奶牛体温植入式传感器与实时监测系统设计与试验

针对接触式奶牛体温检测方法测量精度低、实时性差,且易引起交叉感染等问题,设计了奶牛体温植入式传感器,并开发了相应的体温实时监测系统,利用无线传感网络实现奶牛体温信号的智能化监测。奶牛体温植入式传感器利用PT1000铂电阻作为温度测量探头,综合利用ADS1256模数转换器、MSP430控制芯片,对采集到的电压进行滤波处理,提高了测量精度。结合433M无线信号模块与ZigBee网络设计了项圈节点,作为将奶牛的体温数据从体内传到体外的中继节点,其中从奶牛体内传输到项圈节点使用433M无线信号模块,项圈节点再到远程监控中心使用2.4GHz的ZigBee网络,从而达到稳定、可靠传输的效果,实现了奶牛体温的高精度实时监测。分别对传感器准确性、稳定性、反应速度、传输性能及系统丢包率进行试验,结果表明,传感器温度测量误差在0.05℃以内,12h内温度最大波动为0.02℃,在15s内稳定,植入式传感器射频（RF）信息能有效传输至项圈节点,单个牛场内,整体系统的丢包率不超过1.2%,可高精度、实时检测奶牛的体温变化。     

奶牛体温实时远程监测系统设计与实现

为了远程、实时监测奶牛体温,给疾病诊断和发情状况判断提供科学依据,设计并实现了基于ZigBee网络的奶牛体温监测系统。以CC2430芯片为核心开发了测温节点、路由节点和协调器节点,基于ARM9的微处理器S3C2440A和嵌入式Linux构建了网关节点;采用ZigBee技术实现无线网络自组网和监测数据自动汇聚;开发了测温节点程序、基于SQLite3的网关管理软件,并用LabVIEW设计了数据存储、体温监测预警及系统运行状态监视的上位机软件。本系统为奶牛疾病及分娩期预测提供了有效工具,对其他大型动物的监测也具有一定的指导意义。     

基于无线传输的蛋鸡体温动态监测装置

为了实时监测蛋鸡的体温变化,减少实验人员与动物的接触次数,设计了蛋鸡翼下体温动态监测装置.采用数字温度传感器DS18B20为感温元件,以ATmega 16单片机和nRF2401无线传输模块为核心进行数据采集传输,使用C#语言编写人机交互界面,实现了蛋鸡体温变化的实时采集、存储、显示以及历史数据查询.试验表明,该装置体温测量误差为0.1％,最大传输距离为100 m,鸡佩戴传感器节点传输距离为50m左右,网络丢包率为0.89％.通过设置不同的采集频率和采取休眠方式可以降低功耗,能够满足测量要求.     

农机工作状态实时无线监测系统设计与实现

我国一直以来都是农业大国,耕地面积大,农机数量也十分庞大,对于农机工作状态的监测十分困难。随着现代技术的发展,西方发达国家逐渐确立了精准农业概念和发展目标,更是将无线监测系统运用其中,促进了农业智能化的发展。为了有效了解不同农机工作状态,对其工作状态实施远程监控,遂以智能农业模型、无线通信技术、嵌入式技术、图像监测技术等为基础,设计农机工作状态实时无线监测系统,希望能够有效促进农机的现代化管理。     

农作物图像及温湿度无线远程监测系统设计

利用嵌入式系统进行数据采集处理,结合GPRS网络进行数据传输的技术日益成为现今数据采集的趋势.为此,对远程数据采集和无线网络传输在农作物图像及温湿度监测的系统进行了研究,实现了此项应用需求.硬件采用C8051F单片机,将远程农田作物的图像数据和温湿度监测数据进行格式化封装,通过GPRS网络以SOCKET方式进行网络通信实现数据远程无线传输.该系统在现代农业远程监控领域具有广泛的应用前景.     

奶牛体温无线收发数据采集系统的设计与实现

定时采集奶牛体温对于发病奶牛的诊断、及时治疗有着重要的意义.为此,介绍了基于无线收发芯片nRF403实现PC机与多台STC51单片机系统的无线数据通信,在此基础上选用了高精度的一线式温度传感器DS18B20组成了奶牛体温无线数据采集系统,并给出了系统硬件和软件的设计.该系统结构简单,易于实现,可靠性较高,且功能易于扩展.系统的应用能够对奶牛的体温进行定时、连续、无损伤、精确地测量和记录.     

基于NRF24E1无线奶牛体温数据采集系统设计

奶牛体温是衡量奶牛健康状况的重要参数,定时采集奶牛体温对于判断奶牛的健康状况有着重要意义。人们对于数据传输大多采用有线方式,但牛舍环境不便于铺设线缆进行数据传输。为此,本系统利用收发芯片NRF24E1进行设计,实现了奶牛体温数据采集系统与上位机进行无线通信,满足了对奶牛体温数据实时监测的要求,提高了对奶牛体温数据采集的自动性和高效性。通过芯片的选型以及芯片外围电路的改进优化了硬件电路,并且设计了有效的通信协议,防止传输的数据信号产生畸变并具有自动剔除错误信号的能力。该系统对多头奶牛的体温进行了测量,试验表明,本系统具有较高的实用性和可靠性,成本低功耗低,具有良好的应用前景。     

基于无线传感器网络的土壤含水率监测系统设计

针对农业生产过程中信息监测点相对分散和数据有线传输方式的局限性,设计和开发了一种基于无线传感器网络的农田土壤含水率监测系统,系统由3个土壤含水率监测终端节点、1个路由节点和1个网关节点组成。传感器采用蓄电池供电,终端节点和路由节点采用干电池供电,各节点间通信遵循Zigbee通信协议。同时,开发了数据采集、无线通信等程序,能够以任意时间间隔采集监测点土壤含水率数据,实现数据的处理、传输和存储等功能。实验结果表明,系统能实现数据的稳定传输,适合农田土壤含水率实时监测。     

基于无线网络的远程墒情监测系统设计与实现

为构建信息化的墒情监测网络,设计了一种基于串口无线模块、GPRS和短信3种通信模式的远程墒情监测系统,该系统采用图形化的方式实现对多种数据传输方式的墒情自动监测站的数据监测。为了满足多种墒情监测环境下系统的可靠性,采用Modbus RTU方式实时读取监测数据,采用短信方式和网络通信方式定时读取监测数据。通过对土壤墒情和...     

基于Cortex-M3的农作物生长参数监测系统设计

为了快速、全面地获取农作物生长过程中的参数变化(土壤墒情、雨量、地下水位),满足农业生产对信息的需求,提高粮食产量,设计开发了基于Cortex-M3的农作物生长参数监测系统。系统用多种智能传感器组成传感器网络,能够实时采集雨量、土壤含水率和地下水位数据,经软件解析、处理后,通过GPRS网络实现数据的无线传输。系统供电采用太阳能电池板和铅酸蓄电池两种方式,提高了设备野外工作的稳定性。硬件设计采用Cortex-m3内核的stm32f103作为MCU,相比于ARM系列,功耗降低了1/4,速度快了1/3。软件设计开发了数据采集、无线通信和在线访问等程序,通过浏览器,即使在远离监测点的异地,也能够实时查看设备状态和访问历史数据。经实践验证,系统能实现数据的稳定传输,适合农作物生长参数的实时监测。     

基于物联网的农作物试验基地监控管理系统设计

物联网把各种传感器、信息处理器和无线网络融合成一个庞大的整体系统,用于对目标进行智能识别和精准管理。农作物试验基地是一个由多种系统组成的有机联系的庞大整体,集成的设备多,采集和处理的信息量庞大,特别适合于物联网的应用。为此,基于物联网技术,设计了一种农作物的试验基地监控管理系统,由信息采集模块、网络传输模块、应用管理模块、专家决策模块和操作执行模块5大部分组成,主要实现智能灌溉、施肥和害虫防治3大功能。对水稻、玉米和棉花3种作物的试验结果表明:系统在保证作物高产的同时,还能明显节约资源,有助于实现试验基地的高效运行和精准管理。     

高压开关柜触头温度无线监测系统的设计与实现

设计一种高压开关柜触头温度无线监测系统。采用nRF240X系列的射频芯片,通过无线射频通信技术解决传感器与采集器之间的高电压隔离问题;通过对无线传感器模块的低功耗设计,采用MSP430F2013低功耗单片机等一系列措施．实现对传感器模块电池供电;利用CAN总线技术实现对整个厂区的温度无线监测。     

基于物联网技术的奶牛瘤胃pH值和温度监测系统研究

针对目前传统检测方法实施难度大、易交叉感染的问题,设计了奶牛瘤胃pH值和温度无线检测单元、Sub-1G无线传输网络和阿里云实时显示界面,实现了奶牛瘤胃pH值和温度的连续监测。瘤胃检测单元采用LabSen331 pH值复合电极进行pH值检测,采用Pt1000铂电阻进行测温。信号调理电路使用AD8603运算放大器,模数转换电路使用AD7792。核心控制电路使用STM8L151微控制器,通过315 MHz无线信号传输数据到项圈中继节点。无线传输网络基于TI-15.4协议实现。数据经项圈节点中继后,由数据集中器通过串口通信发送给物联网网关。通过4G网络,网关按照MQTT协议将数据传输至阿里云。本文进行了pH值和温度测量准确性、检测单元功耗、无线传输网络可靠性等验证试验和现场监测试验。验证试验结果表明,pH值测量误差小于±0.02,温度测量误差小于±0.3℃,检测单元使用2 200 mA·h/3.6 V锂电池供电,检测间隔设为10 min时,电池寿命可达1 800 d,无线传输网络可在180 m内可靠传输。现场试验结果表明监测系统记录值和人工测定瘤胃液pH值之间具有良好的相关性(r=0.961,...     

基于物联网的温室智能监控系统设计

根据现代温室监控与管理需求,基于物联网技术框架,设计并实现了一种基于物联网的温室智能监控系统。系统由现场监控子系统、远程监控子系统和数据库3部分组成。采用基于分布式CAN总线的硬件系统实现环境数据的实时采集与设备控制,将分布图法应用于采集系统离异数据的在线检测。为了提高远程监控子系统的响应速度与交互性,采用了基于异步Java Script和XML技术(Ajax)的Web数据交互方式。结合温室环境调控的特点,将基于混杂自动机模型的温室温度系统智能控制算法应用于实际系统,实现了温室环境的自动调控。为保证设备控制的安全性,采用轮询法实现了现场监控子系统和远程监控子系统中设备状态的同步,并将基于Zernike矩的图像识别技术应用于双向型设备的状态检测,实现设备的自动校准。试验表明系统数据传输稳定,环境调控可靠,满足现代温室智能监控的需求。     

基于人工智能的配网站房辅助监测系统的设计及应用

文章设计了基于物联网、边缘计算和人工智能等技术的配网站房辅助监测系统,应用站房综合监控物联网终端,作为站所边缘计算中心节点,通过边缘计算节点与末端传感装置协同,建设智慧开闭所、智慧环网柜、智慧配电室.主站端在现有配电自动化主站系统基础上,新增站房智能监控功能模块,实现开闭所、配电房等站房设备运行状态监测、环境运行状态监...     

设施猪场生猪体温红外巡检系统设计与试验

针对规模化生猪养殖过程中难以及时获取猪只体温的问题,设计了基于红外技术的生猪体温巡检系统,以实现对设施猪场生猪体温的快速监测。硬件包括红外移动采集装置、系统控制装置和电源3部分。其中红外移动采集装置包括滑轨、移动小车、红外热像仪和保护壳;系统控制装置包括惠普MINI微型计算机、XP2-18R/RT型整体式控制器和DM542型数字式步进电机驱动器;电源包括电缆线和电缆滑车。控制系统集成红外图像的采集、存储控制,移动小车的运行控制及与远程服务器的数据通信等功能。在限位栏猪舍安装该装备,并进行了28 d的测试试验,试验表明:系统工作稳定,巡检过程中红外图像平均缺失率为1. 12%,能有效采集限位栏生猪红外图像。试验选择耳根区域作为生猪体温敏感区域,通过统计得到猪只耳根区域周期性巡检精度在90%以上,能有效监测猪只耳根区域温度情况。试验连续5 d对3～6号猪只耳根区域温度最大值进行监测,并统计其日均值,通过分析验证了温度数值的科学性,可为养殖人员提供有效的监测信息,对生猪的健康监测和疫情防治具有重要意义。     

基于物联网的安徽省农田灌溉实时监测及自动灌溉系统研究

农田灌溉缺乏科学技术的指导,多存在大水漫灌等粗放式灌溉现象,水资源浪费问题突出。基于物联网技术,利用信息传感、实时监测和自动控制等科技手段,实现了土壤墒情及灌溉流量等信息的自动采集、数据的远程存储与分析以及灌溉的自动控制,该系统的研究对安徽省智能灌溉的发展具有重要意义。     

水稻生长信息动态监控系统设计—基于物联网技术

获取水稻的相关生长信息可以动态监控和实时掌握水稻的生长情况,是实现水稻生产管理的自动化和智能化基础。为此,基于物联网技术,设计了集水稻生长过程数据采集、视频信息传输、后台数据分析处理和水稻生长精准调控等功能于一体的水稻生长信息动态监控系统。根据该系统,对植物工厂中种植的4种水稻作为试验田进行研究,选择株高、有效穗数和叶绿素含量这3种性状作为监测对象,并与人工测量数据进行比较,发现该系统可有效监测水稻的株高、有效穗数和叶绿素含量等数量性状,结果表明:系统可实现水稻生产中资源的合理利用,保证水稻高质、高产。