PDF《无线 Mesh 网络下的猪舍环境监测综合系统设计》

第3 4卷第6期2015年

1 1月华中农业大学学报JournalofH u a z h o n gA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y V o l .

3 4 N o .

6 N o v .

2 0

1 5,

1 3 0~1

3 5 无线 Mesh 网络下的猪舍环境监测综合系统设计 王娇娇1 高云1 雷明刚2 童宇1 黎煊1 吴雨桐1 杨天园1 李冬1 朱望武3 1. 华中农业大学工学院, 武汉

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7 0;

2. 华中农业大学动物科学技术学院/动物医学院, 武汉

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7 0;

3. 湖北省武汉市红之星农牧机械有限公司, 武汉

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7 0 摘要 为研究猪舍内环境因素的变化规律, 获取有害气体排放量及其浓度在猪舍中长时间和多测点的实 时测量数据, 设计了一种无线 M e s h网络猪舍环境监测综合系统.在Mesh网络结构下, 可大量扩充传感器节点 的种类和数量, 并保证通讯的可靠性.该系统基于 T i n y O S , 根据 D S D V 路由协议设计实现节点间的数据多跳传 输, 采用数据库以及网络技术, 设计可实时监测和远程访问的猪舍环境监测综合软件.检测试验表明, 该系统信 息采集、 实时监测、 远程访问、 数据存储等功能运行正常, 可为研究猪舍内环境因素的变化规律提供有效数据. 关键词 M e s h网络;

T i n y O S ;

D S D V 路由协议;

猪舍;

环境监测 中图分类号 S8

2 8;

S8

3 5 文献标识码 A 文章编号

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0 0 G

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2 1 (

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1 5 )

0 6 G

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0 6 收稿日期:

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1 1 G

0 5 基金项目:中央高校基本科研业务费专项(

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2 ) ;

湖北省自然科学基金项目(

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7 ) ;

国家现代农业产业技术体系建设专项 ( C A R S G

3 6 ) 王娇娇, 硕士研究生. 研究方向:农业电气化与自动化. E G m a i l : r u i l m e @1

6 3. c o m 通信作者: 高云, 博士, 副教授. 研究方向:农业智能检测与控制. E G m a i l : a n g e l c l o u d e r @h o t m a i l . c o m 黎煊, 博士, 副教授. 研究方向:农业智能检测与控制. E G m a i l : l x @m a i l . h z a u . e d u . c n 在现代化的规模养猪场中, 猪舍环境因素对种 猪的繁殖性能、 仔猪成活率和生长机能等方面都有 重要影响.监测猪舍内的环境因素变化趋 势和规 律, 探讨猪舍内部结构的合理性, 可为改进猪舍建设 与设施提供重要依据.猪舍内有害气排放量及其减 排措施一直是国内外研究的热点[

1 G 2] , 研究中都需要 在猪舍中进行长时间的、 多测量点的、 实时的数据测 量.早期猪舍环境监测, 采用有线传感器模块测定 环境中的温度、 湿度等, 通过 P L C 将采集到的数据 传送至上位机系统[ 3] .近年来, 无线传感器节点逐 渐应用于猪场的环境监测[

4 G 5] , 通过在某位置点测得 的环境参数, 控制猪舍通风设备的工作模式.已有 设计中对环境监测以控制猪舍内通风、 控温设备为 主要目的, 多采用单个或少量的传感器节点, 并部署 于某特定位置, 若进行环境因素和有害气体排放规 律方面的研究, 则需要进一步改进. 本试验针对猪舍中各环境参数及有害气体浓度 存在时间与空间的不均性和变化性, 设计了一种无 线Mesh网络猪舍环境监测综合系统.该系统基于 T i n y O S, 根据 D S D V 路由协 议设计实现了节点间数据的多跳传输, 采用数据库以及网络技术, 设计可 实时监测及远程访问的猪舍环境监测综合软件.该 系统实现包括环境因素( 温度、 湿度、 照度) 、 有害气 体浓度( NH