基于无线mesh网络的猪舍环境监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统，包括相互通信连接的感知单元、基站、应用单元和客户端，感知单元由相互通信连接的若干采集节点组成Mesh网络，各采集节点间数据采用多跳传输，感知单元获取猪舍内温度、湿度、光照、有害气体含量等多个环境参数，并通过基站准确及时的传输到应用单元，应用单元对数据进行集中处理与存储，用户通过PC终端或移动终端登录客户端查看猪舍内各采集节点环境的实时监测信息，实现对猪舍环境的快速、实时、网络化的连续监测，养猪场管理人员可根据猪舍内的环境因素变化趋势和规律，及时改进猪舍建设与设施，从而为肉猪的生长提供更舒适的环境，保持肉猪的心情愉悦，提高肉猪的肉质，绿色环保无污染。
【专利说明】
基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统
技术领域
[0001]本发明属于农业生产技术领域，涉及一种猪舍环境监测系统，具体是一种基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统。
【背景技术】
[0002]在现代化的规模养猪场中，猪舍环境因素对种猪的繁殖性能、仔猪成活率和生长机能等方面都有重要影响。监测猪舍内的环境因素变化趋势和规律，可及时改进猪舍建设与设施，从而为肉猪的生长提供更舒适的环境，保持肉猪的心情愉悦，提高肉猪的肉质。
[0003]近年来，无线传感器节点逐渐应用于猪舍的环境监测，通过在某位置点测得的环境参数，控制猪舍内通风设备的工作模式。已有的猪舍环境监测系统对环境的监测以控制猪舍通风、控温设备为主要目的，多采用单个或少量的传感器节点，并部署与特定位置，但若要进行环境因素和有害气体排放规律方面的研究，则需要大量的传感器全方位监测，现有的监测系统无法满足使用要求，本案由此产生。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种监测种类多、监测规模大、通讯稳定可靠的基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
[0006]基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统，包括
[0007]感知单元，用于实时采集猪舍内环境参数数据；
[0008]基站，用于接收和传送感知单元输出的数据；
[0009]应用单元，用于接收数据并对数据进行集中处理和存储；
[0010]客户端，用于访问应用单元内的数据并将接收到的数据进行展示；
[0011]所述的感知单元与基站通信连接，所述的基站与应用单元通信连接，所述的应用单元与客户端通信连接；
[0012]所述的感知单元包括通过无线网络相互连接的若干采集节点，各采集节点之间形成Mesh网络，各采集节点间数据的采用多跳传输。
[0013]进一步地，所述的采集节点包括
[0014]采集前端，用于实时采集猪舍内环境参数数据；
[0015]数据处理模块，用于存储和处理采集的数据；
[0016]无线传输模块，用于将采集的数据传输到基站；
[0017]供电模块，用于给采集节点供电。
[0018]再进一步地，所述的电源模块包括蓄电池和太阳能电池，所述的太阳能电池通过开关稳压器接入电路。
[0019]进一步地，所述的应用单元包括用于接收猪舍环境参数数据的接收终端，所述的接收终端通过因特网连接有用于存储猪舍环境参数数据的数据库服务器，所述的数据服务器通过因特网连接有用于对猪舍环境参数数据进行处理的应用服务器。
[0020]本发明的有益效果:本发明整体结构分为感知单元、基站、应用单元和客户端四个部分，感知单元由多个采集节点构成Me sh网络，获取猪舍内温度、湿度、光照、有害气体含量等多个环境参数，并通过基站准确及时的传输到应用单元，应用单元接收数据，并对数据进行集中处理与存储，用户通过PC终端或移动终端登录客户端查看猪舍内各节点环境的实时监测信息，使养猪场管理人员可以随时随地获取猪舍内各环境参数数据，实现对猪舍环境的快速、实时、网络化的连续监测，管理人员可根据猪舍内的环境因素变化趋势和规律，及时改进猪舍建设与设施，从而为肉猪的生长提供更舒适的环境，保持肉猪的心情愉悦，提高肉猪的肉质，从而保证产品绿色无污染，大大提高了经济效益。
【附图说明】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0022]图1是本发明拓扑图。
[0023]图2是本发明结构示意图。
[0024]图3是本发明电源模块示意图。
【具体实施方式】
[0025]如图1-3所示，本发明提供了一种基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统，包括的用于实时采集猪舍环境参数的感知单元1、用于接收和传送感知单元I输出数据的基站2、用于接收数据并对数据进行集中处理和存储的应用单元3以及用于访问应用单元3数据并将接收到的数据进行展示的客户端4，感知单元I与基站2通信连接，基站2与应用单元3通信连接，应用单元3与客户端4通信连接。
[0026]感知单元I包括通过无线网络相互连接的五个采集节点，各采集节点之间形成Mesh网络。Mesh网络结构是一种网状网络，网络中任何一个节点都可以与其他节点通讯，因此，可通过多跳的形式传输数据，本系统基于TinyOS，根据DSDV路由协议设计实现了各采集节点间数据的多跳传输，可大量扩充采集节点的种类和数量，同时保证通讯的可靠性。
[0027]五个采集节点均匀分布在猪舍内，包括用于实时采集猪舍内环境参数数据的采集前端101、用于存储和处理采集数据的数据处理模块102、用于传输采集数据的无线传输模块103以及用于给采集节点供电的供电模块104。
[0028]采集前端101包括用于采集猪舍内温度信息的温度传感器，用于采集猪舍内湿度信息的湿度传感器，用于采集猪舍内光照信息的照度传感器，用于采集猪舍内二氧化碳浓度信息的二氧化碳浓度传感器，用于采集猪舍内氨气浓度的氨气浓度传感器以及用于采集猪舍内硫化氢浓度信息硫化氢浓度传感器，各传感器将采集到的信息数据输出到数据处理模块102。
[0029]数据处理模块102由单片机和存储设备构成，存储和处理各传感器采集的数据，输出到无线传输模块103。无线输出模块103将接收到的数据通过无线网络发送到基站2中。
[0030]电源模块104包括蓄电池和太阳能电池，太阳能电池用于给采集节点的负载电路供电和对蓄电池充电，节约能源。太阳能电池通过开关稳压器接入电路，开关稳压器接收太阳能电池输出的不稳定电压，然后输出一个稳定的电压给充电电路，充分利用太阳能、有效控制电池的充放电和延长蓄电池的使用寿命。
[0031]基站2作为信息交换中心，将接收到感知单元I采集的数据通过无线网络准确实时地传输到应用单元3。
[0032]应用单元3包括用于接收猪舍环境参数数据的接收终端301，接收终端301通过因特网连接有用于存储猪舍环境参数数据的数据库服务器302，数据服务器302通过因特网连接有用于对猪舍环境参数数据进行处理的应用服务器303，应用服务器303从数据库服务器302上获取数据，并将获取数据转化为图形化的猪舍环境参数信息。
[0033]应用服务器303通过因特网连接用于显示猪舍环境参数信息的客户端4，客户端4安装在PC终端或移动终端内，用户可通过客户端304登陆到应用服务器303上，通过浏览网页的形式查看猪舍环境的实时监测信息。
[0034]本发明整体结构分为感知单元、基站、应用单元和客户端四个部分，感知单元由多个采集节点构成Mesh网络，获取猪舍内温度、湿度、光照、有害气体含量等多个环境参数，并通过基站准确及时的传输到应用单元，应用单元接收数据，并对数据进行集中处理与存储，用户通过PC终端或移动终端登录客户端查看猪舍内各节点环境的实时监测信息，使养猪场管理人员可以随时随地获取猪舍内各环境参数数据，实现对猪舍环境的快速、实时、网络化的连续监测，管理人员可根据猪舍内的环境因素变化趋势和规律，及时改进猪舍建设与设施，从而为肉猪的生长提供更舒适的环境，保持肉猪的心情愉悦，提高肉猪的肉质，保证产品绿色无污染，大大提高了经济效益。
[0035]以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统，其特征在于:包括 感知单元(I)，用于实时采集猪舍内环境参数数据； 基站(2)，用于接收和传送感知单元(I)输出的数据； 应用单元(3 )，用于接收数据并对数据进行集中处理和存储； 客户端(4)，用于访问应用单元(3)内的数据并将接收到的数据进行展示； 所述的感知单元(I)与基站(2)通信连接，所述的基站(2)与应用单元(3)通信连接，所述的应用单元(3)与客户端(4)通信连接； 所述的感知单元(I)包括通过无线网络相互连接的若干采集节点，各采集节点之间形成Mesh网络，各采集节点间数据的采用多跳传输。2.根据权利要求1所述的基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统，其特征在于:所述的采集节点包括 采集前端(101)，用于实时采集猪舍内环境参数数据； 数据处理模块(102 )，用于存储和处理采集的数据； 无线传输模块(103)，用于将采集的数据传输到基站(2); 供电模块(104)，用于给采集节点供电。3.根据权利要求2所述的基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统，其特征在于:所述的电源模块(104)包括蓄电池和太阳能电池，所述的太阳能电池通过开关稳压器接入电路。4.根据权利要求1所述的基于无线MESH网络的猪舍环境监测系统，其特征在于:所述的应用单元(3)包括用于接收猪舍环境参数数据的接收终端(301)，所述的接收终端(301)通过因特网连接有用于存储猪舍环境参数数据的数据库服务器(302)，所述的数据服务器(302)通过因特网连接有用于对猪舍环境参数数据进行处理的应用服务器(303)。
【文档编号】H04W84/18GK106060156SQ201610516787
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】任钢, 范海涛
【申请人】淮南市农康生态农业有限公司