[发明专利]一种养殖舍外发酵床运行状态实时监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种养殖舍外发酵床运行状态实时监测系统及方法，包括本地监测系统和远程监测程序。本地监测系统由电流传感器、氨气传感器、视觉传感器组、图像处理与识别模块、单片机系统和通讯模块等组成。视觉传感器组由多个摄像头组成，安装于发酵床上方。单片机系统为本地监测系统的核心，监控着电流传感器、氨气传感器、视觉传感器组、图像处理与识别模块、通讯模块和报警器等运行。本发明可把设备工作状态或有故障设备信息及时反馈给监管部门和设备生产商，以提高设备生产商的服务水平，并让监管部门及时、及早发现问题，降低环境污染事故发生的风险。

技术领域

本发明涉养殖技术领域，涉及一种养殖舍外发酵床运行状态实时监测系统及方法，具体地说，涉及一种基于多传感器技术的养殖舍外发酵床运行状态实时监测系统及方法。

背景技术

随着人们对环保的重视，政府部门加强了对养殖业废弃物排放的监管。养殖舍外发酵床系统作为一种无公害、零排放的废弃物处理系统，已逐步在一些地方推广应用。养殖舍外发酵床系统由生物发酵床和垫料翻抛设备等组成，为保证达到系统设计的有机物分解要求，维持微生物活性有利养殖废弃物的分解，实现零排放，需要每间隔一段时间开启翻抛设备进行作业。但是有些养殖厂由于设备故障无法工作或故意不开启，进行偷偷排放，而监管部门无法一一及时排查、纠正。

目前大部分视频远程监控，只有单纯的人工方式的“监”，没有“控”，无法自动识别异常状态，只能通过人工观看或回放查看视频的方式来发现问题，自动化程度低，费时费力。特别是随着监控对象数量的急剧增加，产生海量的视频数据，采用人工查看全部视频数据基本上是不可能完成的任务。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术存在的缺陷，提供一种养殖舍外发酵床运行状态实时监测系统及方法，是一种以计算机视觉为主要监测传感器的多传感器技术的养殖舍外发酵床运行状态实时监测系统，可把设备工作状态或有故障设备信息及时反馈给监管部门和设备生产商，以提高设备生产商的服务水平，并让监管部门及时、及早发现问题，降低环境污染事故发生的风险。

其具体技术方案为：

一种养殖舍外发酵床运行状态实时监测系统，包括本地监测系统和远程监测程序。本地监测系统包括电流传感器、氨气传感器、视觉传感器组、图像处理与识别模块、单片机系统和通讯模块，所述视觉传感器组由多个摄像头组成，安装于发酵床上方，单片机系统为本地监测系统的核心，监控着电流传感器、氨气传感器、视觉传感器组、图像处理与识别模块、通讯模块和报警器的运行。远程监测程序通过互联网负责监测各地远端本地监测系统，进行通讯、采集、存储数据，对数据进行汇总、显示、分析处理，并异常情况发出警报。

本地监测系统通过氨气传感器获取舍外发酵床上空气中氨气浓度；通过电流传感器获取工作线路中的电流值，来判断是否有大(电流)功率用电设备在运行，如果有，则启动视觉传感器(摄像头组)，获取发酵床图像；获得的图像传入图像处理与识别模块，通过图像处理与识别程序来判断该大功率“用电设备”是否为发酵床翻抛设备，并由此判断翻抛设备工作状态，并可防止其他用电设备用电而被电流传感器误判为翻抛设备。

一种养殖舍外发酵床运行状态实时监测方法，首先通过电流传感器来预判断是否有大(电流)功率用电设备在运行，然后用启动视觉传感器(摄像头组)，通过图像识别程序来判断该大功率“用电设备”是否为翻抛机，以防止其他用电设备用电而被电流传感器误判为翻抛机。具体步骤如下：

步骤1、系统启动，首先对所有传感器自检，检查传感器是否正常。如果不正常，则发出传感器故障警报。

步骤2、若传感器正常，读取电流传感器电流值i，判断是否i≥I_A，即判断电流是否达到翻抛机正常工作最低电流。如果iI_A，即翻抛机不工作，则延时T₁，再累加翻抛机不工作时间，如果“累积不工作时间”超过设定的允许间隔时间，则向用户和发酵床运行监管部门发出“运行状态异常”警报。若不超时，则程序返回到“各传感器自检”步骤，进入主程序的下一个循环。