禽畜舍环境综合测控系统的研究

摘要

我国是农业大国，养殖业占有很大的比重，动物的生长除了受遗传基因和喂食营养的影响外，生活环境的影响对其更为直接，因此，养殖环境的合适与否对禽畜健康和减少疫病有着关键的作用。温湿度控制不当会使动物引发各种疾病，而且会大大降低动物的生产性能;光照度不足影响动物的睡眠，而且影响动物正常的代谢活动;动物身体吸入氨气后会引发黏膜充血、喉头产生水肿和结膜炎，情况恶化则会导致肺水肿、肺出血等出现，严重影响禽畜的身体健康和发育。
　　本文详细分析国内外禽畜舍环境测控领域的发展现状，融合计算机技术、虚拟仪器技术、网络通信技术，自主开发了一套集检测、监视、控制于一体的禽畜舍环境综合测控系统。系统选用多点分布、汇聚成网的结构，在禽畜舍内布置多个检测箱和控制箱，结合路由器、以太网实现网络化。以禽畜舍温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度和氨气浓度等5项指标为检测对象完成了以MSP430为核心的数据采集、LCD显示、网络传输等模块的硬件电路设计，并在IAR开发环境下利用C语言完成了驱动程序设计;以舍内风机、湿帘等设备为控制对象，PLC为主控制器，进行模糊控制模块硬件选型与模糊控制算法设计;应用LabWindows/CVI8.5开发平台完成了测控系统管理软件的设计，实现参数设置、实时在线的状态监控、数据管理、控制输出等功能。
　　实验表明，系统运行正常、可靠性较高，能实现禽畜舍环境的实时监测和控制，可以为其它环境敏感参数模型研究提供参考的同时提高禽畜养殖业社会经济效益。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究目的及意义

1．2 环境因子对禽畜的影响

1．3 国内外研究现状

1．3．1 国外研究现状综述

1．3．2 国内研究现状综述

1．4 主要研究内容

2 系统总体方案设计

2．1 系统总体结构设计

2．2 可行性分析

2．3 设计原则

2．4 本章小结

3 系统硬件设计

3．1 检测模块设计

3．1．1 检测模块组成

3．1．2 单片机选型

3．1．3 传感器选型

3．1．4 液晶显示选型

3．1．5 检测电路设计

3．2 控制模块设计

3．2．1 控制模块组成

3．2．2 PLC选型

3．2．3 控制单元(设备)设计

3．3 网络传输模块设计

3．3．1 以太网工作原理

3．3．2 以太网模块及其特点

3．4 监视模块设计

3．4．1 摄像头选型及其特点

3．4．2 监视模块工作原理

3．5 本章小结

4 系统软件设计

4．1 监测硬件驱动程序设计

4．1．1 IAR程序开发平台

4．1．2 程序执行流程

4．1．3 UDP通信

4．2 系统管理软件设计

4．2．1 虚拟仪器开发平台

4．2．2 软件设计

4．3 本章小结

5 控制算法设计

5．1 禽畜舍环境特点

5．2 模糊任务分析

5．3 模糊控制系统

5．3．1 模糊逻辑控制概述

5．3．2 模糊控制器设计内容

5．4 控制器设计

5．5 本章小结

6 试验与分析

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

附录

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢