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畜禽舍养殖环境智能管控系统设计与实现

【摘要】:随着我国经济稳步发展,我国的畜牧业也得到了大力的支持与突飞猛进的进步。畜牧产量逐年增加,是全球重要的畜牧产品出口国之一。在取得飞速发展的同时,发展中的问题也显露了出来。其中,畜禽类养殖的管控方式相对落后,制约着我国畜牧业的进一步发展。本文基于畜禽类养殖业实际生产条件,针对畜禽类养殖业现代化管理的发展近况,并对畜禽养殖各阶段存在的问题等进行了相对深入的调研和分析,本文以猪舍为主要研究对象,构建出一套适合我国的畜禽舍养殖环境智能管控系统。主要研究内容包括以下几方面:(1)针对畜禽舍内部对生产影响较大环境参数,如温湿度、光照度以及氨气等利用传感器等相关技术,研制了适用于规模养殖环境的环境参数多源感知节点,实现了养殖环境信息的准确检测与可靠传输,该设备具有低能耗、低成本等特点。并且利用Zig Bee技术,实现了环境参数多源感知节点组网模型,构建了适用于牲畜规模养殖环境下参数监测系统,通过GPRS DTU实现了将数据上传至服务端的功能。(2)在畜禽的实际生产过程中,氨气、硫化氢、二氧化碳和温度等环境参数对实际产量有着至关重要的作用。在实际生产过程中,由于养殖环境中各个参数相互耦合,相互影响,如果根据一个或两个参数来对养殖环境适宜性效果进行判断评价,不能达到理想的效果,对畜牧生产十分不利。因此,本文将温湿度、二氧化碳等五种环境参数值作为养殖环境适宜性的特征,基于Hopfield神经网络模式识别算法,实现了对养殖环境适宜性的有效评价,为畜禽舍养殖环境的有效调控提供有力的理论依据。(3)本文对畜牧养殖生产现状进行需求分析,针对公司、养殖场等不同规模的养殖单位种类繁多,相关畜牧公司内部下属养殖基地和畜舍之间管理相对分散,信息化程度不高,管理相对困难等问题。本文基于畜禽舍环境多源参数感知硬件设备,通过GPRS(General Packet Radio Service)和TCP/IP协议等实现环境数据采集系统的开发,实现了对GPRS DTU上传的环境数据的解析,存储及显示等操作,利用微软.Net Framework、Java Script、JQuery和SQL Server数据库等技术设计并实现了畜禽舍养殖环境智能管控系统的远程管控系统,实现了注册、登录以及对公司、饲养基地及其具体畜舍内部环境参数管控,和对相关养殖单位的添加、编辑和删除等功能,并且实现了对实际养殖人员的管理等功能。整套设备在牧场畜舍进行了实地测试,达到了设计目标。综上,本文设计实现的畜禽舍养殖环境智能管控系统具备了对畜舍养殖环境的温湿度、氨气、硫化氢等六种环境参数的管控,对养殖环境适宜性的有效评价以及畜禽类生产的信息化管理,能够提升对畜牧管理水平。并且整套系统具有成本低,配置灵活等特点。有利于提升我国畜牧生产效率,具有相对较高的市场价值。

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