一种基于WSN的山羊养殖监测系统的制作方法

文档序号:11619890阅读:197来源:国知局

本发明属于现代农业工程技术领域,具体涉及一种基于wsn的山羊养殖监测系统。



背景技术:

随着山羊养殖业向着集约化、智能化、精细化方向发展,对山羊养殖的监管系统的研究,发展现代农牧业,成为了该产业发展的必然。目前对于山羊养殖领域的监测系统研究还比较少,然而在其它领域比如对于家畜、家禽、人体或水产养殖监测系统的研究十分丰富。如基于校正rssi的apit优化定位算法对养殖奶牛进行定位,通过cc2530无线传感器网络监测奶牛的位置和体温。采用基于rfid技术与红外测温技术实现了对生猪体温精确实时的智能测定,但是rfid阅读器对于耳标的识别有一定的范围局限性,而且体温的采集不能实现24小时连续监测。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种基于wsn的山羊养殖监测系统,用无线传感器技术中的zigbee结合gprs技术建立一套山羊养殖远程监测系统,对监测对象实现远程的、无线的、实时的监测。

本发明采用以下技术方案:

一种基于wsn的山羊养殖监测系统,包括无线传感器网络、主控制器模块,监测中心系统,所述传感器模块与所述主控制器模块连接,用于检测山羊的体征参数并发送给所述主控制器模块,所述主控制器模块通过gprs模块与所述监测中心系统连接,用于将所述参数发送给所述监测中心系统实现远程监测,所述主控制器模块和gprs模块分别与电源模块连接,用于提供电能。

进一步的,所述无线传感器网络包括脉搏传感器和体温传感器,所述脉搏传感器和体温传感器经过zigbee模块与所述主控制器模块连接。

进一步的,所述脉搏传感器采用pulsesensor光电式传感器。

进一步的,所述体温传感器采用mlx90614esf红外数字式温度传感器。

进一步的,所述主控制器模块还连接有用于采集山羊饲养环境参数的光照传感器和温湿度传感器。

进一步的,所述温湿度传感器包括一个ntc测温元件和一个电容式感湿元件,传输信号距离超过20m,所述光照传感器的检测照度范围为0-65535lx。

进一步的,所述主控制器模块采用stm32f103rct6芯片。

进一步的,所述gprs模块选用sim900a,所述sim90a采用arm926ej-s架构,所述主控制器模块通过所述gprs模块与所述监测中心系统连接。

与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:

本发明监测系统包括无线传感器网络、主控制器模块,监测中心系统,传感器模块与主控制器模块连接,用于检测山羊的体征参数并发送给主控制器模块,主控制器模块通过gprs模块与监测中心系统连接,用于将参数发送给监测中心系统实现远程监测,实现了养殖环境数据的自动采集、处理和传输,环境数据可以无线通信的方式传输到监测中心系统,而不需要养殖人员进入养殖场,实现了山羊养殖环境的自动监控。

进一步的,采取无线传感器zigbee网络与gprs网络相组合的方式,zigbee网络协器节点对山羊成长环境参数进行采集,zigbee网络子节点对全部山羊的体质参数进行采集,gprs将zigbee网络采集的环境参数远程发送至监测中心,从而实现对山羊养殖环境和体质参数进行远程无线实时监测。

进一步的,采用zigbee模块具有超低功耗、超低成本、超短时延和超大网络容量的特点,且数据传输可靠。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明系统结构图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于wsn的山羊养殖远程监测系统主要由无线传感器网络、主控制器模块,gprs模块、监测中心系统四大部分构成。各部分之间技术分离,互不影响,又相互关联,彼此协作,完成检测参数数据从终端实时、可靠地到达监测中心的远距离传输,并完成对获得数据的最终处理。

请参阅图1,所述无线传感器网络包括脉搏传感器、体温传感器,所述脉搏传感器和体温传感器通过zigbee模块与所述主控制器模块连接,所述主控制器模块连接通过gprs模块与所述监测中心系统连接,用于实现远程监测,电源模块分别与所述zigbee模块、主控制器模块和gprs模块连接,用于提供电能。

所述主控制器模块主要接收所述无线传感器网络中协调器节点传来的包含各传感器信息的数据包,后续将该数据包中的有效数据进行处理,对应的实现终端实时存储、显示并按计划控制所述gprs模块将处理后的数据无线发送回所述监测中心,其中,所述gprs模块在主控制器模块的指令下负责接入internet网络,将数据传送至所述监测中心。

所述zigbee模块采用集微处理器模块和无线收发模块于一体的cc2530无线单片机芯片。

所述脉搏传感器采用pulsesensor光电式传感器,该传感器性能稳定,且超小的体积也只有纽扣般大小,非常容易放在身体任何部位进行测量脉搏数据。

所述体温传感器采用mlx90614esf红外数字式温度传感器,能够实时可靠地对山羊体温进行有效的检测。

所述主控制器模块还连接有用于采集山羊饲养环境参数的光照传感器和温湿度传感器。

所述温湿度传感器采用dht21/am2301数字式智能温湿度检测传感器,包括一个ntc测温元件和一个电容式感湿元件,该传感器为单线制串行接口,功耗非常小、响应迅速、抗干扰性强,传输信号距离超过20m,在90-100%rh的高湿度环境中仍然能够长期确保精确输出,对于湿度有些高的环境非常实用。

所述光照传感器采用数字传感器gy-30光照模块。gy-30光照模块使用的bh1750fvi芯片是一类使用两线式串行总线接口的数字型光照强度传感器集成电路。bh1750fvi芯片内置16bitad转换器,数字信号输出,检测照度范围为0-65535lx,模块内部包含通信电平转换标准iic通信协议,可以避免由外部a/d转换系统带来的误差。

所述主控制模块采用意法半导体公司(st)基于armcortex-m3的32位处理器芯片stm32f103rct6。所述主控制模块支持thumb-2/arm(32位)双指令集,兼容8位/16位器件,且性能优越、功耗超低、体积小巧、外设丰富、价格低廉,拥有更高的代码密度、位带操作、可嵌套中断,丰富的寄存器加上简单的寻址方式使得数据的操作非常的方便,指令执行快速,拥有非常多的新功能特性。

所述gprs模块选用sim900a,所述sim90a采用arm926ej-s架构,所述主控制器模块通过所述gprs模块与所述监测中心系统连接。

根据现场情况,本系统子节点由cc2530及其外围电路加上传感器检测模块构成,负责采集区域内山羊的体质参数并自主寻找协调器节点与其握手联网,将采集的数据发送给协调器节点打包。协调器节点将打包的数据包传给主控器,并负责维持整个无线传感器网络的稳定运行。监测中心系统通过tcp协议来接收gprs通信模块发回的远端数据,并对数据实时显示、存储、报警和web发布等等。

以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

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