专利名称：一种饲养场红外测温系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉属于电子通信领域，具体涉及一种用于畜牧行业中的基于ZigBee网络技术的红外测温系统。
背景技术：
近年来，随着我国经济水平的不断发展，人民生活水平的不断提高，人们对肉类产品的需求大幅度增长，这推动了我国畜牧业快速发展，对我国畜牧业的疾病防治与日常管理工作提出了新的挑战。对于大规模饲养场而言，做好动物的疾病防治与日常管理工作，对促进畜牧业的发展具有重要意义。实时掌握动物的体温及日常信息(如动物进食状态，闲时精神状态，病时治疗记录，异常状况等)是做好动物疾病防治与日常管理的基本要求。动物在生病时，多数情况都会表现出体温异常，因此在大规模饲养场，特别是在动物疫情传播初期，需要一种测温系统，能迅速排查动物温度并进行信息管理，以便及时对已感染动物做 隔离治疗。现有的动物体温测量方式主要有两种。一种为接触式,主要用体温计插入动物直肠内或其他部位，其特点是成体低，速度慢，存在接触感染风险，适用于小范围内的测量；另一种为非接触式，如红外测温，具有速度快、精度高、易操作、无接触感染风险、适用于大规模动物温度测量的优点。红外测温仪可快速测出动物体温，测量效率较高。饲养技术人员在用红外测温仪测温时不需要直接接触动物身体，能够安全地读取动物温度，减少饲养技术人员感染动物传染病的风险。然而，现有的红外测温仪不具有实时无线网络数据传送能力，在应对大规模动物疫时，不能及时上传所测信息，以便监控中心做跟踪处理，以阻止疫情在饲养场内传播。再者，现有的红外测温仪具有测量的有效距离范围，测量工作需要在该有效距离范围内进行，这需要测温人员具有一定的实践经验，依靠主观经验来确保测量的效率与准确性，自动化程度不高。现有的饲养场动物现场管理信息采集主要是通过饲养员手动记录在记事本，然后再输入到信息管理系统，具有工作量大、信息传递实时性不高的缺点。
实用新型内容本实用新型为了克服现有技术存在的不足，提供一种基于ZigBee网络的饲养场红外测温系统，该饲养场红外测温系统能够在有效测量范围内自动测温并实时传递测温数据。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种饲养场红外测温系统，包括PC机以及通过ZigBee无线传输网络与所述PC机连接的若干个便携式红外测温及数据传送控制器，所述便携式红外测温及数据传送控制器由ZigBee无线发射模块、数字红外测温传感器、超声波测距装置、按键和LCD构成，所述数字红外测温传感器、所述超声波测距装置、所述按键、所述LCD均与所述ZigBee无线发射模块电连接。[0008]所述ZigBee无线传输网络由协调器、路由器、终端节点组成，所述PC机与所述协调器通过串口 RS232连接。所述ZigBee无线发射模块包括芯片CC2340。本实用新型的有益效果是本实用新型是一种基于ZigBee网络的饲养场红外测温系统，该饲养场红外测温系统能够在有效测量范围内自动测温并实时传递测温数据。本实用新型具有成本低、操作方便的优点。
图I是本实用新型的结构框图；图2是ZigBee无线传输网络的网络拓朴图；图3是便携式红外测温及数据传送控制器的结构框图；图4是私有协议rou的结构图；图5是养殖场动物信息管理的数据接收处理流程图；图6是具有ZigBee接入的红外测温软件流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作详细描述。如图I、图3所示，一种饲养场红外测温系统，包括PC机以及通过ZigBee无线传输网络与PC机连接的若干个便携式红外测温及数据传送控制器，便携式红外测温及数据传送控制器由ZigBee无线发射模块、数字红外测温传感器、超声波测距装置、按键和LCD构成，数字红外测温传感器、超声波测距装置、按键、LCD均与ZigBee无线发射模块电连接。PC机的信息管理系统通过ZigBee无线传输网络接收传送过来的温度及其他信息(饲料的种类、进食状况等)进行分类统计管理，ZigBee无线传输网络用来传送信息，便携式红外测温及数据传送控制器用来采集温度、发送信息和温度异常提示。如图2所示，ZigBee无线传输网络由协调器I、路由器2和终端节点3组成。信息管理系统通过PC机串口 RS232与ZigBee无线传感器网络中的协调器I连接，便携式红外测温及数据传送控制器以无线的方式与ZigBee无线传输网络交换信息。
、[0021]由于一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量，辐射能量的大小及其波长与物体的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。便携式红外测温及数据传送控制器的芯片CC2430控制超声波模块产生超声波，此时开始计时，直到其遇到被测物体，超声波反射被超声波模块接收，转换为电信号送给芯片CC2430，此时停止计时。根据超声波在标准空气中传播速度为331. 45m/s，可计算出被测
量的距离。本实用新型的运行步骤为1、依次打开ZigBee无线传输网络的协调器I、路由器2、终端节点3，建立ZigBee无线传输网络；2、开启PC机，运行信息管理系统，确认与ZigBee无线传输网络连接成功，等待ZigBee无线传输网络传输来的数据；3、打开便携式红外测温及数据传送控制器，采集温度，向ZigBee无线传输网络发送数据。[0024]ZigBee无线传输网络选用成都无线龙C51RF-2430组件，其硬件芯片使用CC2430，能够提供高性能并满足以ZigBee为基础的2. 4GHz ISM波段应用对低成本，低功耗的要求，在单个芯片上整合了 ZigBee射频(RF)前端、内存和微控制器，提供了 ZigBee2006协议栈及嵌入式操作系统API接口，通过编译配置，能在同一硬件基础上编译出协调器、路由器、终端节点，通过修改协调器的应用程序层代码就可以将其终端节点发来的信息传送给信息管理系统，使信息管理系统与便携式红外测温及数据传送控制器进行数据通讯，路由器在此做中继作用。在有障碍时，三者之间的有效通信距离为30多米，在无障碍时可达70多米，具体布局可根据饲养场的具体环境进行设置。信息管理系统与便携式红外测温及数据传送控制器在应用层的私有通信协议的定义，如附图4所示，包头与包屋标志可采用特殊符号如表示，可区分256种信息类型，每个消息内容有224状态信息，可根据实际需求对信息内容进行再编码，信息管理系统根据这些信息状态，定义对应的管理信息内容，温度信息生成由饲养人员使用便携式红外测温及数据传送控制器测温生成，其他信息(饲料的种类、进食状况等)由饲养人员通过 观察，再操作便携式红外测温及数据传送控制器按键生成。便携式红外测温及数据传送控制器的测温工作过程如图6所示，芯片CC2340初始化IXD、数字红外测温传感器等外部器件，设置正常温度区间，启动ZigBee协议加入ZigBee无线传输网络，若启用自动测温功能，则启用超声波测量与被测动物的距离，如在有效距离内，则芯片CC2340读取数字红外传感器温度值，然后与正常温度区间比较，再通过IXD显示当前距离及被测动物温度信息是否正常，距离有效标志复位，停止测距。如是网络数据采集模式，则向协调器I发送温度信息及异常信息，信息打包的格式采用如图4格式，再由协调器I发送给信息管系统。非自动测温过程，则是以手动按键方式直接测量被测动物，然后显示其温度，只要便携式红外测温及数据传送控制器与被测动物在有效的距离就可以进行测温，不需要人干预。便携式红外测温及数据传送控制器的信息传递功能，主要是由动物饲养员在日常工作时将观察到的信息(如动物吃的饲料种类、闲时状态、病时的治疗、异常状况等信息)通过手动按键发送编码信息到ZigBee无线传输网络的协调器1，再由协调器I发送给信息管系统，由其对解码对应的信息内容，并进行记录与处理。系统收集信息的工作过程如图5所示，在建立ZigBee无线传输网络后，打开PC机，饲养场动物信息管理的系统初始化，通过协调器I监听ZigBee无线传输网络发过来的数据，若收到新的信息，则根据图4的格式及信息管理系统与便携式红外测温及数据传送控制器之间定义的信息库进行解码，再根据解码的信息进行数据处理。最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本实用新型的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
权利要求1.一种饲养场红外测温系统，其特征在于所述饲养场红外测温系统包括PC机以及通过ZigBee无线传输网络与所述PC机连接的若干个便携式红外测温及数据传送控制器，所述便携式红外测温及数据传送控制器由ZigBee无线发射模块、数字红外测温传感器、超声波测距装置、按键和LCD构成，所述数字红外测温传感器、所述超声波测距装置、所述按键、所述IXD均与所述ZigBee无线发射模块电连接。
2.根据权利要求I所述的饲养场红外测温系统，其特征在于所述ZigBee无线传输网络由协调器、路由器、终端节点组成，所述PC机与所述协调器通过串口 RS232连接。
3.根据权利要求I或2所述的饲养场红外测温系统，其特征在于所述ZigBee无线发射模块包括芯片CC2340。
专利摘要本实用新型公开了一种饲养场红外测温系统，包括PC机以及通过ZigBee无线传输网络与所述PC机连接的若干个便携式红外测温及数据传送控制器，所述便携式红外测温及数据传送控制器由ZigBee无线发射模块、数字红外测温传感器、超声波测距装置、按键和LCD构成，所述数字红外测温传感器、所述超声波测距装置、所述按键、所述LCD均与所述ZigBee无线发射模块电连接。本实用新型是一种基于ZigBee网络的饲养场红外测温系统，该饲养场红外测温系统能够在有效测量范围内自动测温并实时传递测温数据。本实用新型具有成本低、操作方便的优点。
文档编号G08C17/02GK202442790SQ20112053027
公开日2012年9月19日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者朱然辉, 申利民 申请人:广州铁路职业技术学院