当前位置: 首页 » 管理学 » 企业管理论文 » 正文

奶牛行为信息智能监测系统研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-15  浏览次数:414
  2.2 数据集中器的设计
  采用与监测仪的微控制器功能基本相同的CC430F5137芯片,因其具有8 kb的FLASH存储容量,便于存储更多数据。集中器与上位机之间采用异步串行通信方式,通过SIPEX公司生产的SP3220芯片进行电平转换,有效地降低了系统功耗。串口的有线通信均采用中断机制实现,便于多任务处理。
  2.3 无线通信功能的实现
  监测仪采集的数据通过无线通信方式汇聚到集中器,信息收发模块采用了CC430内部集成的CC1101,其优势在于使系统的外围元件更少、节点体积进一步减小、工作于免费频段、调制格式与当前的射频终端相兼容等。
  为了使系统具有更高的发射功率和接收灵敏度,参数符合要求的天线是必不可少的。目前433 MHz频段的天线主要有PCB天线、芯片天线和鞭状天线3种。综合考虑多方面因素,在集中器上使用鞭状天线,以增强通信性能;在监测仪上采用PCB天线,以降低成本及重量。经过实际测试,可靠通信距离达150 m,满足系统设计要求。
  针对中小型奶牛场,采用了由单一集中器和多个监测仪布设的星型网络结构。各监测仪的程序写法完全相同,通过Wake-on-radio唤醒模式以监视集中器发来的指令,当收到集中器发送的同步信号时,立刻产生一个与本身ID号相关联的延时函数,然后将数据传输出去。此时,集中器处于接收状态,会自动扫描空气中的信号,并间隔一定时间后进行一次同步信号的发送。一旦发现有符合协议的数据包,就会进行自动的接收,从而实现一点(集中器)对多点(监测仪)的可靠无线数据通信。为了防止数据在传输中因相互碰撞产生数据包丢失或混乱现象,设计中采用了时分复用(TDMA)技术。
  2.4 服务平台功能
  服务平台主要由数据录入、奶牛信息查询、数据显示、奶牛发情分析和报表打印等模块构成。其中,数据录入模块主要是将奶牛场生产中相关的数据保存到数据库中,记录包括:奶牛的出生日期、性别、体型、体况、发情、配种、胎次等情况;奶牛信息查询模块包括个体资料和产奶量两类,可通过单一限定条件查询模块,也可通过多条件复合查询;数据显示模块用以实时显示接收到的奶牛体温及活动量参数数据;奶牛发情分析模块通过设定的阈值结合接收的数据,综合多种因素分析,做出是否发情的判断;报表打印模块为用户提供各类历史数据的输出。
  3 小结
  本研究设计了一种基于无线传感技术的奶牛行为信息智能监测系统。发情监测仪选用功耗低和性能先进的传感器,有效记录并保存了奶牛的体温和活动量;采用微处理器内核与射频收发器集成的芯片,通信过程采用周期唤醒/睡眠循环模式,进一步降低了总体能耗;设计出合理的天线,保证了可靠通信距离的同时,大大降低了成本和重量。该系统中采用了三轴加速度计,可对奶牛位姿进行实时检测,进而判断奶牛的舒适度。整体系统经适当改进,也可应用于人体的活动监测和跌倒报警等。
  参考文献:
  [1] 李生虎,张秀陶.规模化牧场奶牛发情鉴定方法探讨[J].山东畜牧兽医,2014(6):25-26.
  [2] 刘太宇,李贵喜,哈斯通拉嘎,等.奶牛高效饲养技术图说[M].郑州:河南科学技术出版社,2001.
  [3] 李 然,赵丽娜.浅谈母牛发情表现与发情鉴定的辅助方法[J].黑龙江动物繁殖,2011,19(3):33-34.
  [4] 李彦军,赵晓静,翟文栋,等.看奶牛异常行为诊断牛病[J].中国奶牛,2011(9):38-40.
  [5] 武 彦,刘子帆,何东健,等.奶牛体温实时远程监测系统设计与实现[J].农机化研究,2012(6):148-152.
  [6] 邱建飞,李晨光,李亚敏.奶牛体证参数监测系统设计[J].农机化研究,2012(1):107-110.
  [7] 田富洋,王冉冉,宋占华,等.奶牛发情行为的检测研究[J].农机化研究,2011(12):223-227,232.
  [8] 李跃华,岳云峰,范吉云.低功耗奶牛行为监测仪的设计[J].苏州大学学报(工科版),2010,30(2):27-30.
  [9] 张名臣,张洪涛,李彦彬.DPC21软件和计步器在奶牛场中的应用[J].黑龙江动物繁殖,2008,16(3):45-46.
  [10] 王雪文,张志勇.传感器原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[1] 银杏树苗价格www.731c.com
 
 
[ 管理学搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 

 
推荐图文
推荐管理学
点击排行
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 网站地图 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言 | RSS订阅