CN205407890U - 一种基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置 - Google Patents

一种基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置 Download PDF

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李颀
王志鹏
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Abstract

一种基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，包括分布在猪场各个待检测位置的传感器节点，各个传感器节点经过路由节点连接网关节点，网关节点连接PC机；所述的路由节点与传感器节点以及网关节点之间均采用无线连接；所述的传感器节点包括温湿度传感器、NH3浓度传感器、风速传感器、传感器无线模块以及传感器电源模块；所述的网关节点包括处理器以及与处理器相连的网关无线模块、显示模块、串口转以太网模块以及网关电源模块。本实用新型能过通过无线传感器网络实时监测到猪场的养殖环境信息，解决了传统环境监测在猪场内安装复杂、可靠性低、维护性差等问题，具有较高的灵活性和实用性。

Description

一种基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置
技术领域
本实用新型涉及养殖环境监测领域，具体涉及一种基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，用于实时地监测猪场的养殖环境信息，提高猪肉的品质与产量。
背景技术
在养猪产业中，生猪饲养管理水平的优劣会直接影响到猪肉的品质以及养猪场的经济效益，其中生猪的饲养环境是不可或缺的因素。采用现代化的技术手段，实现生猪养殖环境信息的智能化监测对于提高生猪的管理水平，进而提高猪肉的品质与产量是非常有必要的。
无线传感器网络集成了传感器技术、嵌入式计算技术以及无线通信技术，能够协作地感知、收集和监测各种环境下的对象信息，通过对感知信息的协作式数据处理，获取感知对象的准确状况信息。采用ZigBee网络，通过多点测量，对猪场的养殖环境进行实时监测，可以及时得到养殖环境的各类参数信息，以便及时调整减轻恶劣环境对生猪生产的危害，解决传统环境监测在猪场内安装复杂、可靠性低、维护性差等问题。同时与433M等无线方式相比，具有组网方便、灵活等优势，ZigBee网络更适用于猪场环境传感器节点网络化分布的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，能够通过多点测量，对猪场的养殖环境进行实时监测，及时得到养殖环境当中的各类参数信息，以便及时调整减轻恶劣环境对生猪生产的危害。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
包括分布在猪场各个待检测位置的传感器节点，各个传感器节点经过路由节点连接网关节点，网关节点连接PC机；所述的路由节点与传感器节点以及网关节点之间均采用无线连接；所述的传感器节点包括温湿度传感器、NH3浓度传感器、风速传感器、传感器无线模块以及传感器电源模块；所述的网关节点包括处理器以及与处理器相连的网关无线模块、显示模块、串口转以太网模块以及网关电源模块。
所述的温湿度传感器采用SHT10数字型传感器。
所述的处理器采用STM32F103ZET6型微处理器。
所述的传感器无线模块、路由节点以及网关无线模块均为ZigBee模块。
所述的ZigBee模块采用CC2530芯片作为其核心处理器。
所述的网关节点与PC机通过以太网连接。
所述的串口转以太网模块采用USR-K2模块。
所述的显示模块采用3.5寸USART电阻触摸屏。
所述的传感器电源模块与网关电源模块均包括电源以及稳压芯片。
所述的稳压芯片采用AMS1117直流稳压芯片。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：通过分布在猪场各个待检测位置的传感器节点对猪场环境信息实时进行检测，各个传感器节点经过路由节点连接网关节点，形成由一个主节点管理若干子节点的结构，使猪场的环境信息以终端或路由的方式发送到网关节点，并通过网关转换，将环境信息最终发送至现场监控中心的PC机上进行存储与显示。本实用新型的传感器节点包括温湿度传感器、NH3浓度传感器以及风速传感器，采用这几种传感器是因为温湿度、NH3浓度以及通风情况是影响生猪饲养品质与产量的决定性因素。本实用新型能过通过无线传感器网络实时监测到猪场的养殖环境信息，解决了传统环境监测在猪场内安装复杂、可靠性低、维护性差等问题，具有较高的灵活性和实用性。
附图说明
图1本实用新型的整体结构示意框图；
附图中：1.传感器节点；2.路由节点；3.网关节点；4.PC机；1-1.温湿度传感器；1-2.NH3浓度传感器；1-3.风速传感器；1-4.传感器无线模块；1-5.传感器电源模块；3-1.网关无线模块；3-2.处理器；3-3.显示模块；3-4.串口转以太网模块；3-5.网关电源模块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1，本实用新型在结构上包括分布在猪场各个待检测位置的传感器节点1，各个传感器节点1经路由节点2连接网关节点3，网关节点3通过以太网连接PC机4。路由节点2与传感器节点1以及网关节点3之间均采用无线连接，传感器节点1包括温湿度传感器1-1、NH3浓度传感器1-2、风速传感器1-3、传感器无线模块1-4及传感器电源模块1-5，温湿度传感器1-1采用SHT10数字型传感器。网关节点3包括处理器3-2以及与处理器3-2相连的网关无线模块3-1、显示模块3-3、串口转以太网模块3-4以及网关电源模块3-5，串口转以太网模块3-4采用USR-K2模块，显示模块3-3采用3.5寸USART电阻触摸屏，处理器3-2采用STM32F103ZET6型微处理器，传感器无线模块1-4、路由节点2以及网关无线模块3-1均为ZigBee模块，ZigBee模块采用CC2530芯片作为其核心处理器。传感器电源模块1-5与网关电源模块3-5均包括电源以及稳压芯片，稳压芯片采用AMS1117直流稳压芯片。
本实用新型工作原理如下：传感器节点1作为网络数据信息获取终端，温湿度传感器1-1实时地采集猪场养殖环境的温度、湿度信息，NH3浓度传感器1-2采集猪场的氨气浓度值，风速传感器1-3采集风速信息，传感器无线模块1-4将数据打包成固定格式的数据帧，进而通过无线的方式将数据帧发往网关节点3，其中路由节点2用于转发网络中的数据。网关节点3在接收到数据后会对各节点发送来的数据进行处理，在显示模块3-3实时显示环境信息，同时网关节点通过以太网把数据帧上传到监测中心的PC机4上进行显示和存储，在出现不符合生猪正常生长环境参数要的时候，实现远程报警，提醒饲养员及时处理。
以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：包括分布在猪场各个待检测位置的传感器节点(1)，各个传感器节点(1)经过路由节点(2)连接网关节点(3)，网关节点(3)连接PC机(4)；所述的路由节点(2)与传感器节点(1)以及网关节点(3)之间均采用无线连接；所述的传感器节点(1)包括温湿度传感器(1-1)、NH3浓度传感器(1-2)、风速传感器(1-3)、传感器无线模块(1-4)以及传感器电源模块(1-5)；所述的网关节点(3)包括处理器(3-2)以及与处理器(3-2)相连的网关无线模块(3-1)、显示模块(3-3)、串口转以太网模块(3-4)以及网关电源模块(3-5)。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的温湿度传感器(1-1)采用SHT10数字型传感器。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的处理器(3-2)采用STM32F103ZET6型微处理器。
4.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的传感器无线模块(1-4)、路由节点(2)以及网关无线模块(3-1)均为ZigBee模块。
5.根据权利要求4所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的ZigBee模块采用CC2530芯片作为其核心处理器。
6.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的网关节点(3)与PC机(4)通过以太网连接。
7.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的串口转以太网模块(3-4)采用USR-K2模块。
8.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的显示模块(3-3)采用3.5寸USART电阻触摸屏。
9.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的传感器电源模块(1-5)与网关电源模块(3-5)均包括电源以及稳压芯片。
10.根据权利要求9所述的基于无线传感器网络的猪场环境信息监测装置，其特征在于：所述的稳压芯片采用AMS1117直流稳压芯片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108271137A (zh) * 2018-01-19 2018-07-10 深圳森阳环保材料科技有限公司 生猪养殖场环境监测系统
CN108293905A (zh) * 2018-01-30 2018-07-20 深圳汇创联合自动化控制有限公司 生猪养殖场环境实时监测系统

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