鉴于中国畜禽养殖业的现状以及环境对畜禽养殖业的重要性，设计和实施环境监测系统并建议对养羊场进行预警。传感器设计方面，提出了光，温，湿度的三合一传感器集成方案，并采用将温湿度传感器置于百叶窗中的方案来有效改善。据收集的准确性；传感器网络中提供了一些电缆和3G网络，该数据传输方案既考虑了安装简便性和可扩展性，又提高了数据传输的可靠性。软件中提出了数据收集中间件方案，主要是为了实现软件和硬件的分离，提高软件系统的兼容性和可移植性：管理系统是基于B / S架构的设计，采用MVC开发模型，并基于J2EE企业软件系统实施计划。用程序的实际结果和用户体验调查表明，该系统具有易于使用的界面和稳定的系统运行。
环境参数超过定义的阈值时，它可以及时发出声音，从而有效地提高了绵羊饲养管理的效率和自动化水平。助项目：江苏省农业科技创新独立基金[n°：CX（13）5060]。者简介：梁万杰（1980-），男，河南商丘，博士，助理研究员，主要从事农业物联网的关键技术和应用。话：（025）84391702;电子邮件：liangwanjie@sohu.com。讯作者：戴启伟，硕士，研究员，主要从事农业信息分析和咨询。话：（025）84391909；电子邮件：dqw00001@126.com。牧业是提高农业效率和增加农民收入的重要部门。年来，已经取得了长足的进步[1]，畜禽健康养殖也越来越受到关注。康的畜禽养殖业是指在养殖过程中动物营养的安全，健康和无污染，以实现保护人类安全和维护的目的。会稳定[2]。境，品种，动物饲料和疾病是限制健康畜禽养殖的四个主要技术因素，环境监测是畜牧业的主要限制因素健康的牲畜和家禽。适当的环境下充分利用品种和动物饲料的好处，恒温阀芯而舒适的繁殖环境也是控制牲畜和家禽疾病发作的有效方法。着畜禽业的不断发展，对畜禽环境监测系统的要求越来越高。仅需要监视和控制系统来生成有关牲畜许多环境因素（例如温度，湿度，光照和氨浓度）的实时数据，还需要获取，存储，分析在处理这些数据时，我们还必须能够控制各种环境因素并操纵相应的控制设备，以实现畜禽养殖业的现代化，智能化和精密化。着计算机技术，传感器技术和网络通信技术的发展，大量的传感器网络随机分布，具有实时感知，无线通信能力和自组织已经迅速发展[3-4]，而且还用于动物健康和家禽养殖，环境监测和预警提供了更好的技术手段[5]。感器网络采用无线通信技术，可以实现分布式部署，可以最大程度地减少设备的连接，降低构建系统和维护系统的成本和难度，并提高系统的可扩展性。6]。于对畜禽养殖业进行智能环境监测和预警的需要，本研究以羊舍的环境监测和预警为研究对象，设计了一套羊舍。实现羊舍的实时监控，数据处理与分析，自动报警等功能。境监测预警系统。
用的实际结果表明，该系统稳定，可以进行环境数据的实时采集和传输。环境参数超出规定范围时，通过短信，声光报警进行报警，从而提高了育种化水平的自动化程度，智能性和准确性。形环境监测预警系统的网络结构如图1所示。系统主要由环境参数传感器，数模转换模块（RTU），传输模块组成。据（DTU），服务器，网络设备，客户终端和高清拼接屏幕。感器通过电线连接到RTU，传感器收集的模拟数据（温度，湿度，光强度和每个羊舍中的氨浓度）通过RTU转换为数字数据，并传输到DTU通过串行通信，并且DTU通过3G网络将数据传输到监视中心的数据库服务器；系统平台通过WEB服务提供外部服务；用户通过客户端设备（计算机，移动电话或平板电脑等）访问系统服务，以管理和接收来自羊圈环境的警报信息。显示平台由高清工业级显示屏拼接而成，具有长期运行，稳定性好的特点。示平台是一个外部显示窗口，可用于显示环境参数，视频数据，每个谷仓的相关成果，也可用于操作控制平台。湿度传感器受当地环境的影响很大，并且具有一定的随机性。
如，直射的阳光会导致温度迅速升高，而当阳光直射时，温度会迅速下降，这不能客观地反映出羊舍的温度。于局部湿度，湿度也会迅速增加。此，本研究针对光，温度和湿度设计了三合一传感器（图2）。计思路如下：设计一个圆形百叶窗，将温度和湿度传感器放在百叶窗中，然后将光传感器放在设备顶部。叶窗具有良好的通风功能，其内部和外部具有相同的温度和湿度。种设计不会影响所收集的照明参数，因此可以避免由于阳光直射或局部湿度增加而引起的温度和湿度参数失真。设备的安全性和安装性能来看，百叶窗可以保护温度和湿度传感器免受内部光线的伤害，同时易于安装。系统的传感器网络采用部分电缆网络加上3G。感器节点通过串行接口连接到模数转换设备，模数转换设备可以根据需要连接到无线传输设备以形成局域网，最后将数据集中到数据传输模块，或直接连接到数据传输模块；采集环境数据最终由数据传输模块通过3G网络传输到远程主机，数据记录在数据库中或通过主机为更高层的应用程序提供服务。环境数据采集与传输网络具有以下优点：（1）传感器网络与远程数据传输模块之间采用有线方式，可以有效防止传输信号的干扰。动物走路，并提高信号传输的稳定性。; （2）使用3G网络进行远程数据传输，也就是说，考虑到有限的环境参数数量，可以将通信成本控制在可接受的范围内，而还提高了系统部署和系统可伸缩性的灵活性。软件系统对于羊圈环境的智能和警报监控非常重要，并且是整个系统的灵魂。件系统的设计必须充分考虑硬件系统的特性和拓扑，不仅要满足系统的功能要求，还要满足系统操作的便利性和用户友好性。研究提出的软件系统主要分为两部分：数据采集中间件和Web服务系统。
据收集中间件的主要任务是接收数据传输模块发送的数据，分析和存储数据，并向WEB服务系统实时提供环境数据。务系统的主要功能是向远程用户提供对环境参数的请求，统计分析，显示，环境参数的阈值设置，警报和其他管理功能。间件是独立的系统软件或服务程序。
布式应用程序软件使用此软件在不同技术之间共享资源。间件建立了分布式软件模块之间的互操作机制，保护了底层分布式环境的复杂性和异构性，为上层应用软件提供了统一的接口，并允许用户进行开发和开发。活高效地集成复杂的应用系统[7]。研究设计的数据收集中间件的主要功能是接收数据传输模块发送的环境数据，一方面对数据进行分析，处理和集成，然后将其存储在数据库，另一方面，为上层应用程序提供实时环境数据。体的实现方法如下：在中间件的初始化阶段启动两个套接字服务，一个用于接收远程传输环境数据的请求，另一个用于处理请求。时数据；当环境数据传输请求到达时，建立套接字连接并创建线程来管理数据传输过程；数据传输处理线程主要完成对所传输信息的分析处理，将数据记录在数据库中，并实时更新中间件所维护的环境数据信息表。实时有环境数据时当请求到达时，建立套接字连接并创建一个线程以实时处理数据请求；实时数据请求处理线程的主要任务是根据请求的传感器节点号查询实时环境数据信息表，并将当前环境数据放入。包并发送给提出请求的客户。间件内部事件的处理逻辑如图3所示。研究中提出的管理系统是基于B / S架构设计的，该架构的特点是瘦客户机，即也就是说，客户端不需要任何特殊配置，仅安装了浏览器，并且不受地理和时间访问的限制。件功能架构使用MVC架构将表示层与业务逻辑层分开，因此美术师可以摆脱复杂的业务逻辑关系，而只关注艺术以及界面设计的易用性。现，以开发功能完善，执行效率高，运行稳定的软件系统。功能的角度来看，它主要包括数据管理，设备管理，牲畜信息管理，参数阈值管理，警报信息管理和其他功能模块。据管理主要提供查询环境数据，光温湿度曲线，氨气曲线等功能；设备管理的主要功能是管理设备的位置和参数；生殖信息管理的主要功能包括管理诸如喂养记录，防疫记录和屠宰信息之类的信息。进行统计分析；管理参数阈值的功能是为绵羊中不同位置的不同类型的传感器定义环境参数的上下阈值，并维护和管理该信息。警信息管理功能是：当环境参数超过定义的阈值时，生成告警信息，并通过短信，声光提示羊皮管理人员及管理人员根据实际情况处理告警信息。统软件的创建包括数据采集中间件和管理系统。间件部分用Java语言实现。Java语言提供了套接字网络连接接口，进程管理类以及数据库连接和操作包。用这些软件包，可以快速执行所有中间件设计功能。管理系统的实现方面，以Tomcat服务器作为WEB服务器，数据库为Mysql数据库，并采用J2EE系统解决方案创建一个监控羊圈环境的系统。警系统。Tomcat和Mysql是开源的WEB系统解决方案，具有全面的功能，成熟的技术和友好的用户界面。
J2EE体系结构是一种广泛使用的WEB系统解决方案。EJB组件用于实现业务逻辑层的开发，可以提高代码重用率，从而提高系统的开发效率，同时采用Struts体系结构来分离该层业务逻辑层的表示。示层只需要注意界面图和操作功能的实现；表示层主要通过JSP和Javascript等技术实现。统界面如图4所示。研究在江苏省农业科学院六合动物科学基地的养羊场中安装并配置了该监视和预警系统。过一段时间的调试和运行，系统稳定运行，并在一定时期内收集羊圈环境参数数据。环境参数超过规定的阈值时，可以通过短信，声光等及时通知养羊场的管理人员，使管理人员可以及时处理现场。养羊人员应用经验的调查结果表明，该系统具有人性化的用户界面，实用，快速的应用，有效提高了养羊场的自动化效率和水平。羊管理。5是羊圈的温度和湿度曲线的屏幕截图。研究根据环境监测和养羊预警的需要，为系统的设计和实现提供了一套软件和硬件解决方案，在传感器网络中，采用了部分电缆设计方案。方案在设计上更加成熟，运行更加稳定，功能强大，确保了系统安装的便利性和系统的可扩展性。传感器方面，设计了集成的三合一光线，温度和湿度模式，并增加了百叶窗设计，以有效避免阳光直射造成的变形。软件方面，分别提出了数据采集中间件和管理系统的设计与实现。间件设计可以有效地分离硬件和软件系统，并改善软件系统的兼容性，可移植性和可伸缩性。过对实际应用和用户体验的调查，结果表明该系统具有人性化的用户界面，应用方便快捷，系统运行稳定，可以准确采集环境参数数据，并可以可靠地传输数据，并能在环境参数超过定义的警报阈值时及时到达，有效地提高了养羊场的管理效率和自动化水平。是，该系统仅完成了环境监控和预警。一步是进一步改善环境监测指标，并增加环境调节和自动控制功能。
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