专利名称：一种猪舍养殖环境信息采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信息采集系统，具体地讲，涉及一种猪舍养殖环境信息采集系统。
背景技术：
猪舍中有害气体主要来自密集饲养的猪的呼吸、排泄和生产中的有机物分解。有害气体主要有氨、二氧化碳、一氧化碳和硫化氢等。为了提高猪肉质量，我们需要从猪肉从生产环节开始对猪肉进行关注，通过信息化技术方法，以数据形式监管监控猪舍的环境，根据数据采取清扫、消毒等卫生措施。国家在“十二五”规划中提出推进农业现代化，加快社会主义新农村建设，《规划》 要求“加快转变农村发展方式，促进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化，推进现代农业示范区建设”；根据国务院和山东省委、省政府对建设黄河三角洲高效生态经济区的总体要求，贯彻落实省委常委、常务副省长王仁元对《关于实施“黄河三角洲高效生态产业链科技示范工程”的请示》批示精神，对大力发展现代农业，推广物联网技术在各个行业之间的应用，加强民生安全，积极发展物联网等信息技术在基础农产品设备中的开发和应用给予政策上的大力支持。猪舍中有害气体主要来自密集饲养的猪的呼吸、排泄和生产中的有机物分解。有害气体主要有氨、二氧化碳、一氧化碳和硫化氢等。具体指标与数据如下一氮气。氨气主要来自于粪便的分解。氨易溶于水，在猪舍中氨常被溶解或吸附在潮湿的地面、墙壁和猪黏膜上。氨能刺激黏膜，引起黏膜充血、喉头水肿、支气管炎，严重时引起肺水肿、肺出血；氨还能引起中枢神经系统麻痹，中毒性肝病等。猪处在低浓度氨的长期作用下，体质变弱，对某些疾病产生敏感，采食量、日增重、生殖能力都下降，这种症状称为“氨的慢性中毒”。若氨浓度较高，对猪引起明显病理反应和症状，称为“氨中毒”。据试验报道，猪的生产性能在空气中氨的体积浓度达到0. 005% (50毫升/立方米)时开始受到影响，0. 01%时食欲降低和易起各种呼吸道疾病，0. 03%时引起呼吸变浅和痉挛。猪舍氨含量一般应控制在0. 003%以内。二二氧化碳。二氧化碳主要来源是舍内猪的呼吸。一头体重100千克的肥猪， 每小时可呼出二氧化碳43升，因此猪舍内二氧化碳含量往往比大气中高出许多倍。二氧化碳本身无毒性，它的危害主要是造成缺氧，引起慢性毒害。猪长期处在缺氧的环境中会精神萎靡，食欲减退，体质下降，生产力降低，对疾病的抵抗力减弱，特别易于感染结核病等传染病。猪舍内二氧化碳体积浓度不应超过0. 15%。虽然二氧化碳本身不会引起猪中毒，但二氧化碳浓度的卫生意义在于，它能表明猪舍空气的污浊程度，亦表明舍内空气中可能存在其他有害气体的多少。因此二氧化碳浓度可作为猪舍卫生评定的一项间接指标。三硫化氢。硫化氢是一种无色、易挥发的恶臭气体。在猪舍中主要由含硫物分解而来。硫化氢产生自猪舍地面，且比重较大，故愈接近地面，浓度愈大。硫化氢主要刺激黏膜，引起眼结膜炎、鼻炎、气管炎，以至肺水肿。经常吸人低浓度硫化氢可出现植物性神经紊舌L。游离在血液中的硫化氢，能和氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合，使酶失去活性， 以致影响细胞的氧化过程，造成组织缺氧。长期处在低浓度硫化氢的环境中，猪体质变弱， 抗病力下降。高浓度的硫化氢可直接抑制呼吸中枢，引起窒息和死亡。当硫化氢浓度达到 0. 002%，会影响猪的食欲。猪舍内硫化氨浓度不应超过0. 001%。现有的技术方案为当前猪的安全饲养以饲料环节为主，加以定期的卫生清扫；没有涉及具体信息数据，从猪舍养殖环境问题上查看猪的生长环节，此为现有技术的不足之处。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种猪舍养殖环境信息采集系统，对猪的生长过程进行全程监控和数据化管理，为商家、用家提供最便利的数据采集模式。本实用新型采用如下技术方案实现发明目的一种猪舍养殖环境信息采集系统，其特征是包括二氧化碳传感器、氮气传感器、 硫化氢传感器和温度传感器，所述二氧化碳传感器、氮气传感器、硫化氢传感器和温度传感器连接到相应的ZigBee无线子节点，所述ZigBee无线子节点组成树形结构，所述树形结构汇集于ZigBee无线根节点，所述ZigBee无线根节点连接网络协调器，所述网络协调器通过网络接收模块与网络服务器通信，所述网络服务器还通过网络与计算机或手机交互通信。作为对本技术方案的进一步限定，所述网络协调器包括处理器模块，所述处理器模块分别连接信息数据采集模块、GPRS模块、电源和预留接口模块。作为对本技术方案的进一步限定，所述电源采用太阳能供电装置、交流电或蓄电池。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是本实用新型利用二氧化碳传感器、氮气传感器、硫化氢传感器和温度传感器对猪舍环境进行全程监控和数据化管理，通过传感器实时感知猪舍环境的优劣；将采集信号传送至ZigBee无线子节点，通过ZigBee技术的网络拓扑结构建立基于ZigBee的无线传输网络，将所采集的数据周期性传输至网络协调器，网络协调器收到数据后，由处理器模块对数据进行存储与管理，并传输给GPRS模块，由GPRS网络将采集的数据传输至网络接收模块，并将数据存储于网络服务器，通过数据存储于网络服务器的数据库服务平台和数据库接收存储程序实现对数据的监控与信息查询，从而通过计算机和手机实现对猪舍环境的远程控制与追溯。另外，本实用新型还具有太阳能供电，简单方便，解决电力问题；还具有可扩展功能，根据需求增加传感器或者其他功能器材。
图1为本实用新型的原理方框图。图2为本实用新型网络协调器的原理方框图。
具体实施方式
以下结合附图和优选实施例对本实用新型作更进一步的详细描述。参见图1，本实用新型包括二氧化碳传感器、氮气传感器、硫化氢传感器、温度传感器、ZigBee无线子节点、ZigBee无线根节点、网络协调器、网络接收模块、网络服务器、计算机和手机，所述二氧化碳传感器、氮气传感器、硫化氢传感器和温度传感器对应连接到相应的ZigBee无线子节点，所述ZigBee无线子节点组成树形结构，所述树形结构汇集于ZigBee 无线根节点，所述ZigBee无线根节点连接网络协调器，所述网络协调器通过网络接收模块与网络服务器通信，所述网络服务器还通过网络与计算机或手机交互通信。所述网络学协调器包括处理器模块，所述处理器模块分别连接信息数据采集模块、GPRS模块、电源和预留接口模块。所述电源采用采用太阳能供电装置、交流电或蓄电池。处理器模块是整个网络协调器的核心，负责信息的管理与收发，要求有较高的存储能力。本系统选择了基于ARM9系列的内核的微控制器(MCU)，操作系统为LINUX。GPRS模块是实现数据远程无线传输的关键，采用了 GPRS通信芯片SIM900， SIM900具备TCP/IP协议栈，支持几种频段的操作，提供语音，数据和短信等功能。预留接口模块用于为PC或者其他外接设备留下通用的数据输入输出和控制接口。如外接键盘，通过USB接口更新或采集数据，外接显示器材；最重要的通过预留接口， 可定制一些列逻辑操作，完成自动化控制等，如大棚内卷帘机、地灌系统等的即时控制。ZigBee无线子节点和根节点设计选择JM418作为节点的主芯片，上面整合了 ZigBee射频前端，内存和微控制器，拥有硬件资源包括1个8位增强型8051控制器、USKb 可编程闪存、81Λ的RAM、模数转换器、看门口定时器等。监控网络采用网络拓扑结构设计，ZigBee无线根节点直接与网络协调器进行周期通信，该过程节点无需传输大量数据，利于节约耗能。任何在网络协调器无线通讯范围内新加的节点，都可以自动加入已有的网络，由远程控制进行编号和数据采集，避免了繁琐配置过程。系统软件系统主要由以下几部分构成终端协调器的微处理器对数据的实时控制与管理；服务器数据库建设与采集，及其java开发使用界面、用户定制短信信息发送系统寸。
权利要求1.一种猪舍养殖环境信息采集系统，其特征是包括二氧化碳传感器、氮气传感器、硫化氢传感器和温度传感器，所述二氧化碳传感器、氮气传感器、硫化氢传感器和温度传感器连接到相应的ZigBee无线子节点，所述ZigBee无线子节点组成树形结构，所述树形结构汇集于ZigBee无线根节点，所述ZigBee无线根节点连接网络协调器，所述网络协调器通过网络接收模块与网络服务器通信，所述网络服务器还通过网络与计算机或手机交互通信。
2.根据权利要求1所述猪舍养殖环境信息采集系统，其特征是所述网络协调器包括处理器模块，所述处理器模块分别连接信息数据采集模块、GPRS模块、电源和预留接口模块。
3.根据权利要求2所述猪舍养殖环境信息采集系统，其特征是所述电源采用太阳能供电装置、交流电或蓄电池。
专利摘要本实用新型公开了一种猪舍养殖环境信息采集系统，其特征是包括二氧化碳传感器、氮气传感器、硫化氢传感器和温度传感器，所述二氧化碳传感器、氮气传感器、硫化氢传感器和温度传感器连接到相应的ZigBee无线子节点，所述ZigBee无线子节点组成树形结构，所述树形结构汇集于ZigBee无线根节点，所述ZigBee无线根节点连接网络协调器，所述网络协调器通过网络接收模块与网络服务器通信，所述网络服务器还通过网络与计算机或手机交互通信。
文档编号H04W84/18GK202285761SQ201120469208
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者刘磊, 毕然, 王凤丽, 王家敏 申请人:山东商业职业技术学院