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智慧養殖環境監控系統

一、系統背景

在現代畜牧養殖業發展過程中,面臨著企業生產管理水平低下、政府監管薄弱、環境污染嚴重、行業數據資源分散、動物產品質量管理、疫情防控等問題。隨著畜牧業產業的飛速發展, 畜牧養殖規模化、專業化水平的不斷提高,改造和提升傳統畜牧業、開拓創新現代智慧畜牧業,加快推進畜牧業的現代化、信息化建設已成為畜牧業發展越來越重要的因素。

要建設畜牧養殖的自動化和信息化,實現智慧畜牧養殖,首先要建立現場自動化設備以及監測設備與養殖管理平臺的數據傳輸通道。

為此,建大仁科針對行業特點提供了智慧養殖環境監測系統,系統根據畜禽養殖環境的特點,將物聯網智能化感知、傳輸和控制技術與養殖業結合起來,利用先進的網絡傳輸技術,圍繞集約化畜禽養殖生產和管理環節設計而成,可以為養殖戶降低人工管理成本、能源消耗成本,提高養殖效益。

二、系統概述:

建大仁科智慧養殖環境監測系統由環境信息監測部分、視頻監控部分、自動控制部分和信息管理平臺組成,主要包括雞舍、雞廠、鴨舍、養鴨廠、養豬廠、養牛廠等環境的溫度監測、濕度監測、氧氣濃度監測、硫化氫濃度監測、氨氣濃度監測、二氧化碳濃度監測、光照度監測等。

可將采集到的數據與視頻監控畫面經環境監控主機上傳至信息管理平臺(環境監控云平臺),實現電腦、PAD、手機多終端查看數據。同時,后臺可以設置數據上下限,一旦數據超標,連接主機的聲光報警器將會報警,各平臺也會收到報警推送,方便管理者及時對廠內環境進行控制。通過一整套的溫濕度和有害氣體監測方案,來保障圈舍內環境適合動物生長和發育,提高經濟效益。

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智慧養殖環境監測系統拓撲圖

三、系統組成

建大仁科智慧養殖環境監測系統由環境信息監測部分、視頻監控部分、自動控制部分和信息管理平臺組成。

1、環境信息監測部分

養殖廠內安裝溫濕度變送器、光照度傳感器、二氧化碳變送器、氨氣變送器、硫化氫變送器、氧氣變送器,各傳感器通過485方式采集數據,經過環境監控主機實時顯示在養殖廠內的LED顯示屏上或上傳至環境監控云平臺,實現養殖廠內環境信息的自動檢測和傳輸。

環境監控主機RS-XZJ-100-Y通過RS485接口接入養殖場內安裝的所有485型變送器(最多32臺),通過GPRS/4G無線或485、以太網等有線方式,將采集層的數據傳輸到環境監控云平臺。主機外觀配置高清液晶屏,采用按鍵操作設計,具有參數設置、超限報警的功能。

通過傳感器、音頻、視頻和遠程傳輸技術在線采集養殖場環境信息(二氧化碳、氨氣、硫化氫、空氣溫濕度、噪聲、粉塵等)和畜禽的生長行為(進食、引水、排泄等)。

2、視頻監控部分

養殖廠內安裝攝像頭,并接入環境監控云平臺,通過視頻字符疊加器將實時監測的數據顯示在監控畫面上,可實現隨時查看現場動物的活動狀況,減少人工現場巡查次數,提高了管理效率。此外還可以對養殖場周邊環境進行安防監視。

3、信息管理平臺部分

建大仁科智慧養殖環境監控系統為環境監測云平臺,可以實現對養殖廠采集信息的展示、存儲、分析、管理;提供閾值設置、告警功能。用戶可通過電腦、手機遠程登陸管理平臺,掌控各養殖場的狀況,對養殖場的生產經營實施監督和管理。

各監督部門(畜牧局、動物衛生監督局、動物疫病防控中心等)可通過該平臺查看各鄉鎮畜禽生產、檢疫、免疫、銷售等情況,計劃良種引進、培育與推廣,維持良好的市場秩序。

 

4、自動控制部分

環境監控云平臺支持網頁端、手機APP、微信公眾號等不受時間、地點限制的登錄方式,支持用戶增添子賬號、查看設備狀態、查詢數據記錄、選擇報警方式等。用戶可通過環境監控云平臺、云控通APP或者微信公眾號對養殖廠內相關設備(除濕機、加熱器、開窗機、紅外燈、風機等)進行遠程集中控制和聯動控制。實現畜禽舍內光照、溫濕度、飼料添加等功能的控制。

 

環境信息監測——溫濕度傳感器

溫濕度傳感器RS-WS-N01-2-*為壁掛高防護等級外殼,防護等級 IP65,防雨雪且透氣性好。電路采用美國進口工業級微處理器芯片、進口高精度溫度傳感器,確保產品優異的可靠性、高精度和互換性。 本產品采用顆粒燒結探頭護套,探頭與殼體直接相連外觀美觀大方。輸出信號類型分為 RS485,最遠可通信 2000 米,標準的 modbus 協議,支持二次開發。

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直流供電(默認)

10~30V DC

更大功耗

0.4W

溫度量程

-40℃~+120℃,-40℃~+80℃(默認)

濕度量程

濕度量程

變送器電路工作溫濕度

-40℃~+60℃,0%RH~80%RH

信號輸出

RS485輸出(標準Modbus-RTU協議)

 

環境信息監測——光照度變送器

光照度變送器RS-GZ*-*-2是一款高精度感光變送器,輸出數值計量單位為 Lux,設備采用壁掛防水外殼,壁掛式 安裝,防護等級高。485 通信,標準 ModBus-RTU 通信協議,通信地址及波特率可設置,最遠通信距離 2000 米,產品供電為 10-30V 寬電壓供電,主要應用于農業大棚、花卉培養溫室、農業大田、電子設備生產線等需要光照度監測的場合。

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直流供電(默認)

10~30V DC

更大功耗

0.4W

溫度精度

±0.5℃(25℃)

濕度精度

±3%RH(60%RH,25℃)

光照強度精度

±7%(25℃)

光照強度量程

0~65535Lux;0~20萬Lux

溫濕度量程

-40℃~+60℃,0%RH~80%RH

 

環境信息監測——二氧化碳變送器

二氧化碳變送器RS-CO2*-*-2該變送器采用新型紅外檢定技術進行CO2濃度測量,反應迅速靈敏,避免了傳統電化學傳感器的壽命及長時間漂移問題,廣泛適用于農業大棚,花卉培養、食用菌種植等需要CO2 及溫濕度監測的場合。設備10-30V寬壓供電,外殼防護等級高,能適應現場各種惡劣條件。

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直流供電(默認)

10~30V DC

功耗

0.3W(24VDC)

測量范圍

0~5000ppm(默認)

CO2精度

±(40ppm+ 3%F·S) (25℃)

工作溫度

-10℃~+50℃

工作濕度

0%RH~80%RH

響應時間

90%階躍變化時一般小于90S 

 

環境信息監測——氧氣變送器

氧氣變送器RS-O2*-*-*-25Vol采用進口一線大品牌電化學氧氣傳感器,具有反應迅速靈敏、 抗干擾能力強的特點,經過我司獨有的補償算法、多段標準氣體標定,亦具有長壽命、高精 度、高重復性和高穩定性的特點。適用于倉庫、車間、化工廠、大棚養殖場、密閉生活場所等需要實時監測氧氣濃度的場合。 設備采用485 信號輸出,標準 Modbus-RTU 通信協議、ModBus 地址可設置,波特率可更改,通信距離最遠 2000 米。

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直流供電(默認)

10~30V DC

功耗

0.12W

測量范圍

0~25%Vol

氧氣精度

0~25%Vol

工作溫度

-20~50℃

工作濕度

 5~95%RH 無冷凝

分辨率

0.1%VOL 

 

環境信息監測——氨氣變送器

氨氣變送器RS-NH3-*-2-*采用進口一線大品牌氨氣傳感器,具有反應迅速靈敏、抗干擾 能力強的特點,經過我司獨有的補償算法、多段標準氣體標定,亦具有長壽命、高精度、高 重復性和高穩定性的特點。適用于農業大棚、養殖場、農藥制造廠、化工廠等需要氨氣實時 監測控制的場合。 設備采用485 信號輸出,標準 Modbus-RTU 通信協議、ModBus 地址可設置,波特率可更改,通信距離最遠 2000 米。

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直流供電(默認)

10~30V DC

功耗

0~50/100ppm :0.12W    0~500ppm:0.9W

測量范圍

0~50ppm/0~100ppm/0~500ppm

精度

0~50/100ppm:±2%FS  0~500ppm:20%FS

工作溫度

-20~50℃

工作濕度

 15~90%RH 無冷凝

分辨率

0-50ppm:0.1ppm/0-100、0-500:1ppm

 

環境信息監測——硫化氫變送器

硫化氫變送器RS-H2S-*-2-100P采用進口一線大品牌電化學硫化氫傳感器,具有反應迅速靈 敏、抗干擾能力強的特點,經過我司獨有的補償算法、多段標準氣體標定,亦具有長壽命、 高精度、高重復性和高穩定性的特點。適用于地下管廊、地下停車場、車庫、車間、化工廠、 大棚養殖場、密閉生活場所等需要實時監測硫化氫濃度的場合。 設備采用485 信號輸出,標準 Modbus-RTU 通信協議、ModBus 地址可設置,波特率可更改,通信距離最遠 2000 米

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直流供電(默認)

10~30V DC

功耗

0.12W

測量范圍

0~100ppm

精度

±3%FS

工作溫度

-20~50℃

工作濕度

 15~90%RH 無冷凝

分辨率

1ppm 

 

環境信息監測——環境監控主機

環境監控主機RS-XZJ-100-Y-*是我司為機房、倉庫等環境監控的場所研發的一款多功能監控主機,通過 RS 485 接口可將我司所有的 RS485 型的變送器(溫濕度、水浸、斷電檢測、煙感等)接入到 環境監控主機,并將數據實時上傳至我司提供的云平臺(www.0531yun.cn 或 iot.0531yun. cn)或客戶自己的服務器。

該設備支持 GPRS(可選 4G)、以太網、RS485 有線等任一方式上傳數據,用戶可根 據實際使用需求選擇相應子型號產品。設備內置大屏液晶,界面友好易操作,同時該主機 能夠外接 1 臺更大 1024*256 點陣的 LED 屏。設備超限,屏幕輪顯報警通道以及報警實時 數據,內置實時時鐘,可顯示實時數據和系統時間。

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視頻監控部分

養殖廠內安裝攝像頭,并接入環境監控云平臺,通過視頻字符疊加器將實時監測的數據顯示在監控畫面上,可實現隨時查看現場動物的活動狀況,減少人工現場巡查次數,提高了管理效率。此外還可以對養殖場周邊環境進行安防監視。

視頻監控——視頻字符疊加器

網絡視頻字符疊加器RS-ZF-ETH是我司專為市面通用標準 Modbus-RTU 通訊模式 485 設備研發的一款適用于高清網絡攝像機的設備。用戶可根據實際需求將此產品連接 485 設備,簡單配置疊加器后,高清網絡攝像機視頻畫面上會疊加顯示相應字符信息。

設備采用標準 Modbus-RTU 通信模式,匹配市面所有標準 Modbus-RTU 設備,可用于傳感器疊加字符 信息、機房監控、智能農業、氣象監測等場所。 RS-ZF-ETH 字符疊加器可同時支持多臺攝像機的疊加使用。每臺字符疊加器最多可同 時支持 4 臺攝像機處理、16 臺標準 Modbus-RTU 通訊模式 485 設備。配置軟件簡單方便, 支持多種數據類型設置,寄存器地址可偏移讀取。攝像頭底層協議對接,不影響原有視頻信 號,疊加信息位置可調節。 設備外形小巧美觀,占用空間小,安裝方式簡單便捷。

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信息管理平臺

建大仁科智慧養殖環境監控系統為環境監測云平臺,可以實現對養殖廠采集信息的展示、存儲、分析、管理;提供閾值設置、告警功能。用戶可通過電腦、手機遠程登陸管理平臺,掌控各養殖場的狀況,對養殖場的生產經營實施監督和管理。

各監督部門(畜牧局、動物衛生監督局、動物疫病防控中心等)可通過該平臺查看各鄉鎮畜禽生產、檢疫、免疫、銷售等情況,計劃良種引進、培育與推廣,維持良好的市場秩序。

自動控制部分

環境監控云平臺支持網頁端、手機APP、微信公眾號等不受時間、地點限制的登錄方式,支持用戶增添子賬號、查看設備狀態、查詢數據記錄、選擇報警方式等。用戶可通過環境監控云平臺、云控通APP或者微信公眾號對養殖廠內相關設備(除濕機、加熱器、開窗機、紅外燈、風機等)進行遠程集中控制和聯動控制。實現畜禽舍內光照、溫濕度、飼料添加等功能的控制。

三、系統優勢

建大仁科智能養殖環境監測系統能夠幫助實現畜牧業的資源整合、數據共享以及業務協同,利用信息化手段提高管理效率,降低管理成本,提升生產經營企業科學化、高效化、標準化管理水平。

養殖環境24小時監控

工作人員可遠程監控各設備傳感器所傳遞環境數據,并根據需要或系統建議進行管控。

移動遠程控制

平臺遠程控制提供包括:PC端、手機端、平板客戶端等遠程控制設備,數據傳輸安全可靠。設備均采用工業級設計,為無人值守站點實現可靠、安全、穩定的數據傳輸鏈路。

遠程維護,故障自動診斷

通過設備管理平臺對終端設備實行遠程參數配置、升級、維護管理,實現遠程故障診斷、告警、通信故障遠程修復,節省網絡管理和終端維護成本。

完整的網絡配套軟件

制定及修改復雜的多級管理系統變得非常簡單、方便;各層管理者可通過網絡簡單快捷查詢到各種養殖信息;智能化的數據備份功能,保證數據的穩定不丟失,保持長久。

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