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奶牛体温植入式传感器与实时监测系统设计与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
针对接触式奶牛体温检测方法测量精度低、实时性差,且易引起交叉感染等问题,设计了奶牛体温植入式传感器,并开发了相应的体温实时监测系统,利用无线传感网络实现奶牛体温信号的智能化监测。奶牛体温植入式传感器利用PT1000铂电阻作为温度测量探头,综合利用ADS1256模数转换器、MSP430控制芯片,对采集到的电压进行滤波处理,提高了测量精度。结合433M无线信号模块与ZigBee网络设计了项圈节点,作为将奶牛的体温数据从体内传到体外的中继节点,其中从奶牛体内传输到项圈节点使用433M无线信号模块,项圈节点再到远程监控中心使用2.4GHz的ZigBee网络,从而达到稳定、可靠传输的效果,实现了奶牛体温的高精度实时监测。分别对传感器准确性、稳定性、反应速度、传输性能及系统丢包率进行试验,结果表明,传感器温度测量误差在0.05℃以内,12h内温度最大波动为0.02℃,在15s内稳定,植入式传感器射频（RF）信息能有效传输至项圈节点,单个牛场内,整体系统的丢包率不超过1.2%,可高精度、实时检测奶牛的体温变化。 相似文献
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提出了一种基于无线传感器网络（WSN）的观赏鱼养殖水质监测系统。该系统可以实时监测养殖水质环境参数,同时在水溶氧量不高的情况下可以开启增氧机进行增氧,保证观赏鱼养殖水质处于最佳状态。数据采集节点可以采集养殖水域的温度、pH值及水溶氧量等数据,并可通过900MHz协议无线通信方式上传至中继节点、USB网关节点、GPRS网关节点等。USB网关节点接到数据后通过USB接口上传至计算机;GPRS网关节点接收到数据后将数据上传至远程服务器,用户可以通过手机访问远程服务器查看水质数据;中继节点可以保证大范围数据采集链路的完整性和畅通性。在测试阶段,测试结果表明丢包率与发射功率呈反比关系,与传输距离呈正比关系。同时,高发射功率意味着高能量消耗,所以可根据不同的通信距离选择合适的发射功率,增加该网络的稳定性及低功耗特性;本系统各传感器误差均满足观赏鱼养殖水质监测参数误差要求,可对大范围观赏鱼养殖水域提供可靠地水质参数实时监测。 相似文献
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针对奶牛产犊过程中自动化监测和预报设备缺乏的问题,设计了基于翘尾特征的奶牛产犊预报设备。设备包括记录待产奶牛尾部加速度数据采集节点,数据上传无线组网和云端数据存储平台,并开发了基于机器学习模型的产犊预报算法,实现了奶牛产犊的自动预报。尾部数据采集节点采用STM32L151CBT6A单片机控制ICM42605传感器实现加速度数据采集,在完成数据整理与本地存储后,通过LoRa网络将数据上传至网关。网关通过WiFi网络,按照MQTT协议将数据传输至腾讯云物联网开发平台,并将数据同步存储在腾讯云数据库中。在算法开发试验中,本文基于25头奶牛产犊前的尾部加速度数据,开发了基于Man-Kendall趋势检验和基于集成学习思想的多SVM产犊预报模型,完成算法性能验证后,将开发好的模型部署在腾讯云服务器。验证试验表明：牛尾节点测量的加速度信号与振动传感器校准仪设定的输出信号相关性良好(r=0.938,P<0.01),节点监测模块可连续工作24 d,无线传输网络最大丢包率为1.3%,满足应用需求。设备进行部署后,完成了11头奶牛产犊过程的监测,结果表明设备对9头牛(81.82%)在产前12 h内成... 相似文献
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农产品的质量与其生长环境和保存环境密切相关,而农业对象又具有分散偏僻的特点,因此研究便捷、低功耗、精确的远程温湿度监测装置具有现实意义。此装置由传感节点和中继节点组成,传感节点选用NRF24 LE1低功耗器件,负责感知环境的温湿度,通过2.4 GHz无线短距传输上传至中继节点;终端PC利用GPRS远距离与中继节点通信,实时周期性收集中继节点汇聚的传感数据。传感节点与中继节点间采用防碰撞延时发送机制,实现传感节点的低功耗和数据有效传输。中继节点与终端PC通过GPRS网络建立UDP连接,使系统可以管理多个中继节点,可扩展性好。 相似文献
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针对大规模农田生境监测场景中无线传感器网络节点在部分作物生长期内呈现节点空间冗余,以及传感器节点采集到的数据之间通常具有很强的时间关联性的特点,本研究提出一种基于矩阵补全的两步节能优化策略来同时降低传感器网络的数据采集和传输能耗,以实现延长网络寿命的目的。该算法首先通过对节点数据信息量的衡量来寻找出空间上的非冗余节点,剩余的冗余节点关闭其采集功能,只作为中继节点传输数据;其次,利用矩阵补全算法的部分采样原理在采样阶段进一步减少时间上的数据冗余量,达到同时降低采集和传输模块能耗的目的。试验结果表明,所提出的算法可减少网络中83%的工作节点数目,有效降低了网络能耗。 相似文献
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设计了一种无线传感器网络中央监测系统。以承载ZigBee技术的CC2430芯片为无线节点的检测与信息处理核心,结合温度、湿度传感器模块,构成无线传感器网络终端检测节点,对现场环境实时检测,并通过路由节点将数据上传;路由节点模块设计,采用无线或RS—485标准的方式与中心节点进行信息通讯,现场循环检测数据能实时传送给中央监控计算机,实现深入现场内部的多点检测和实时监测。在草莓大棚的应用表明,系统可以满足大棚信息采集需求。 相似文献
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基于无线传输的蛋鸡体温动态监测装置 总被引：3，自引：0，他引：3
为了实时监测蛋鸡的体温变化,减少实验人员与动物的接触次数,设计了蛋鸡翼下体温动态监测装置.采用数字温度传感器DS18B20为感温元件,以ATmega 16单片机和nRF2401无线传输模块为核心进行数据采集传输,使用C#语言编写人机交互界面,实现了蛋鸡体温变化的实时采集、存储、显示以及历史数据查询.试验表明,该装置体温测量误差为0.1％,最大传输距离为100 m,鸡佩戴传感器节点传输距离为50m左右,网络丢包率为0.89％.通过设置不同的采集频率和采取休眠方式可以降低功耗,能够满足测量要求. 相似文献
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常春霞 《农业机械化与电气化》2013,(10):45-47,51
设计一种高压开关柜触头温度无线监测系统。采用nRF240X系列的射频芯片,通过无线射频通信技术解决传感器与采集器之间的高电压隔离问题;通过对无线传感器模块的低功耗设计,采用MSP430F2013低功耗单片机等一系列措施．实现对传感器模块电池供电;利用CAN总线技术实现对整个厂区的温度无线监测。 相似文献
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农用灌溉水水质监测系统设计—基于无线传感设备网络 总被引：1，自引：0，他引：1
近年来,由于生活垃圾和工业污水的污染,农用灌溉水水体污染严重,较多灌溉区水质发生了很大变化,不再符合农业灌溉标准。为了实现对水参数的监测,提出了一套基于无线传感设备网络的水质监测系统。该系统以无线传感器为基础,通过无线传感设备网络采集水质的p H值、温度及溶氧量等信息,并通过节点完成数据传输与处理,实现对水质环境参数的有效监测。系统以STC15F2K60S2单片机为核心处理器,完成对数据的采集、处理以及通信。试验结果表明:该系统测量精准,运行稳定,数据传输丢包率低。 相似文献
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文章提出一种基于RFID传感标签技术实现粮情主要参数无线跟踪监测的新方法,设计一种由有源电子标签和温湿度传感器单元组成的RFID传感标签,集温湿度信号探测和无线发送功能于一体;然后通过多级读写器构建网络通信系统,将传感标签采集到的数据逐级传送给控制中心,控制命令亦通过多级读写器逐级发送给传感标签,实现对粮仓主要参数的无线跟踪监测。 相似文献
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针对国内水产养殖存在的在线监测系统受到现场条件限制,检测点不易更改和扩充,在恶劣和危险环境难以推广等问题,基于低功耗ZigBee CC2430无线通信技术设计一个水产养殖环境参数监测系统。对传感器节点进行设计,对养殖环境信号的采集、处理方法进行研究,为ZigBee网络降低了数据流量,在此基础上组建Zig-Bee网络,用于数据传输。该系统采用星型拓扑结构组网,通过在监测区域部署网络节点,以ZigBee CC2430芯片为核心控制单元的传感器网络节点实时采集水体温度、溶氧量浓度和pH值等环境数据,将监测数据汇集到监测中心,实现统一的数据管理和网络路由监测功能。试验证明,该系统稳定性好,数据传输可靠性高,通过增加数据采集频率,减少了数据丢包率,适用于不便直接连线的水产养殖环境监测场合应用。 相似文献
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基于ZigBee的多参数水质在线监测系统 总被引：1，自引：0，他引：1
溶解氧、pH值、电导率、温度等是水质分析的关键因子,对各关键因子的实时测量尤为重要,但传统的经验检测法和化学检测法已经不能满足要求。随着传感器智能化、网络化的发展,无线网络技术在满足水质监测实时性、准确性要求方面显示出优势。ZigBee技术不仅具有距离近、复杂度低、组网能力强、成本低及可靠性高的特点,并且自有无线通信标准,可以接力的方式在多个测量节点间相互协调实现通信,充分满足了无线水质监测的需要。本文提出一种基于JN5139的ZigBee无线模块的无线水质监测系统。该系统集感知模块、微控制模块和无线传输模块于一体,通过无线网络定时收集现场测得的多路水质参数,并利用上位机存储和显示数据。用户可以通过计算机连接系统JN5139-Z01-M02/4无线模块收集现场测得的多种水质参数。在建筑物、树木等障碍物遮挡的情况下,可以达到至少100 m的传输距离。试验结果表明该系统具有可扩展性强、功耗低、稳定性高等特点,能够满足水质监测实时性和数据精度的要求。 相似文献
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针对中大型电机在温度监测过程中存在的传输距离近及抗干扰能力弱的问题,提出了一种基于LoRa无线通信和虚拟仪器的电机温度在线监测系统。系统将温度传感器实时采集的数据通过温度信号调理电路转化为下位机可以处理的电压信号,下位机对采集的一组电压信号模数转换后进行滤波处理及异或校验处理,通过LoRa模块将处理后的数据打包发送给上位机,上位机软件LabVIEW实现电机在运行过程中各路温度参数的在线监测、数据的保存与查询、温度补偿、上限阈值报警等。结果表明,基于LoRa和单片机的电机温度在线监测系统具有测量精度高、实时性强、传输距离远及抗干扰能力强的优点。 相似文献
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针对现有基于无线传感网络的农产品冷链物流监测系统,传感器节点数据传输量大,带宽利用率低、能耗高,网络生命周期短的问题,提出了一种基于算术平均值与分批估计的簇内数据融合及自适应加权的簇间数据融合冷链温度监测方法。首先利用疏失误差对采集数据进行预处理,然后利用平均值与分批估计方法对簇成员节点发送的数据进行融合处理,最后簇头节点利用自适应加权算法对接收到的成员节点数据进行进一步的融合处理。实验证明,基于该数据融合方法的冷链监测系统网络生存周期相比传统方法提高了34.2%,稳定周期相比于传统低功耗自适应集簇分层型协议提高了11.4%,数据融合精度高于传统算术平均值法7.6%,系统能耗每轮降低约32.5%。能够有效降低冗余和可信度较差的数据对测量结果带来的影响,减少不必要数据传输损耗,降低了冷链物流成本,提高了农产品冷链物流信息化程度。 相似文献
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设计开发了基于ZigBee无线传感网络技术的棉田滴灌监测与控制系统。该系统通过无线传感网络实时采集土壤环境信息,使用自适应加权融合算法对各节点土壤湿度数据进行融合,根据融合数据发送电磁阀控制命令,完成实时监测自动灌溉;结合棉花不同生育期对需肥量和施肥浓度的要求,根据灌溉水量设置注肥比例,系统通过无线传感网络实时采集液态肥流量,实时监控施肥量,并根据施肥量发送施肥电磁阀控制命令,完成水肥一体化灌溉。工作过程中,系统可以将传感器采集的数据通过ZigBee无线网络协调器传输给上位机并实时显示和存储。通过试验验证,该系统可以按照设计要求实现灌溉和施肥的自动控制与检测。 相似文献
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农田灌溉对于提高农作物产量具有重要作用,灌溉管网漏损实时在线监测对提升农田用水效率具有积极的现实意义。本文设计基于嵌入式的农田灌溉管网漏损智能监测系统,通过压电加速度传感器、压力变送器和超声波流量计等传感器信号采集,获取农田灌溉管网的振动噪声、水压和流量等数据,通过嵌入式单片机自适应滤波处理后,应用4G无线数据通信模块,将传感器采集的数据传输到云平台,云平台应用管理软件系统对灌溉管网监测数据进行实时处理和分析,从而准确确定灌溉管网漏损情况。试验结果表明,在非灌溉时间测试管网漏损状态,系统能够有效采集噪声、水压和流量等传感器数据,噪声数值超过预警值80 dB并进行报警。数据在无线网络中传输稳定高效,数据无线传输延时小于1.8 s。云平台应用管理软件系统功能正常,数据查询平均响应时间小于1.2 s。系统部署实施快捷,可广泛应用于农田灌溉管网运行状态实时监测,有效提高农田灌溉用水效率进而实现用水精细化管理。 相似文献