物联网智能监控系统的系统组成及功能介绍

一、需求说明

畜牧业是关系国计民生的重要产业，肉蛋奶是百姓“菜篮子”的重要品种。近年来，我国畜牧业综合生产能力不断增强，在保障国家食物安全、繁荣农村经济、促进农牧民增收等方面发挥了重要作用，但也存在产业发展质量效益不高、支持保障体系不健全、抵御各种风险能力偏弱等突出问题。

2020年国务院办公厅印发《关于促进畜牧业高质量发展的意见》，要求到2025年畜禽养殖规模化率和畜禽粪污综合利用率分别达到70%以上和80%以上，到2030年分别达到75%以上和85%以上，提出加快构建现代养殖体系，加强大数据、人工智能、云计算、物联网、移动互联网等技术在畜牧业的应用，提高圈舍环境调控、精准饲喂、动物疫病监测、畜禽产品追溯等智能化水平，建立健全动物防疫体系，提高动物防疫监管服务能力。

二、通讯架构

基于物联网的畜禽智能养殖监控系统利用物联网技术，围绕设施化畜禽养殖场生产和管理环节，通过智能传感器在线采集养殖场环境信息(二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度等)，同时集成改造现有的养殖场环境控制设备，实现畜禽养殖的智能生产与科学管理。养殖户可以通过手机、计算机、监控中心显示大屏等信息终端，实时掌握养殖厂环境信息，及时获取异常报警信息，并可以根据监测结果，远程控制相应设备，保证畜禽健康生长，提高畜禽质量，降低疫病发生。

三、系统组成及功能

1、智能环境监控

通过传感器、音频、视频和远程传输技术在线采集养殖场环境信息(二氧化碳、氨气、硫化氢、空气温湿度、噪声、粉尘等)和畜禽的生长行为(进食、引水、排泄等)，实时监测设施内的养殖环境信息，及时预警异常情况，减少损失。

温湿度，通过室内室外的温度感器进行室风外对比，在炎热夏季，当舍内温度高于外界温度时，可启动风机进行空气交换，降低舍内温度，同样当舍内湿度高开外界湿度且湿度较大时，也可通风排湿;在寒冬尤其是北方，需要对畜禽养殖进行保温处理，适当时进行送暖(如太阳能、电热炉、锅炉供暖)等。

气体监测，畜禽养殖场中的空气含有氨气、硫化氢、二氧化碳等气体，如果这些浓度过大、作用时间长，会使畜禽体质变差，抵抗力降低，发病率升高等。所以应安装通风换气设备如风机等，及时排出污浊空气，不断进入新鲜空气，安装除臭设备定期刮粪除臭。通过畜禽养殖内的氨气、硫化氢、二氧化碳等气体传感器实时监测室内的相关气体浓度，当浓度达到一定程度时，就要进行通风换气除臭，保护舍内空气流通与清新。通风换气也要考虑对舍内温湿度的影响，冬天选择温度较高时通风换气，夏天选择凉爽的夜晚或早晨通风换气。

光照，充足的光照时间是保证牛健康、快速成长，高效产奶的一个重要因素，对于阴天畜禽养殖内光线阴暗或冬季日照时间不足的情况，适当增加辅助照明，弥补天气、季节因素光照度的不足。通过自动控制系统中的照度自动调节功能可以实现对畜禽养殖内照度的自由调节。

压力，由于某些时候通风性差等原因，有可能造成畜禽养殖内压力与外界存在差异，不利于内外气体流通，这也是舍内有害气体浓度过高的一个因素。当出现内外压差时，应启动相关设备进行通风换气等以保证空气流通。

2、智能供水

水泵监控

工作人员通过监控平台实时监控水泵的工作状态，工作电压、电流数据，远程手动控制水泵启泵和停泵;

液位远程监测

监控平台显示液位的实时数据，当液位处于低水位时自动开泵供水，处于高水位时自动停泵，超低水位时远程报警通知工作人员;

双泵交替工作

供水机房具有工作泵和备用泵双泵或多泵工作时，定时自动切换水泵工作，保护水泵机组，延长水泵寿命;

用水监测

远程实时监测用水管道的压力、用水量数据，对数据进行自动存储，生成曲线及数据报表供工作人员进行分析。

水泵保护

通过检测水泵的启停状态，设置工作电压电流等保护，当出现缺相、超压、过流等异常情况时自动停止启泵，同时远程报警，通知工作人员及时处理。

水质监测

使用水质PH、余氯、浊度等工业级传感器对水源水质进行实时数据监测，当水质参数异常时自动启动消毒设备进行消毒，水质数据自动传输至云端进行数据记录，1分钟一次，数据自动发送至工作人员邮箱进行备份。

3、能耗监测

通过流量计及4G/网络等远程传输终端实现对养殖场的单栋猪舍/牛舍/鸡舍、整体养殖场的用水量进行统计，形成数据曲线和报表。

耗电监测

通过智能电量采集终端/智能电量表等设备实现对大型耗电设备、供电机房等进行远程电量采集，实现电压、电流、功率因数、累计电量数据采集监测，高低温报警、过流过压报警，老式电表不具备通讯远传功能需要更改替换为智能电表。

4、统一调控

实现养殖舍内环境(包括照度、温度、湿度等)的集中、远程、联动控制。控制层主要包括温度控制，湿度控制，通风控制，光照控制以及定时喂食，喂水。

5、单体监测

采用电子测温耳标、自动称重系统和4G/5G/LORA等无线通讯技术，对猪牛等单体进行管理，集成测温、计步、定位、称重、分群等功能，精确判断牲畜健康、重量状态，做到疾病精确预警，实现自动化、信息化管理。

6、视频监控

在养殖区域内设置可移动监控设备，可实现：现场环境实时查看、远程实时监控、视频信息可回看、传输和存储，及时发现养殖过程中碰到的问题，查找分析原因，确保安全生产。

审核编辑：符乾江