[发明专利]一种远程奶牛场环境监控系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及监控系统领域，更具体地，涉及一种远程奶牛场环境监控系统及方法。

背景技术

奶牛的产奶量不仅受遗传因素、生理因素、饲养管理因素的影响,在一定程度上还受奶牛泌乳期间所处环境因素的影响。有研究表明，奶牛的生产力影响因素中环境因素占到30-40％，因此研究奶牛生长环境，对环境数据进行实时的采集分析，进而指导奶牛场管理者对环境进行调控从而提高奶牛的生产力是非常有意义的。

目前，奶牛场现场的环境可以通过各种传感器获取数据，将数据传输到上位机，通过相关软件设计人机交互界面来实现。奶牛场环境数据传输的方式有很多，最常用的是有线布线，实际实施过程比较困难特别是远距离敷设，费用高、施工周期长、不宜日常维护。奶牛场环境数据传输中的无线传输方式有若干种，常用的有：ZigBee技术，其是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，ZigBee技术是一种短距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率的无线通信技术；Wi-Fi，其是基于IEEE 802.11的一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，通常使用2.4G或5G ISM射频频段，实际上就是把有线网络信号转换成无线信号；Bluetooth蓝牙，其是一种基于IEEE802.15.1无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波，其包括经典蓝牙、高速蓝牙和蓝牙低功耗协议，高速蓝牙基于Wi-Fi；其中，经典蓝牙则包括旧有蓝牙协议，3/24Mbps。

但是，现有的奶牛场环境监测系统的信息化技术还有待提高，特别是对分布于野外或者郊区等地区偏远且环境复杂的奶牛场，其环境监测系统在数据传输效率和准确率方面均不太理想。

发明内容

针对上述的技术问题，本发明提供一种远程奶牛场环境监测系统及方法。

第一方面，本发明提供一种远程环境监测系统，至少包括：两台数传电台和上位机；所述两台数传电台分别设置在奶牛场和办公区，设置在所述奶牛场的第一数传电台环境参数采集模块相连，设置在办公区的第二数传电台分别与所述第一数传电台及所述上位机相连；所述上位机用于显示并存储所述第二数传电台传输的奶牛场环境参数。

其中，所述环境参数采集模块包括：至少一个温湿度传感器和模拟量采集器；所述温湿度传感器设置在所述奶牛场内，且与所述模拟量采集器相连，用于采集所述奶牛场内的温度信号和湿度信号；所述模拟量采集器分别与所述温湿度传感器及所述第一数传电台相连，用于将温湿度传感器采集的温度信号和湿度信号转化为数字信号，并将所述数字信号传输至所述第一数传电台。

其中，所述环境参数采集模块还包括：二氧化碳传感器、氨气传感器、硫化氢传感器和二氧化硫传感器；所述二氧化碳传感器、所述氨气传感器、所述硫化氢传感器及所述二氧化硫传感器均与所述模拟量采集器相连。

所述模拟量采集器采用屏蔽双绞线与所述温湿度传感器、所述二氧化碳传感器、所述氨气传感器、所述硫化氢传感器及所述二氧化硫传感器相连，且在所述模拟量采集器的信号采集通道上并联无极性瓷片电容。

其中，所述上位机中的监控中心采用主从式半双工通信方式与监控终端通信；所述监控中心与所述第二数传电台相连，用于主动查询奶牛场的环境参数；所述监控终端用于显示并存储所述第二数传电台传输的奶牛场环境参数。

其中，所述数传电台采用GE MDS SD2型数传电台；所述模拟量采集器采用8通道模拟量输入模块UT-5508；所述温湿度传感器采用QFA3171型传感器。

其中，所述二氧化碳传感器采用基于红外检测技术的MOT300-CO₂-IR型无线气体传感器；所述氨气传感器采用基于电化学检测原理的MOT300-NH₃型传感器；所述硫化氢传感器采用基于电化学检测原理的MOT300-H₂S型传感器；以及所述二氧化硫传感器采用基于电化学检测原理的MOT300-SO₂型传感器。

第二方面，本发明提供一种远程奶牛场环境监测方法，包括：S1，将转化为数字信号的环境参数输送至奶牛场的第一数传电台；S2，通过所述第一数传电台将所述数字信号的环境参数传输至办公区的第二数传电台；S3，所述第二数传电台将所述数字信号的环境参数输送至上位机进行显示并存储。

其中，所述方法还包括获取奶牛场的环境参数，并将所述环境参数转化为数字信号的环境参数。