基于物聯(lián)網(wǎng)的保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

鄒一諾

摘 ?要：本文對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了探討，文章從闡述物聯(lián)網(wǎng)與保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)概念入手，進(jìn)一步分析了保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成要素及其具體作用，最后提出了完善保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的綜合措施。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng);概念;構(gòu)成要素;作用;措施

前言

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的飛速進(jìn)步，各行各業(yè)的發(fā)展都離不開技術(shù)的支持，豬場(chǎng)養(yǎng)殖也開始引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立健全其內(nèi)部保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)而為豬種培育創(chuàng)造良好的條件。科學(xué)的保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)包括了信息智能采集系統(tǒng)、環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等不同構(gòu)造;它有利于確保分娩室和保育室的管理水平、提高環(huán)境調(diào)節(jié)的智能化，因此如何發(fā)揮豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，值得思考。

1.物聯(lián)網(wǎng)與保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)概念闡述

1.1農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到社會(huì)各行業(yè)廣泛利用的今天，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)隨之興起，它是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)與管理等領(lǐng)域提供全面服務(wù)的重要基礎(chǔ)設(shè)施體系。細(xì)化來說，物聯(lián)網(wǎng)可以借助多種類型的傳感器、電子設(shè)備等技術(shù)對(duì)大田種植、園藝工程、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖等信息進(jìn)行全面采集，并且借助數(shù)據(jù)傳輸和格式轉(zhuǎn)換等形式形成集無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、電信網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等為一體的電子信息系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)不同的復(fù)雜信息進(jìn)行全方位傳輸，跨越視域、區(qū)域、地域等的障礙;最后，這些海量的、高速生成與往來的信息可以得到大數(shù)據(jù)等技術(shù)的自動(dòng)化處理、計(jì)算，進(jìn)而保證信息的使用效率。正是因?yàn)橐幌盗兄悄芑K端的介入，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的前期、中期、后期等全過程都得到嚴(yán)密的監(jiān)控，最終達(dá)到產(chǎn)農(nóng)業(yè)集約、高產(chǎn)、生態(tài)等目的。

1.2保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

從養(yǎng)豬行業(yè)的整體發(fā)展情況看，豬的生產(chǎn)在很大程度上受到養(yǎng)殖品種、疫病危害、生存環(huán)境和人為管理等要素的影響。其中，保育豬舍的環(huán)境要素涵蓋了溫度、濕度、噪聲、光照、有害氣體等不同方面，環(huán)境在所有影響要素中所發(fā)揮的作用比例大約為20%至30%，這種影響的重要性已經(jīng)被眾多科學(xué)實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐所證明。為避免保育豬舍環(huán)境中所存在的不良要素對(duì)豬的順利生長(zhǎng)造成威脅，行業(yè)內(nèi)研發(fā)了基于物聯(lián)網(wǎng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)，它發(fā)揮電子設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)功能，對(duì)豬只長(zhǎng)期所在的環(huán)境信息進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)的監(jiān)控與把握，對(duì)其環(huán)境要素加以調(diào)節(jié)與優(yōu)化，進(jìn)而確保豬只不受干擾、健康成長(zhǎng)，最終達(dá)到確保母豬的生產(chǎn)率、提升豬肉質(zhì)量、為企業(yè)單位大量創(chuàng)收的目的。總體來看，建設(shè)智能化養(yǎng)殖監(jiān)控系統(tǒng)，是新時(shí)代農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展必然要求，它需要科學(xué)的前期設(shè)計(jì)與合理的系統(tǒng)配置，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖環(huán)境與計(jì)算機(jī)、信息采集、自動(dòng)控制等不同技術(shù)的全面整合與利用，進(jìn)而借助多種軟、硬件平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，達(dá)到信息與資源共享、管理高度智能化與精確化的效果。

2.保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成要素

2.1保育豬舍環(huán)境信息智能采集系統(tǒng)

由于保育豬舍環(huán)境本身具有一定的復(fù)雜性，其內(nèi)部各項(xiàng)指標(biāo)——包括溫度、濕度、光照、有毒氣體（NH3、CO2、H2S）等——任一項(xiàng)發(fā)生劇烈變化，都可能導(dǎo)致豬種生育、豬崽成長(zhǎng)受到嚴(yán)重影響，因此對(duì)其相關(guān)信息進(jìn)行全面采集，就顯得尤為重要。而環(huán)境信息智能采集系統(tǒng)的作用即在于可以對(duì)各指標(biāo)參數(shù)、有關(guān)信號(hào)等進(jìn)行自動(dòng)的檢測(cè)、輸送與接收。企業(yè)單位在配置信息采集系統(tǒng)時(shí)，可以結(jié)合其內(nèi)部不同保育豬舍的實(shí)際情況，在各豬舍內(nèi)安裝不同的傳感器，針對(duì)性地采集目標(biāo)信息。

2.2保育豬舍環(huán)境遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

由于豬舍內(nèi)的環(huán)境要素多樣且變化復(fù)雜，這就要求相關(guān)管理人員對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控與實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)。具體來說，借助遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，工作人員可以在前期采集得到的具體信息基礎(chǔ)上，通過對(duì)保育豬舍內(nèi)相關(guān)設(shè)備（紅外燈、風(fēng)機(jī)等）的控制，實(shí)現(xiàn)保育豬舍內(nèi)環(huán)境（包括溫度、濕度、CO2、NH3、H2S等）的集中、遠(yuǎn)程、聯(lián)動(dòng)控制，進(jìn)而對(duì)出現(xiàn)異常變化的指標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)，打造更適于豬只成長(zhǎng)的良好環(huán)境。

2.3智能養(yǎng)殖管理平臺(tái)

除了細(xì)化的信息采集也遠(yuǎn)程控制等具有針對(duì)性功能的系統(tǒng)外，為了實(shí)現(xiàn)更全面的管理效果，還應(yīng)該搭建更為完善的養(yǎng)殖管理平臺(tái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)采集自保育豬舍的各路信息的展示、存儲(chǔ)、分析、管理;提供閾值設(shè)置功能;提供智能分析、檢索、告警功能;提供平臺(tái)帳號(hào)與權(quán)限管理功能;提供驅(qū)動(dòng)保育豬舍控制系統(tǒng)的管理接口。

3.保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的具體作用

3.1確保分娩室和保育室的管理水平

為了保證母豬、豬崽能有一個(gè)健康舒適的生育與成長(zhǎng)環(huán)境，就需要加強(qiáng)其長(zhǎng)期的高效管理，而建設(shè)智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，正是出于該目的而采取的針對(duì)性措施。因?yàn)橹悄芑O(jiān)控系統(tǒng)以物聯(lián)網(wǎng)為依托，能借助一系列計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)分娩室和保育室的CO2、NH3、H2S、溫度、濕度等信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，幫助企業(yè)單位與管理人員了解動(dòng)態(tài)信息;工作人員還可以結(jié)合現(xiàn)實(shí)需要在智能養(yǎng)殖平臺(tái)上設(shè)置合理的閾值，如果其接收到的數(shù)據(jù)值超過其所設(shè)的閾值，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警以引起工作人員注意，進(jìn)而提醒其采取相關(guān)的解決措施。一般來說，報(bào)警的方式包括了平臺(tái)報(bào)警、手機(jī)短信報(bào)警等。

3.2提高環(huán)境調(diào)節(jié)的智能化

如前文所述，保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中遠(yuǎn)程控制功能的存在，可以對(duì)設(shè)備如紅外、風(fēng)機(jī)等等展開遠(yuǎn)程的有效控制，進(jìn)而在環(huán)境出現(xiàn)異常變化時(shí)采取科學(xué)的應(yīng)對(duì)措施。利用遠(yuǎn)程系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)具有人為操作所不具備的優(yōu)勢(shì)——例如它具有及時(shí)性特征，能夠避免因人為疏忽而造成的管理不到位問題，當(dāng)環(huán)境異常報(bào)警的時(shí)候，智能養(yǎng)殖平臺(tái)可以對(duì)控制設(shè)備進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制，根據(jù)設(shè)定參數(shù)值，對(duì)紅外燈、風(fēng)扇、濕簾等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。

4.完善保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的綜合措施

4.1配備豬場(chǎng)安防子系統(tǒng)

豬場(chǎng)安防子系統(tǒng)采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)組成的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)豬場(chǎng)生產(chǎn)過程的監(jiān)督管理。例如，各豬場(chǎng)基本上都有產(chǎn)仔母豬，豬場(chǎng)方面為了做好接產(chǎn)準(zhǔn)備，可以安裝監(jiān)控器，方便飼養(yǎng)員在舒適的辦公室、臥室里觀察。外來人員、購(gòu)買人員在監(jiān)控室里就可看到全部豬場(chǎng)的情況，甚至可以遠(yuǎn)程通過internet實(shí)時(shí)看到豬場(chǎng)的視頻圖像，了解豬場(chǎng)的各種情況。

4.2完善豬場(chǎng)管理子系統(tǒng)

管理子系統(tǒng)不僅承載著豬場(chǎng)管理流程的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的工作，還肩負(fù)著將其他系統(tǒng)打通，解決信息孤島，形成一套完成的聯(lián)動(dòng)的智慧系統(tǒng)的任務(wù)。隨著豬場(chǎng)管理系統(tǒng)的整體架構(gòu)往云平臺(tái)化發(fā)展，這與豬場(chǎng)養(yǎng)殖規(guī)模的逐步擴(kuò)大不謀而合，可以說規(guī)模化豬場(chǎng)管理的發(fā)展就是豬場(chǎng)管理系統(tǒng)的發(fā)展。

4.3優(yōu)化移動(dòng)辦公子系統(tǒng)

移動(dòng)辦公子系統(tǒng)是以手機(jī)、PAD等便攜終端為載體實(shí)現(xiàn)的移動(dòng)信息化系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以連接豬場(chǎng)管理子系統(tǒng)做到隨時(shí)隨地掌控豬場(chǎng)情況、實(shí)現(xiàn)任務(wù)的指派與完成、接收?qǐng)?bào)警、處理緊急事務(wù)。移動(dòng)辦公子系統(tǒng)的核心功能有任務(wù)協(xié)作模塊、數(shù)據(jù)查詢模塊、IOT管理模塊等重要成分。

結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)對(duì)基于物聯(lián)網(wǎng)的保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的探討，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。相關(guān)工作人員需要明確農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的概念;在此基礎(chǔ)上對(duì)該環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的具體作用展開研究，對(duì)完善保育豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的綜合措施加以分析——配備豬場(chǎng)安防子系統(tǒng)，完善豬場(chǎng)管理子系統(tǒng)，優(yōu)化移動(dòng)辦公子系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] ?王清義，王占彬;環(huán)境溫度對(duì)仔豬、繁殖母豬及生長(zhǎng)肥育豬的影響[J];黑龍江畜牧獸醫(yī);2002年11期

[2] ?周怡頲，凌志浩，吳勤勤;ZigBee無線通信技術(shù)及其應(yīng)用探討[J];自動(dòng)化儀表;2005年06期

[3] ?崔和瑞;李曼;高峰;基于模糊控制的畜禽舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J];計(jì)算機(jī)工程;2006年21期

[4] ?錢東平;王建新;隋美麗;張瑞青;畜禽舍環(huán)境溫度監(jiān)控系統(tǒng)模糊控制算法的實(shí)現(xiàn)[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2005年12期