[发明专利]一种基于物联网的猪舍环境监控系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网的猪舍环境监控系统，包括巡检机器人、主控制器、远程服务器、各个控制终端以及设置在每一头猪身上的编号唯一的RFID标签，巡检机器人安装在猪舍上方，用于采集猪舍内的视频图像、温湿度参数以及空气质量参数，并将采集到的参数经无线方式实时发送到主控制器，主控制器接收并完成数据的处理分析，实现猪舍当前环境的评估、每一头猪生长情况的计算以及状态的评估，并基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现猪舍环境调控设备、巡检机器人的工作状态的修改。本发明实现了猪舍内环境全方位的检测。

技术领域

本发明涉及养殖技术领域，具体涉及一种基于物联网的猪舍环境监控系统。

背景技术

养猪业是我国农业中的重要产业，对保障肉食品安全供应有重要作用，我国养猪业正由传统养猪业向现代养猪业转变，无论是养殖模式、区域布局还是生产方式、生产能力都在发生显著变化。未来的养猪发展方向主要在“适度规模养殖”、“智能猪业”、“动物福利”、“低碳排放”等4个方面。

猪舍是开展养猪生产必要的物质基础条件。猪舍环境的科学合理性直接影响猪群的正常生长和生产，与猪群疾病控制、污染防治等密切相关，直接关系到养猪生产的经济效益。

目前，现有的猪舍环境监控系统普遍采用空气和温湿度检测的方式进行猪舍环境的监控，而传感器的布置方式均为固定的，普遍存在功能单一、监测范围固定、后期维护困难等缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于物联网的猪舍环境监控系统，可实现猪舍内环境的全方位监测。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于物联网的猪舍环境监控系统，包括巡检机器人、主控制器、远程服务器、各个控制终端以及设置在每一头猪身上的编号唯一的RFID标签，巡检机器人安装在猪舍上方，用于采集猪舍内的视频图像、温湿度参数以及空气质量参数，并将采集到的参数经无线方式实时发送到主控制器，主控制器接收并完成数据的处理分析，实现猪舍当前环境的评估、每一头猪生长情况的计算以及状态的评估，并基于处理分析的结果输出相应的控制命令至各个控制终端，实现猪舍环境调控设备、巡检机器人的工作状态的修改，并将接收到数据及其处理分析的结果发送到远程服务器进行储存；主控制器还接收来自于人机交互界面以及手机APP的指令，经网关的相关协议转换和处理后发送给各个控制终端，实现对环境调控设备、巡检机器人工作状态的修改。

进一步地，所述巡检机器人采用轨道式巡检机器人，轨道安装在猪舍的上方，巡检机器人沿轨道实现巡检。

进一步地，所述巡检机器人上通过蛇形机器人搭载有360度全景摄像头、温湿度传感器、氨气传感器、硫化氢传感器、二氧化碳传感器，可实现猪舍全范围数据的采集。

进一步地，所述主控制器内设有：

图像提取模块，用于调用视频取帧脚本，每隔一定帧数获取一张图像；

图像预处理模块，采用双边滤波和直方图均衡化分别进行图像滤波和图像增强预处理；采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理；

异常点检测模块，基于连通分量的形态学区域特征去除小面积杂点噪声，实现二值化图像中异常点的检测，主要包括粪便内红色分泌物点、猪皮肤异常点、猪嘴唇异常点、蹄子异常点、眼角异常点等，用于实现猪病的及时发现；

猪舍内污物检测模块，基于完成二值化处理的图像，连通分量外接矩形的长宽比进行污物覆盖体积的估算，完成猪舍内污物情况的监测；

猪生长情况计算模块，基于完成二值化处理的图像实现RFID标签的识别，实现猪身份信息的确认，然后，连通分量外接矩形的长宽比进行猪体积的估算，并将此次的计算结果与上一次的计算结果作差求解，输出猪生长情况结果；