立刻报警通知用户及时采取应对措施，为减少因火灾烧死或过冷冻死仔猪给养殖户带来巨大经济损失提供科学依据。
实施例2，本发明提供了一种基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，所述远程监控装置包括红外遥控器18，控制板4上安装有红外接收传感器5，控制板4通过红外接收传感器5与红外遥控器18相连接。在没有Wi-Fi网络以及数据网络的情况下，发生突发事件时可以借助红外遥控器向控制板发送信号来控制取暖舍内各检测传感器和执行设备的启停等。
其他结构与实施例1相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：包括智能检测终端平台（1）、执行机构平台（2）和监控终端平台（3）；
所述智能检测终端平台（1）包括检测模块，检测模块包括环境监测传感器组、用电量检测模块和过载保护电路模块，且环境监测传感器组安装在仔猪保温电取暖舍内，用电量检测模块设置在插座内，过载保护电路模块设置在插座前端；
所述执行机构平台（2）包括执行设备和用于控制执行设备的调控电路，执行设备与调控电路连接；
所述环境监测传感器组、用电量检测模块、过载保护电路模块和调控电路均连接控制板（4），且控制板（4）通过无线通信模块与监控终端平台（3）相连接。
2.根据权利要求1所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述用电量检测模块内设有单相电测量芯片，单相电测量芯片的输出端连接控制板（4）、输入端分别连接有电流采集电路和电压采集电路；所述电流采集电路内设有康铜电阻作为采样电阻，且康铜电阻的两端分别通过第一保护电路与单相电测量芯片相连接，康铜电阻的两端分别与第一负载端子相连接，第一负载端子的零线通过保护接地电阻接地；所述电压采集电路内设有电压互感器，电压互感器的输入端通过第一限流电阻与电源输入端子相连接，电压互感器的输出端连接有隔离电阻，隔离电阻上并联有阻容滤波电路，且阻容滤波电路的输出端与单相电测量芯片相连接。
3.根据权利要求2所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述第一保护电路包括第一电阻、第一电容、第二电阻和第二电容，康铜电阻的一端通过第一电阻与单相电测量芯片相连接、另一端通过第二电阻与单相电测量芯片相连接，第一电阻和第一电容并联连接，第一电容的一端接地、另一端连接单相电测量芯片的输入端，第二电容的一端连接第二电阻、另一端接地；所述阻容滤波电路包括第三电阻、第四电阻、第三电容和第四电容，隔离电阻的一端通过第三电阻连接单相电测量芯片、另一端通过第四电阻连接单相电测量芯片，第三电容的一端连接第三电阻、另一端接地，第四电容的一端连接第四电阻、另一端接地。
4.根据权利要求1或3所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述过载保护电路模块内分别设有电源电路、控制电路和稳压电路，且电源电路内设有AC-DC电源模块，AC-DC电源模块的输入端与电源输入端子连接、输出端分别与控制电路和稳压电路连接；所述控制电路包括继电器和光电耦合器，光电耦合器的发光二极管与控制板（4）的输出端串接，光电耦合器的光敏三极管通过共射放大电路与继电器连接，继电器的输入端、光敏三极管的集电极均与AC-DC电源模块连接，继电器的输出端连接第二负载端子；所述稳压电路内设有稳压模块，稳压模块的输入端和输出端分别并联有滤波电容组，且稳压模块的输入端与AC-DC电源模块连接，稳压模块的输出端通过第二限流电阻与控制板（4）相连接。
5.根据权利要求4所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述共射放大电路包括S0805三极管，S0805三极管的基极通过第七电阻与光敏三极管的发射极相连接，S0805三极管的集电极连接继电器、发射极接地；所述发光二极管通过第五电阻接地，光敏三极管的发射极通过第六电阻接地；所述滤波电容组包括第五电容、第六电容、第一电解电容和第二电解电容，第五电容和第一电解电容并联连接，第六电容和第二电解电容并联连接，且第五电容和第一电解电容均与稳压模块的输入端并联，第六电容和第二电解电容均与稳压模块的输出端并联。
6.根据权利要求5所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述AC-DC电源模块的输出端上串接有第一整流二极管，继电器上并接有第二整流二极管，稳压模块的输出端上并接有第一发光二极管。
7.根据权利要求1、3或6中任一项所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述执行设备包括加湿设备（12）、取暖设备（13）和通风设备（14），加湿设备（12）、取暖设备（13）和通风设备（14）均通过调控电路与控制板（4）相连接；所述调控电路通过显示电路连接有显示器（15），且显示器（15）安装在仔猪保温电取暖舍内；调控电路还通过报警电路连接有报警器（16）。
8.根据权利要求7所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述监控终端平台（3）包括远程监控装置和/或移动终端，且控制板（4）通过无线通信模块与远程监控装置和/或移动终端相连接；所述远程监控装置包括监控机（17），控制板（4）通过无线通信模块连接监控机（17）；所述监控机（17）上设置有GPRS模块，GPRS模块通过无线通信模块与控制板（4）连接。
9.根据权利要求8所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述远程监控装置包括红外遥控器（18），控制板（4）上安装有红外接收传感器（5），控制板（4）通过红外接收传感器（5）与红外遥控器（18）相连接。
10.根据权利要求8或9所述的基于Wi-Fi插座的仔猪取暖健康养殖智能监控系统，其特征在于：所述无线通信模块包括Wi-Fi模块和OneNET物联网平台，Wi-Fi模块设置在智能检测终端平台上，且控制板（4）通过串口连接Wi-Fi模块，Wi-Fi模块通过物联网芯片连接到OneNET物联网平台，所述移动终端连接OneNET物联网平台，监控机（17）通过RS232串口或GPRS模块与OneNET物联网平台相连接。
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CN115005156A (zh) * 2022-04-26 2022-09-06 深圳市中融数字科技有限公司 动物死亡的判别方法、装置、存储介质及电子设备
CN115088624A (zh) * 2022-06-30 2022-09-23 南通职业大学 一种基于物联网的智能猪舍及控制方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115005156A (zh) * 2022-04-26 2022-09-06 深圳市中融数字科技有限公司 动物死亡的判别方法、装置、存储介质及电子设备
CN115005156B (zh) * 2022-04-26 2023-06-16 深圳市中融数字科技有限公司 动物死亡的判别方法、装置、存储介质及电子设备
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