农业物联网肉牛智慧养殖系统方案
作者：舜通智能 来源：www.sitcsys.com 发布时间：2017-02-15
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农业物联网肉牛智慧养殖系统方案
一、技术背景
随着计算机互联网通信技术、二维码识读、无线射频识别技术（RFID）、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备的发展，物联网技术从虚拟走向现实，融入人类生活，广泛应用于各个行业，畜牧业也进入物联网时代。在推进肉牛养殖规模化、集约化、标准化、自动化、产业化、市场化、智能化的进程中，不仅需要肉牛兽医技术和工厂化养殖的硬件条件，也需要大量计算机信息应用软件开发，农业物联网技术的开发应用和配套推广将成为现代肉牛养殖的新课题，应当引起科研院所和各级科技人员的高度重视，肉牛兽医与信息技术等跨学科专业研究与应用成为未来研究的焦点。
二、项目目的
为加快推进某自治区产业融合发展项目，武汉舜通智能科技有限公司和农科院携手联合着力开展肉牛健康养殖信息化的研发推进工作，实现对肉牛养殖场实时监测与智能化控制，帮助管理者解决分散养殖户的标准化饲养、可追溯性管理，保证了肉牛的高效养殖和食品安全。
三、技术方案
1、系统概述
基于QTouch跨平台组态软件，利用互联网技术，并通过搭建WEB系统软件的服务器、DTU、HMI、传感器、视频等硬件，构建一个农业物联网云平台，在线实时远程监测牛舍的环境状况，并通过智能化分析，远程自动控制设备，实现牛舍信息化与自动化。系统拓扑结构如下图所示现场安装采集器SmartDAQ或者DTU，通过internet网络或者GPRS将数据发送至通信服务器，通讯服务器专门处理通信收发；通信服务器将最终的价值数据发送到数据服务器，数据服务器负责处理数据存盘、实时数据交互、报警、报文等内容；web服务器和APP服务器用于向web客户端或APP提供实时与历史数据服务。
2、系统功能设计
（1）支持电子地图导入，通过点击地图上现场站点的标志能直接进入牛舍监控界面，实时显示牛舍空气温湿度、光照强度、有害气体等参数以及设备的动作和状态，另外当牛舍内出现异常时进行及时报警；
（2）通过电脑、手机等智能终端设备手动或自动将牛只个体信息和疫病信息录入到数据库进行分类管理；
（3）通过GPRS/Internet通讯方式联网，将牛舍空气温湿度、有害气体、光照强度等数据以及牛只体重数据的采集，并上传到服务器进行数据存储与分析处理；
（4）管理人员和用户能通过Web浏览器或者App移动客户端监控牛舍的实时状态，实现系统数据信息的互联互通与共享以及智能化控制；
（5）将牛舍内的各种环境参数以及牛只的编号、出生年月日、性别、年龄、品种和体重等个体信息和疫病种类、隔离时间、治疗药物等疫病信息存储；为报表形式，对各参数进行分析和管理，建立牛只档案，方便随时查询各种信息；
（6）对牛舍进行高清视频监控，并对牛只进行信号触发拍照，图片上传到服务器数据库，网络化远程管理，实时监控肉牛健康养殖情况，充分发挥物联网技术在肉牛养殖中的作用;
（7）根据用户设定的牛舍参数来自动控制牛舍风机、卷帘机、门等，另外手动通过电脑键盘或者鼠标以及手机APP界面点击也可实现自动化控制，使得养殖场能够保持通风、温湿度适宜、空气质量状况良好；
（8）打开IE浏览器，输入服务器IP地址或域名，进入欢迎页面，登录主界面后，只有拥有相应权限的用户，输入正确密码才能登入系统。
四、系统应用情况及功能分析
1、应用情况
肉牛健康养殖监测预警系统已实现监测肉牛基本信息（包括肉牛编号、年龄、品种、性别、体重以及饲喂情况、疫病信息、预警信息等）、牛舍环境监测数据（包括空气温湿度、光照强度、各种气体浓度等）、视频监控信息（包括视频监控、拍照等）以及设备自动化控制。
2、监测系统结构图如下：
3、系统功能分析：
（1）打开IE浏览器，输入服务器IP地址或域名，进入欢迎页面，登录主界面后，只有拥有相应权限的用户，输入正确密码才能登入系统。
（2）进入系统首页，通过点击地图上现场站点的标志能直接进入牛舍监控界面，实时显示牛舍空气温湿度、光照强度、有害气体等参数以及设备的动作和状态，另外当牛舍内出现异常时进行及时报警；
（3）可通过电脑等终端设备将牛只个体信息录入到本地数据库和服务器数据库进行管理，录入界面如下图所示：
（4）可通过RFID读写器扫描，实现牛只电子耳标的识别读取，同时通过称重设备，进行对应编号牛只的体重数据采集、上传与存储分析；
（5）各种传感器和称重设备通过GPRS/Internet通讯方式跟服务器系统平台对接，将牛舍空气温湿度、各种气体、光照强度等数据以及牛只体重数据采集，并上传到服务器系统软件平台进行数据存储与分析处理，实现环境信息的实时监测和报警，实现数据的综合分析；
（6）根据用户设定的牛舍参数来自控牛舍风机、卷帘机、门等，手动通过电脑键盘或者鼠标及手机APP界面点击实现自动化控制。
（7）可对实时数据、历史数据做曲线分析；
（8）可以对牛舍进行高清视频监控，也可以对牛只进行信号触发拍照，图片上传到服务器数据库，实现了拍照、称重等各个动作的联动。
（9）系统日志
可以对登录系统的IP、操作人、操作时间、操作描述等做记录存储
（10）登录系统权限设置
可自定义用户使用权限，可分多级权限：系统查阅权限、系统参数修改与控制权限和工程师管理权限等，另外可设置权限对用户和密码进行修改。
五、结束语
通过构建物联网云平台，并将自治区各地若干肉牛养殖相关设备仪表接入此平台，形成自治区农业大数据中心信息库，实现了对肉牛养殖场实时监测与智能化控制，管理者可查询各项实时数据与历史数据、统计报表及视频等，解决分散养殖户的标准化饲养、可追溯性管理，为智慧养殖提供了准确的科学依据。
