CN211603924U - 一种自动化禽舍下位机监控分站 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动化禽舍下位机监控分站及监控系统，涉及物联网技术领域。下位机监控分站包括物联网控制终端和物联网采集终端，所述物联网采集终端通过微处理器模块与所述物联网控制终端相连，所述物联网采集终端实时采集现场各项环境因子，并将采集到的环境因子通过微处理器模块进行分析决策，给物联网控制终端发送控制指令。本实用新型基于互联网微服务架构和物联网技术所开发的，系统增添了设计类状态机来实现下位机监控时的自适应性调节，用以解决监控站点的可用性和伸缩性较差等问题。通过改进单一控制而设计了关于历史监控数据的标准分析接口，并研发一种可伸缩的、高可用的、自动化调节的可用于大规模的禽舍监控调节系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及物联网技术领域，尤其涉及一种自动化禽舍下位机监控分站。
背景技术
国内大部分是基于无线技术的禽舍环境参数实时监测系统，解决了环境参数监控的难题，并基于总线技术研制出了一种分布式环境监控系统。但由于禽舍较差的网络环境等技术局限性，传统的无线实时监控服务在实际的生产环境中仍存在可用程度差、监控站点伸缩困难、调控过分依赖于人工等问题。而以往的禽舍监控数据分析实验中，也未提供标准的监控数据接口。本发明通过改进状态机的模式，设计了一种合理的架构。方案解决了网络传输不稳定时，监测数据及控制指令传输不稳定的问题，以实现自动化高质量集约化养殖的最终目的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自动化禽舍下位机监控分站，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种自动化禽舍下位机监控分站，所述下位机监控分站包括物联网控制终端和物联网采集终端，所述物联网采集终端通过微处理器模块与所述物联网控制终端相连，所述物联网采集终端实时采集现场各项环境因子，并将采集到的环境因子通过微处理器模块进行分析决策，给物联网控制终端发送控制指令。
优选地，所述下位机监控分站还包括控制设备，所述控制设备与所述物联网控制终端相连。
优选地，所述控制设备包括风机组，加湿器，补光灯，空气净化器，气体吸收装置和湿帘中的至少一个。
优选地，所述下位机监控分站还包括传感器，所述传感器连接在所述物联网采集终端上。
优选地，所述传感器包括空气温湿度传感器，光照度传感器，风速传感器，二氧化碳传感器，氨气传感器，一氧化碳传感器和PM2.5传感器中的至少一个。
优选地，所述下位机监控分站还包括人机交互模块和物联网传输终端，所述物联网传输终端与所述人机交互模块分别与所述微处理器模块相连。
本实用新型中的原理为：下位机监控分站的硬件模块以微处理器模块为核心，通过物联网采集终端采集禽舍环境信息，同时将传感器的数值传送给微处理器模块，所述微处理器模块通过人机交互模块获取的相关数据及参数并同时自动控制整个禽舍设备的开关，数据通过GPRS传输模块经移动互联网络上传至上位机监控中心。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供的一种自动化禽舍下位机监控分站，基于互联网微服务架构和物联网技术所开发的，系统增添了设计类状态机来实现下位机监控时的自适应性调节，用以解决监控站点的可用性和伸缩性较差等问题。通过改进单一控制而设计了关于历史监控数据的标准分析接口，并研发一种可伸缩的、高可用的、自动化调节的可用于大规模的禽舍监控调节系统。
该自动化禽舍监控系统符合现代大规模禽舍养殖环境监控需求，具有一定的实用性和创新性。从使用效果看，系统可以实时地提供准确的禽舍环境信息、维持禽舍内各项环境指标在合理范围，提高了监控站点的可用性。通过实验证明系统的切实可行，具有显著的社会效益和较大的经济效益，具有良好的推广和应用价值。
附图说明
图1是实施例1中的自动化禽舍下位机监控分站结构图；
图2是实施例2中的自动化禽舍监控系统总体框架图；
图3是实施例2中在线上位机监控中心结构图；
图4是实施例2中离线上位机控制中心结构图；
图5是实施例2中监控系统的工作原理示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
本实施例提供一种用于自动化禽舍下位机监控分站，结构如图1所示，包括物联网控制终端、物联网采集终端、控制设备和传感器，所述控制设备与所述物联网控制终端相连，所述传感器连接在所述物联网采集终端上，所述物联网采集终端通过微处理器模块与所述物联网控制终端相连，所述物联网采集终端实时采集现场各项环境因子，并将采集到的环境因子通过微处理器模块进行分析决策，给物联网控制终端发送控制指令。
本实施例中的物联网采集终端负责连接各个传感器，采集各个传感器的电流值并将其转换成数值，传感器选用两线或三线制4-20mA电流型计，具有较高精度，便于输出采集的信号和减小信号的失真。微处理器模块选用MSP430F5438A 为核心控制器，具有超低功耗、高性能模拟技术及丰富的片上外围模块。
本实施例中的控制设备包括风机组，加湿器，补光灯，空气净化器，气体吸收装置和湿帘中的至少一个；所述传感器包括空气温湿度传感器，光照度传感器，风速传感器，二氧化碳传感器，氨气传感器，一氧化碳传感器和PM2.5传感器中的至少一个，且可根据实际的需要对其他的传感器或控制设备进行添加。
此外，本实施例中的所述下位机监控分站还包括人机交互模块和物联网传输终端，所述物联网传输终端与所述人机交互模块分别与所述微处理器模块相连，所述物联网传输终端主要采用GPRS通讯模块，以H7210D GPRS DTU移动通信模块作为物联网传输层的主要器件，并对其进行二次开发，提高模块的适用性。
实施例2
本实施例提供一种自动化禽舍监控系统，如图2所示，包括在线上位机监控中心、离线上位机控制中心和实施例1中的下位机监控分站；
所述在线上位机监控中心负责调度离线机集群，能够一次完成多个离线上位机的控制，根据实际情况伸缩目标离线上位机的控制，减少不必要的运维工作；
所述离线上位机控制中心在网络故障或者网络传输不稳定时接管在线上位机监控系统的职责，保证了基础的调度服务、临时数据的存储并做出监测及调节动作；
所述下位机监控分站实时采集现场各项环境因子，并将数据传输给所述上位机监控中心。
本实施例中在线上位机控制中心如图3所示，包括逻辑控制层，数据存储层和状态机管理层，所述逻辑控制层提供实时监测服务，并且为用户直接调控具体下位机监控分站、调节状态机参数提供了访问接口，对需求监控数据的用户提供标准的数据提取接口；
所述数据存储层提供面向监测大数据存储的HBase数据库、面向实时调控命令及状态机标准存储的Redis数据库和常规监控系统所需信息的MySQL，充分发挥各项数据库的优点，以提供稳定高效的数据存储方案；
所述状态机管理层负责监控和调节下位机监控分站中各传感器和控制设备执行单元的实时状态。
本实施例中的离线上位机控制中心如图4所示，包括数据&任务处理器，数据存储模块和离线调控策略，该数据&任务处理器保证了基础的调控服务并能在网络故障时仍能做出监测及调节动作。若无在线上位机的调节指令时，可根据下位机反馈的实时状态及对应参数来判断监控参数是否在正常范围内，以此提供对于下位机操作的操控。这里的数据&任务处理器的优先级低于在线上位机监控中心的指令，本离线上位机控制中心使用Redis工具存储临时数据，专门针对数据&任务处理器的状态进行保存，并对监控数据进行批量保存。
本实施例中提供的下位机监控分站的工作原理框图如图5所示，创新点在于下位机监控分站的结构改进，下位机监控分站由微处理器模块为基础，负责对禽舍环境的检测和调控，首先微处理器通过串口分别与DAM-3000物联网采集模块、H-7000物联网传输模块以及人机交互模块进行通讯，然后上传禽舍的环境信息和控制信息。在线上位机监控中心收到信息后由逻辑控制层，数据存储层和状态机管理层分别进行调度处理，当没有网络连接时，由离线上位机控制中心对数据进行管理控制。
通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本实用新型提供的一种自动化禽舍监控系统，基于互联网微服务架构和物联网技术所开发的，系统增添了设计类状态机来实现下位机监控时的自适应性调节，用以解决监控站点的可用性和伸缩性较差等问题。通过改进单一控制而设计了关于历史监控数据的标准分析接口，并研发一种可伸缩的、高可用的、自动化调节的可用于大规模的禽舍监控调节系统，相比如传统的无线禽舍监控方案，本方案更具有一般性。该自动化禽舍监控系统符合现代大规模禽舍养殖环境监控需求，具有一定的实用性和创新性。从使用效果看，系统可以实时地提供准确的禽舍环境信息、维持禽舍内各项环境指标在合理范围，提高了监控站点的可用性。通过实验证明系统的切实可行，具有显著的社会效益和较大的经济效益，具有良好的推广和应用价值。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种自动化禽舍下位机监控分站，其特征在于，包括物联网控制终端和物联网采集终端，所述物联网采集终端通过微处理器模块与所述物联网控制终端相连，所述物联网采集终端实时采集现场各项环境因子，并将采集到的环境因子通过微处理器模块进行分析决策，给物联网控制终端发送控制指令；
所述下位机监控分站还包括控制设备，所述控制设备与所述物联网控制终端相连；
所述控制设备包括风机组，加湿器，补光灯，空气净化器，气体吸收装置和湿帘；
所述下位机监控分站还包括传感器，所述传感器连接在所述物联网采集终端上；
所述传感器包括空气温湿度传感器，光照度传感器，风速传感器，二氧化碳传感器，氨气传感器，一氧化碳传感器和PM2.5传感器。
2.根据权利要求1所述的自动化禽舍下位机监控分站，其特征在于，所述下位机监控分站还包括人机交互模块和物联网传输终端，所述物联网传输终端与所述人机交互模块分别与所述微处理器模块相连。
Priority Applications (1)
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| CN201921322464.9U CN211603924U (zh) | 2019-08-15 | 2019-08-15 | 一种自动化禽舍下位机监控分站 |
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2019
- 2019-08-15 CN CN201921322464.9U patent/CN211603924U/zh active Active
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