基于物联网的rfid鹿养殖智能监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于物联网的RFID鹿养殖智能监控系统,属于梅花鹿养殖技术领域。
【背景技术】
[0002]我国是养鹿大国，现存栏梅花鹿约60万头，居世界第一。梅花鹿是世界主要的药用经济动物，梅花鹿的人工养殖主要目的是获取鹿茸，鹿茸具有特殊疗效，副产品种类多，用途广，是我国内销及外贸出口的重要物资。作为中国梅花鹿之乡，吉林省的梅花鹿种群优势明显。
[0003]从2011年开始，吉林省政府颁发的一系列政策，任务明确指出将家养梅花鹿作为吉林省特色资源产业重点发展，在保持鹿野性的前提下，进一步建设标准化规模养殖、繁育和生产基地，提高产品品质，延长产业链条，形成大投入、大市场、大品牌、大效益的发展格局，壮大“中国梅花鹿之乡”。
[0004]在国家政策导向的推动下，经过近几十年的发展，家鹿养殖已初步形成了产业体系。饲养鹿的主要目的是为获得高产优质的鹿茸和较高的经济效益。但在养鹿的生产实践中，有许多因素可影响到鹿茸的生长和养鹿的经济效益，其中鹿茸生长的速度与气候条件有密切的关系。气候条件包括光照、温度、湿度等许多因素，它们对鹿茸的生长共同起着综合影响的作用。科学实验和实践证明，光照时间长可以促进鹿茸的生长，增加鹿茸产量。温度和湿度对鹿茸的生长发育也有很大影响。早春气温低，阳光弱，湿度小，鹿茸生长就缓慢。夏季气温高，温、湿度适宜，鹿茸生长就快。若夏季干旱少雨，鹿茸生长发育就缓慢；雨后初情，气温高，湿度大，鹿茸生长的就特别快。所以，温暖潮湿、光照时间长的气候条件是鹿茸生长最理想的环境。同时，实践证明；好的饲养管理，有利于鹿茸的生长，提高鹿茸产量；鹿的健康状态越好，鹿茸产量越高。
[0005]目前，养鹿场依旧采用传统的饲养方式，由于人为因素造成的产品品质不稳定、产量低、效益差、资源损耗严重等问题长期存在。目前，还没有一套成熟的系统能够实现自动监控家鹿养殖环境。虽然基于物联网的RFID的技术已经应用在猪、奶牛养殖的自动监控之中，但是由于鹿的生活习性不同于猪、奶牛的生活习性，鹿养殖场要模拟鹿的野生环境，所以其尚不可直接应用到鹿养殖之中。
[0006]现有相关畜牧养殖技术中存在一下诸多缺点，使其在推广使用中遇到诸多问题。如(一)动物电子标签只能标识每头鹿，存储鹿的ID、检疫时间、年龄等数据信息，存储量小，功能单一，与监测动物健康情况的系统是两个独立的体系，目前动物电子标签仍以耳标为主，而大多数的养殖户以农民为主，绝大多数的农民都不愿意选用耳标标签，怕其影响家畜的生长。而本发明中将RFID标识技术与监测动物的健康情况结合在一起，设计研发了电子项环。电子项环不仅能实现动物电子标签实现的所有功能，而且其内部存储空间更大，集成有计步器、体温传感器，可测量鹿的运动量及相对体表温度。
[0007](二)现有畜牧养殖系统中的RFID射频识别系统与环境监测系统是两个独立的工作体系，而且每一个射频读写器都必须设置一个网络地址，其数据必须通过路由、交换机传输到服务器，不能实现无线自组网将所有信息汇聚到一点后，再上传到服务器。而本发明专利将射频读写技术、传感器技术和无线传感器网络技术结合在一起，并应用ZigBee技术与其他工作节点组成一个无线传感器网络，通过ZigBee以太网网关即可将数据上传到服务器，大大减少了布线、节约成本、安装更加便捷。
[0008](三)现有畜牧系统中目前没有将调节光照强度的技术应用其中，本发明中的日照监控节点，针对鹿茸生长对光照强度、光照时间的特殊需求，结合专家系统对鹿场的设备进行智能调节，提高了鹿产品产量和品质。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是提供一种部署操作简单、安装便捷、成本低廉，可以对鹿场环境进行智能调控、对疾病进行智能预警和诊断、对鹿进行精细化喂养、监控鹿生活状态的基于物联网的RFID鹿养殖智能监控系统。
[0010]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:
一、一种基于物联网的RFID鹿养殖智能监控系统包括多个无线传感器网络节点、ZigBee路由节点、ZigBee以太网网关、服务器、客户端和视频监控系统；其中所述无线传感器网络节点通过ZigBee路由节点连接ZigBee以太网网关，ZigBee以太网网关接入服务器连接客户端以传输数据；其中所述视频监控系统包括摄像机、交换机、硬盘录像机和显示器，所述摄像机通过交换机连接硬盘录像机以接收每一鹿圈视频信息的数据，并通过显示器显示数据。
[0011]作为上述技术方案的优选，所述的无线传感器网络节点包括电子项环、射频读写监测节点、饮水监控节点、进食监控节点、喷淋控制节点和日照监控节点；所述无线传感器网络节点和ZigBee路由节点通过自组网将信息汇聚到ZigBee以太网网关。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述的客户终端用于实时查看每头鹿的身份信息、每头鹿的生长情况信息、鹿圈的环境参数信息、产品质量分析结果查询以及养殖设备管理。
[0013]作为上述技术方案的优选，所述的服务器包括数据库和专家决策系统；
数据库，用于存储和管理上述记录的鹿身份信息、实时监测到的鹿健康状况信息、鹿圈环境参数信息、鹿饮水次数信息、鹿进食次数信息、鹿圈光照强度信息、鹿场视频监控信息、外部输入的鹿场基础设备信息、外部输入的鹿圈最佳环境信息、外部输入的最佳鹿健康状态/[目息以及专家决策?目息；
专家决策系统，用于将实时采集的鹿圈环境参数信息、鹿健康状态信息与最佳阈值进行比较；启动鹿养殖环境数字化调控系统、疾病智能预警和诊断系统，数字化精细喂养系统和生活状态监控追溯系统，根据专家决策系统内置的标准信息做出相应的专家决策。
[0014]二、一种基于物联网的RFID鹿养殖智能监控方法，包括步骤:
(1)在每头鹿的脖子上佩戴一个电子项环，用于识别区分每头鹿、监测每头鹿的每天的运动量及体温变化情况；
(2)在鹿场的设定位置部署射频读写监测节点、饮水监控节点、进食监控节点、喷淋控制节点、日照监控节点，构成无线传感器网络；
射频读写监测节点用于读取进入感知区域的电子项环，同时进行识别定位，并监测鹿圈的养殖环境；
饮水监控节点用于实时实时对鹿的饮水次数进行识别记录，并实时监测水位变化，同时智能补水；
进食监控节点用于实时监测每头鹿的进食次数及进食情况并记录，同时智能补饲；喷淋控制节点，当射频读写监测节点监测到的鹿圈温度超过设定的阈值时，系统自动启动喷淋控制节点，向鹿圈喷雾淋水，对鹿圈进行降温解暑；
日照监控节点实时监测鹿场的光照强度，当光照强度低于最佳光照强度时，该光照监测节点将启动补光系统，科学增加光照时间；
(3)在鹿场部署视频监控系统，用于实时监测鹿场情况及鹿的生活状态；
(4)建立数据库，将上述各节点实时采集的数据信息存储于该数据库；所述的数据库预设有外部输入的鹿场基础设备信息、外部输入的鹿圈最佳环境信息、外部输入的鹿最佳健康情况信息以及专家决策信息；
(5)将实时采集的鹿圈环境参数信息、鹿健康状态信息与最佳阈值进行比较；启动鹿养殖环境数字化调控系统、疾病智能预警和诊断系统，数字化精细喂养系统，根据专家决策系统内置的标准信息做出相应的专家决策；所述的专家数据库信息为专家决策系统内置的标准信息；所述的标准信息，采用数据挖掘技术，进行智能分析和调控；
(6)基于所述的专家决策，根据实时采集的鹿圈环境参数信息、鹿健康状态信息进行自动调控；当需要查询鹿的生活状态时，通过用户访问终端或便携式移动终端以网络的方式访问所述的数据库。
[0015]作为上述技术方案的优选，所述的射频读写监测节点包括无线微处理单元、传感器单元、射频读写单元、数据传输单元、调试单元和电源管理单元；所述传感器单元、射频读写单元、数据传输单元、调试单元分别与无线微处理单元相连接。
[0016]作为上述技术方案的优选，所述的日照监控节点包括无线微处理单元、光照度采集单元、日照调控单元、数据传输单元、电源管理单元和调试单元；所述光照度采集单元、日照调控单元、数据传输单元和调试单元分别与无线微处理单元相连接。
[0017]作为上述技术方案的优选，所述的传感器单元包括温湿度传感器、氨气传感器以及它们的相应电路接口，实时采集鹿圈内的温度、湿度、氨气浓度；射频读写单元包括RFID基站模块、声光提示电路、继电器驱动电路；数据传输单元