PDF《无线 Mesh 网络下的猪舍环境监测综合系统设计》

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0 2 D D E E E E 的结构格式. 其中 AAAA 代表节点类型的十六进制字符串, B B B B 代表节点编号, C C C C 代表父节点编号, D D 代表跳数, E E E E 代表该传感器的结果. 3.3 数据采集流程 客户端初始化完成之后, 串口接收函数对数据 进行读取, 根据对应关系以及传感器配置信息进行 数据解析, 解析后的数据被添加到数据库.客户端 数据软件流程如图5所示.考虑到实测时传感器种 类及数目较多, 每个传感器数据采集量大, 为了避免 单表数据存储过多、 数据检索缓慢、 数据管理繁琐等 问题, 系统设计为每日凌晨新建一个当天的传感器 数据表. 图5 客户端的数据采集软件流程 F i g .

5 S o f t w a r ew o r k f l o wf o rd a t ac o l l e c t i o n i nc l i e n t t e r m i n a l

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1 华中农业大学学报第3 4卷4监测结果与分析 4.1 数据实时监测 选择华中农业大学校内国家家畜工程技术研究 中心精品种猪场的保育舍为试验地点, 将传感器节 点放置在防水防腐蚀材料制作的透明盒子内, 盒内 装有通风装置, 以保持盒内的空气流通.总基站与 P C 机之间通过 R S G

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5 总线连接.试验者通过浏 览器登录成功后, 页面会跳转到系统主页.系统主 页上节点分布采用空间位置分布的方法, 按实际节 点在猪舍内的坐标位置显示在页面上.将试验节点 安装在试验猪场保育舍的猪栏边, 接到条形地板处. 试验时间从2

0 1 4年6月至7月间连续进行1个月, 为了测试大数据量采集效果, 数据采集时间间隔设 置为1m i n . 4.2 监测结果分析 监测结果表明, 试验过程中系统运行稳定, 无无 线传输丢包现象发生, 数据可靠存储.图6为猪舍 内的环境因素及有害气体浓度1周内在每个时刻点 的均值变化趋势及软件分析结果.图6GA为猪舍 内1周内每日照度的平均值, 即将1周内每小时内 的照度值取均值.图6 G B为1周内每日二氧化碳浓 度的平均值, 图6GC为1周内每日温、 湿度的平均 值, 图6 G D 为1 周内每日硫化氢、 氨气 浓度的平均 值.试验期间猪舍四面窗户全部打开, 通风情况较 好, 硫化氢、 氨气浓度均较低.以上各参数测得的变 化趋势与已报道的研究结果或实际气候情况相符[

2 G 5] . 图6 1周每日测量的平均值 F i g .

6 T h em e a nv a l u eo f o n ed a ym e a s u r i n g i naw e e k

5 讨论本试验针对目前猪舍内环境因素变化规律的研 究中, 需要对猪舍内的环境因素进行多点和实时测 量等问题, 设计了一种无线 M e s h网络猪舍环境监 测综 合系统. 在TinyOS操作系统基础上根据DSDV路由协议设计节点间的多跳路由数据传输, 在实现多点实时测量的同时, 确保监测数据的传输 可靠性, 并采用数据库和网络技术, 设计 P C 机上运 行的猪舍环境监测综合软件. 该系统多点监测包括环境因素( 温度、 湿度、 照度) 与有害气体浓度( NH

3、 H2 S、 C O 2) 等多种参数. 基站通过串口与 P C机实现数据交互, 在PC机上解 析串口上传的数据并存 储于SQLS e r v e r数据库. 同时使用 HTML、 C S S、 J a v a S c r i p t 、 J Q u e r y 、 C# 等语言搭建了网络服务器, 实现网络化的远程访问 功能.通过在华中农业大学校内国家家畜工程技术 研究中心精品种猪场保育舍内进行检测试验, 观察 系统稳定运行1个月后猪舍内的环境因素及有害气 体的变化趋势. 试验结果表明, 该系统能够实现猪舍内部环境 的实时综合监测, 通过分析各参数的变化规律, 可为 有效改善猪舍环境提供可靠依据.在 该系统基础 上, 通过增加传感器类型和数量的方法, 可扩大监测 种类和监测规模, 这在规模化养殖场中有一定的应 用前景.