基于无线传感器网络的母猪体征监测系统研究与实现

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中国是世界上第一大猪肉生产国和消费国,生猪的健康养殖关系到肉品安全、消费者健康和畜牧业经济发展。母猪的生产管理是生猪养殖环节中重要一环,母猪的健康不仅关系到自身繁殖率和生产力,还关系到仔猪的出生和健康。近年来规模化、集约化养殖业的快速发展加上人力资源的短缺,母猪的饲养密度大、福利差。对母猪健康信息的判断主要依靠饲养员的连续观察,人力负担繁重,主观性强且精度低。母猪患病未能得到及时发现治疗的情况经常出现,导致重大疫病发生。因此实时准确监测母猪体征,及时了解和发现病情,对提升母猪健康程度和养殖自动化水平具有重要意义。无线传感器网络由于其体积小、成本低、便于检测各种各样的传感信息等优点广泛应用于畜牧养殖领域。本文结合规模化养殖生产中实际需求,设计了一种基于无线传感器网络的母猪体征监测系统,为后续建立母猪健康模型和分析分娩、发情等过程体温变化规律提供数据支撑。研究的主要内容包括:(1)研究以CC2430为核心的数据采集节点的硬件和软件设计,实现母猪体温、猪舍空气温湿度信息的采集,并通过无线射频模块发送。(2)研究以LPC1114和CC2430为核心的网关节点的硬件和软件设计,实现汇聚传感器节点采集的数据和网络协议转换,通过以太网转发至本地服务器。(3)研究基于Android平台的母猪信息综合查询移动终端,方便饲养员查询管理。(4)研究利用Fluke TiRl红外热像仪分析选取母猪臀部为最佳测量部位,采用分布图法处理异常数据,补偿修正测量结果。试验在南京禾嘉吉升农牧发展有限公司种猪场(南京农业大学试验种猪场、南京农业大学教学科研实习基地)进行,选择目前养殖规模较大的长白猪为试验对象。结果表明,无线传感器节点在猪舍环境下有效通信距离为30米,母猪臀部温度补偿修正后的精度为±0.55℃,基本满足实际要求,为母猪养殖的科学化规模化提供技术支撑。
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