基于WSN猪场养殖环境监控系统设计

实 时上 传相 关数 据 管 理层 是 该 系统 的最 顶层 ，主要
负责 对 数据 的统 计 、分 析 、管 理 和存储 ，并将 数 据 上 传 ＷＥ Ｂ服务 器 ．以便 相 关 人员 进 行 查 询 和 下 载 。 此 外 ．控 制层 还提 供 了友 好 的人 机接 口 ．用 户 能够 通 过 触 摸屏 对各 环境 参 数进 行 读取 和控 制 以下 就各 部 分 结 构功 能作具 体 说 明。系 统结 构 图如 图 １ 所示。 １ ． １ 管 理层 管 理 层 主要 由管理 计 算 机 、数 据库 服 务 器 、Ｗｅ ｂ 服务器 组 成 ．其 中管 理计 算 机 负责对 控 制层 上 传 的数 据 进行 接 收 、处 理 ．并 向控 制层 发送 控 制命 令 。数据
１ 系统 方 案
为 了实 现 对 猪 舍环 境 的监 测 、控 制 及信 息 管 理 。 系统 分 为 三层 ，分别 为 管 理层 、控 制层 、设 备 层 ［ ３ １ 。 其 中设 备 层位 于整个 系统 的底层 ，主要 包括 温 度 、湿
远程 实 时查 询 、浏 览 、下 载生 猪生 长 过程 中的相 关数 据 ．并 实现猪 产 品 的质量 信息追 溯［ ５ １ 。
摘 要 ：由 于 猪 场 养 殖 环 境 控 制 过 程 中存 在 的 非线 性 、强 耦 合 、大惯 性 等 难 题 ，传 统 环 境 监 控 系统 采 用 的 有 线 方 式 成 本 高 、效 率 低 且 不便 布设 管 理 等 缺 陷 ，本 文 设 计 一 种 基 础无 线 传 感 网技 术 的猪 场 养 殖 环 境 监 控 系 统 ．并 在 系 统 中 采 用 基 于 Ｒ Ｂ Ｆ神经 网络 解 耦 控 制 算 法 。仿 真 结 果表 明 ，本 系统 能 够 很 好 的 解 决 环 境 因 子 之 间 的 强耦 合 ，提 高 系统 的实 时 性 。该 系 统 既 具 有 较 高 的解 耦性 能 ，又能 够 满 足 监 控 过 程 中 对 多 测 点 、多要 素 、易 组 网 、易 安 装 等 方 面 的 要 求 ，具 有 较 好 的实 用 价 值 和 应 用 前 景 关 键 词 ：无 线 传 感 器 网 络 ；猪 场 养 殖 环 境 ；神 经 网 络 解 耦 ；嵌 入式 技术
过神 经 网络解 耦 ，能 够对 温度 、湿度 、光 照 强度 、有
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毒气 体 等环 境 因素进 行很 好 的监测 与控 制
库 服 务器 主要 负 责 收集 、整 理 、存储 由管 理计 算 机处
理过 的数 据 Ｗｅ ｂ服务 器能 够 实时 的 接收 数据 库 服务
器上 传 的数 据 ．管 理员 或者 其 他用 户 可 以通 过浏 览器
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ６ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ － ５ ５ ５ ３ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ． ０ ６ １
基 于 ＷＳ Ｎ猪场养殖环 境监控 系统设计
韩 宝龙 ， 一 ．倪 伟 ｚ
（ １ ． 西南科 技 大学信 息 工程学 院 ，四川 绵 阳 ，６ ２ １ ０ １ ０ ；２ ． 淮 阴工学 院 电子 与电气 工程 学 院 ，江 苏淮 安 ，２ ２ ３ ０ ０ ３ ）
ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ２ ０ １ ４ ，３ ５ ｆ １ １ ： ２ ６ ０ ～ ２ ６ ３ ， ２ ６ ９
０ 引言
养 殖环 境 是影 响生 猪生 长 的重要 因素 ．其监 测 与 控 制是 维持 养 猪场 生产 力水 平 的重要 保 障 因此 ．对
生 猪 生长 各个 阶段 生长 环境 进行 监测 ．提 高猪舍 环 境 的控 制水 平 ．对养 猪业 的发 展具 有 重要 意 义 传 统 的 养猪 环境 监测 控制 系统 采用 有线 方 式 ．其 成本 高 、效
据 ，控制 设 备层 的相 关 执行 机构 ：另一 方 面 ，它 与管 理层 进行 交换 ．执行 管 理层 下 达 的命令 ，并 向管 理层
中 图分 类 号 ：Ｓ ２ ４ ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：２ ０ ９ ５ — ５ ５ ５ ３ ｆ ２ ０ １ ４ １ ０ １ — ０ ２ ６ ０ ～ ０ ５
韩宝龙， 倪伟． 基 于 ＷＳ Ｎ猪 场 养 殖 环 境 监控 系统 设 计 ［ Ｊ 】 ． 中 国农 机 化 学报 ， ２ ０ １ ４ ， ３ ５ （ １ ） ： ２ ６ ０ ～ ２ ６ ３ ， ２ ６ ９
率低 且不 便布 设管 理 【 ｌ 本文设 计 了一 种 基 于无线 传 ＿
感器 网络 的装 猪 场环境 监 测与 控制 系统 采用 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 协 议 的 无 线 传 感 器 网络 监 控 系统 具 有 低 成 本 、低 功
耗 、可靠 性 高 、扩充 强 、通信 时延 短等 特 点 ［ ２ １ ，并 通
第 ３ ５卷 第 １ 期 ２ ０ １ ４年 １月
中国农机化学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｈｕ ｒ ａ ｌ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖｏ ｌ ＿ ３ ５ Ｎ ｏ ． １
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
Ｈａ ｎ Ｂ ａ ｏ ｌ ｏ ｎ ｇ ， Ｎ ｉ Ｗｅ ｉ ． Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｐ ｉ ｇ ｆ ａ ｒ ｍｓ ｃ ｕ ｈ ｕ ｒ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｍ ｏ ｎ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＷＳ Ｎ ［ Ｊ Ｊ ． Ｊ ｏ ｕ ｎａ ｒ ｌ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａ ｇ ｉ ｆ ｃ ｕ ｌ ・