环境参数监控及养殖信息系统的设计与实现

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近年来,随着计算机以及网络技术的不断发展,对于家禽的养殖,粮食的存储,烟叶的保存等都用到了计算机技术。将计算机网络技术与硬件传感器技术相结合,形成了一套完整的对于温度,湿度,风速,有害气体等环境参数的监控系统。之后,还可以对采集上来的数据进行分析与处理,挖掘出一套潜在的养殖规则。本系统就是研究的标准化鸡舍的环境参数监控与养殖信息系统。  在此之前,美国以及许多欧洲国家都已经使用了类似的系统进行鸡舍的温度与湿度的实时监控。这样的系统之所以得到广泛的应用,正是因为它不仅可以节省大量的人力,更可以将数据清晰化,整体化。本系统主要致力于为用户建立一个美观,友好的界面,让用户可以很快的学会使用此系统,让用户感到上手容易,操作简单。本文针对这个系统,做了以下的方面的工作:  (1)系统网络体系架构设计。鸡舍是一个较为复杂的空间结构,所以,环境参数的分布相对较为杂乱,要想使得采集的数据更为准确,就要采用分布式检测的方式。网络架构的设计结合了工程与模块的共同思想,无线传感器的智能节点是由核心模块以及扩展模块组成,由ZigBee网络上的无线传感器网络将鸡舍内部的环境参数采集上来。  (2)以ZigBee作为技术基础的环境监测系统。相比于其他的检测环境,鸡舍内部的环境还是比较繁杂的,这样一来,就会造成许多环境参数呈现不均匀的分布,因此,要使得对于环境参数的检测更加清晰准确,就要用到分布式的检测方式。鸡只本身会啄食采集信息的设备并且鸡舍内环境较为复杂,所以要采用分布式的检测方式;鸡舍内部的环境也是比较恶劣的,温度不确定,湿度又比较大,并且还会含有例如氨气,硫化氢等的有害气体,这种气体还会有腐蚀性,所以,更要做好防水,防腐蚀的措施。对于传感器以及芯片的使用,不仅仅存在体积的问题,更重要的是它自身的耗能,最好是采用模块化的设计,这样会方便以后的维护。  (3)养殖信息管理系统。这个信息管理系统不仅仅是呈现数据以及存储数据的平台,还是公司领导对各个鸡场以及鸡舍的管理平台。上位机,下位机是这个系统的组成部分。其中,客户端在各个鸡场本地,也就是鸡场的监控中心,用户需要安装客户端,才可以使用整个系统,在客户端使用的是C/S架构。而服务器端是在远程地区,用户只要可以上网,就可以登录服务器的网址来进行相关的操作,服务器端采用的是B/S架构。  (4)鸡舍数据分析以及数据挖掘。实际上,鸡只的健康成长是与许多因素息息相关的,除了自身的因素之外,环境因素是最重要的。除了按照以往的经验或者是上网查阅资料,来控制相关的环境因素之外,我们更应该从平时采集上来的环境数据入手,先运用粗糙集的方法对数据进行预处理,目的就是去除多余的环境影响因素,从而得到最后的决策信息表,针对决策表,运用数据挖掘的方法,对数据当中潜在的养殖信息进行挖掘,找到对于每个鸡场,都相对合理的养殖规则,除此之外,还能够为以后的设备的智能控制来提供决策的支持。
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