基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)解決方案(編輯修改稿)
2025-05-30 22:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 靠的公共數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)，實現(xiàn)國家、省、市、縣、企業(yè)、消費(fèi)者等各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)共享；（5） 利用 3G 網(wǎng)絡(luò)和 RFID 技術(shù)，開發(fā)基于手機(jī)的可追溯終端。 體系結(jié)構(gòu)通過以上分析，結(jié)合天津物聯(lián)智慧產(chǎn)品線及專業(yè)的項目實施經(jīng)驗，本方案給出先進(jìn)，完善的禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用解決方案，如圖所示：8 / 22第三章 禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)解決方案 禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)禽類智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)主要實現(xiàn)：禽舍內(nèi)環(huán)境信息的采集與自動控制；禽舍內(nèi)的信息及數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳感網(wǎng)、有線傳輸方式、無線傳輸方式進(jìn)行匯集、存儲；再由禽類智慧養(yǎng)殖信息管理平臺進(jìn)行統(tǒng)一地分析、處理，支持遠(yuǎn)程查詢、管理和控制；從而實現(xiàn)禽舍內(nèi)環(huán)境監(jiān)測、精細(xì)飼養(yǎng)、節(jié)能減排、疾病檢防和糞便清理等功能；建立統(tǒng)一且唯一的“電子身份” ，奠定覆蓋從養(yǎng)殖到消費(fèi)的全程質(zhì)量安全追溯的基礎(chǔ)。具體如下：禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)水、電、飼料節(jié)能、糞便再利用溯源管理系統(tǒng)RFID電子標(biāo)識系統(tǒng)綜合管理中心數(shù)據(jù)信息中心無線網(wǎng)絡(luò)布置有線網(wǎng)絡(luò)布置內(nèi)部環(huán)境自動監(jiān)圖 禽舍內(nèi)環(huán)境信息的采集與自動控制系統(tǒng)根據(jù)禽舍環(huán)境的特點，本方案主要對以下幾個對雞生長影響較大的環(huán)境參9 / 22數(shù)進(jìn)行重點的自動化監(jiān)控：溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度、硫化氫濃度、氨氣濃度、粉塵控制和視頻圖像。ZigBee傳感器節(jié)點采集前七項環(huán)境參數(shù)，在禽舍內(nèi)構(gòu)建無線傳感網(wǎng)，由禽舍內(nèi)環(huán)境信息控制器（根據(jù)禽舍內(nèi)具體設(shè)備情況由天津物聯(lián)智慧科技有限公司基于嵌入式技術(shù)進(jìn)行專項開發(fā)）進(jìn)行各傳感器數(shù)據(jù)的匯總與分析，并根據(jù)預(yù)先設(shè)定參數(shù)閾值對禽舍內(nèi)風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行自動控制，調(diào)節(jié)禽舍內(nèi)環(huán)境。圖 2. 禽舍內(nèi)環(huán)境信息的采集與自動控制子系統(tǒng)一、溫度監(jiān)測溫度在雞的生長過程中起著至關(guān)重要的作用。如果溫度過低，雞容易受涼而引起拉稀或產(chǎn)生呼吸道疾病等；小雞為了取暖容易造成扎堆，影響采食和活動，造成傷殘，嚴(yán)重時會造成大量死亡。雛雞生長的最適溫度，隨日齡的增加而下降，～35℃，此后有規(guī)律的下降，到十八日齡為 ℃，32 ℃。因此，適宜的溫度控制是養(yǎng)雞場成敗的關(guān)鍵。考慮到禽類養(yǎng)殖場特殊的現(xiàn)場環(huán)境,傳感器應(yīng)該滿足以下條件:傳感器的特性參數(shù)與被檢測量的線性相關(guān)程度好,易于測量,精度高；誤差小,老化慢,對檢測信號以外的物理量不敏感；耐機(jī)械、化學(xué)和熱作用；結(jié)構(gòu)簡單,造價低,體積10 / 22小。擬定測量范圍:55～+l25攝氏度,測量精度:%攝氏度。二、濕度監(jiān)測養(yǎng)雞場不僅要保持合適的溫度，適宜的濕度也同樣重要，濕度太高，有利于病原性真菌、細(xì)菌和寄生蟲的生長繁殖。在高濕的環(huán)境下，雞的機(jī)體抵抗力下降，發(fā)病率增加，容易傳染病得蔓延，死亡率升高。高溫高濕的環(huán)境還容易使飼料霉敗，可使雛雞群爆發(fā)曲霉菌病。濕度過低，容易造成雞的羽毛生長不良。本方案在畜舍現(xiàn)場環(huán)境采用陶瓷濕度傳感器。它利用微細(xì)孔分布的金屬氧化物陶瓷主體吸附水分后,導(dǎo)電性質(zhì)發(fā)生變化的原理制成的,具有性能穩(wěn)定、體積小、靈敏度高和測量范圍寬等優(yōu)點,特別適合在畜舍惡劣的環(huán)境下使用。擬定測量范圍:O～100%RH,測量精度:2%RH(0～1OO%RH,25攝氏度),非線性誤差士%RH,響應(yīng)時間:155(25攝氏度及空氣緩慢流動環(huán)境下)。三、光照度監(jiān)測光照的強(qiáng)度和畜禽的健康息息相關(guān)，自然光中含有紫外線，適量的光照能夠殺死細(xì)菌病毒等，而且還能促進(jìn)畜禽對鈣、磷的吸收，保證骨骼的正常發(fā)育等等。然而，如果過強(qiáng)的光照會使動物身體溫度過高，影響動物正常的新陳代謝等活動，可見光照度的監(jiān)測是必要的。選用具有較高靈敏度、測量精度高、安裝方便、價格低廉的感光探測器。四、二氧化碳濃度監(jiān)測雞舍中二氧化碳濃度過高，會導(dǎo)致雞舍中氧濃度過低，雞舍缺氧，引起慢性毒害作用，使雞食欲下降，體質(zhì)減弱。因此，實時準(zhǔn)確地監(jiān)測雞舍內(nèi)二氧化碳，構(gòu)建雞舍二氧化碳信息采集網(wǎng)系統(tǒng)，對于提高蛋雞的生產(chǎn)能力、降低發(fā)病率和死亡率具有重要的意義。考慮到禽舍中二氧化碳?xì)怏w的濃度比較大,根據(jù)系統(tǒng)氣體采樣的要求,采用根據(jù)比爾定律和氣體對紅外線的選擇性吸收原理設(shè)計的二氧化碳分析儀進(jìn)行二氧化碳監(jiān)測。五、硫化氫濃度監(jiān)測禽舍內(nèi)空氣中的硫化氫主要來自含硫有機(jī)物（墊草、糞尿和飼料等）的分解。較高的硫化氫對禽類和人都有危害。因此對畜舍養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行硫化氫濃度的監(jiān)測顯得尤為必要。11 / 22根據(jù)本方案的整體要求，本方案選擇電化學(xué)氣體傳感器。要求具有良好的靈敏度、簡單的驅(qū)動電路、長使用壽命、易于標(biāo)定、安裝和調(diào)試。六、氨氣濃度監(jiān)測氨氣屬于堿性物質(zhì)，其溶解度很高。它常被吸附或溶解在畜禽的黏膜、潮濕的墻壁和地面上，對皮膚組織有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕性，它會破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。雞在短期內(nèi)吸入少量的氨氣，可以被體液所吸收，最終變成尿素被排出體外，但在一定程度上會降低雞的體質(zhì)；雞若生長在高濃度氨氣環(huán)境中，身體組織會直接受到強(qiáng)烈的刺激，引起皮膚組織灼傷，使組織溶解、壞死，還能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹，中毒性肝病、心肌損傷等病癥。由于本方案氨氣傳感器主要用于畜舍內(nèi)部，環(huán)境濕度較大，又要考慮到成本問題，因此，將選用電化學(xué)式氨氣傳感器。要求驅(qū)動電路簡單、良好的靈敏度和長使用壽命、數(shù)據(jù)易于傳輸讀取，適合多數(shù)場合的安裝和拆卸。七、粉塵控制禽舍內(nèi)的粉塵來源于谷物，墊料，羽毛，排泄物和微生物等，是病毒、細(xì)菌、真菌孢子等有機(jī)物質(zhì)的載體，同時可能攜帶有害氣體和臭氣。粉塵微粒過多會影響雞的采食、增重和生產(chǎn)性能，使機(jī)體的免疫力降低，患上各種呼吸系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重影響畜禽生產(chǎn)效益。粉塵危害工作人員的健康,研究表明，粉塵會引起呼吸困難、哮喘、粉塵中毒綜合癥和支氣管炎，嚴(yán)重的情況會導(dǎo)致肺功能衰竭。另外，粉塵
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