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谭巧立|浅谈猪场物联网控制器

   转载 发布时间:2019-06-20 14:25:33   来源:网络   举报
【导读】上海正诚机电制造有限公司 谭巧立 福建傲农生物科技集团股份有限公司 高岩   物联网环境控制器功能简介   信息技术已经广泛应用于各行各业,对于猪肉产业而言,信息技术的应用非常广泛,可以涵盖饲料加工、养猪生产、生猪屠宰、食...
上海正诚机电制造有限公司 谭巧立

福建傲农生物科技集团股份有限公司 高岩

 

物联网环境控制器功能简介

 

信息技术已经广泛应用于各行各业,对于猪肉产业而言,信息技术的应用非常广泛,可以涵盖饲料加工、养猪生产、生猪屠宰、食品加工、终端销售等各个环节。本文就物联网技术在猪场环境控制器,这一核心设备的应用向大家做一下简要介绍。

 

物联网(英语:Internet of Things,缩写IoT)是互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。物联网是新一代信息技术的重要组成部分,也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:其一,物联网的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通信,也就是物物相息。标准的物联网网络架构分为三个层级。感知层,获取信息数据的设备,针对猪舍物联网就对应温湿度探头、料塔称重探头、电子水表、电子耳标等。网络层,实现数据传输功能,将收集到的数据通过各种协议和设备上传至网络。应用层,对数据进行计算和处理,实现实时控制,科学管理。

 图1 物联网控制器功能示意图

物联网猪场环境控制器的运行逻辑如下:

1.利用传感器技术、信息技术等采集猪舍内各类生产、环境、设备等信息,利用采集的数据来分析指导生产。

2. 控制器根据实时采集的信息,通过专家系统或控制器程序,无需人工进行确定即可自动向设备、系统或人发出决策指令。设备、系统根据命令,自动进行操作,结合动物行为,对猪舍内温度、湿度、通风、光照度等多因素实现综合智能控制。

3.基于环境动态的自动适应操作,实现养殖生产管理智能化操作,养猪周期的长短期智能规划决策、疾病诊断、防控决策及专家系统管控。

4.使用移动互联网、物联网、大数据等多种技术、通过与猪场管理系统(如微猪科技等)连接,实现各类数据信息互联互通,协助管理者全面掌握猪舍内的所有信息,形成一个闭环协同系统。

 

物联网环境控制器要解决的主要问题

 

随着非洲猪瘟对养殖业影响不断加剧,且通过接触式传播的可能性不断加大,如何减少养殖场与外界人员接触,减少感染的风险成为养殖管理人员首要解决的问题。物联网环控器作为养殖场内重要的核心基础设备,管理人员通过环控器可以实时了解到养殖场内的各种信息但是在应用过程中也存在一些问题。

 

问题1:数据兼容性

很多集团公司有多个猪场,单个猪场又可能多个设备管理系统,养殖场内的环境控制器采用了多家公司的产品,每家公司的产品数据不能统一管理,解决数据兼容性是已建成猪场利用物联网技术面临的首要问题

目前国内已经有数家公司研发出相关的产品和软件系统,通过RS485RS232等方法兼容国内外知名厂家的环控器,保证每个养殖场或集团内的数据是统一标准,方便客户对数据进行后期管理和分析,为客户决策提供依据。

 

问题2:系统易用性

如下图所示,这是一个典型猪舍的物联网平台界面,物联网平台通过物联网环控器实时采集猪舍内的各种信息,如温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、氨气传感器、动物饮水量、设备耗电量、设备运行状态和动物存栏数等,同时通过采集视频监控系统的数据,让客户全方位了解养殖场内的实际生产环境,。

 2 物联网系统管理界面

在物联网平台的管理系统中,需要满足管理人员不同的权限要求,保证养殖场内各级管理人员分工明确,职责清晰,协助养殖场提高管理效率。如下图所示,养殖场内管理人员通过最高的管理权限,创建不同的账户,分配每个账户的权限,从而实现养殖场内的数据安全稳定的流通,从而不断提高养殖场的管理效率。

 

问题3:环境数据记录分析

物联网环控器通过实时采集各种传感器的数据并且通过通信运营商的网络(4G手机卡),采用无线组网的方式,保证数据安全和稳定的前提下发送到物联网数据管理平台,登录管理系统后,可以查看所负责的养殖场内所有的历史数据。如下图所示:图中右边部分可以选择需要查看数据的种类,图中上端部分可以选择查看数据的时间,选择完成后物联网平台即可显示相应的数据。物联网环控器需要通过自身的控制逻辑来控制养殖场内的各种设备开启,保证养殖场内的新鲜空气,维持动物生活在最佳的舒适区间。

 3环境数据记录图表

问题4:水电监控

用水量实时持续可以反映猪群的健康度情况,目前大量猪场的用电环境存在多种问题(如电压不稳定,相序不平衡等),但缺乏监控,无法提前发现问题。

物联网环控器可以通过智能电表和脉冲水表实时采集猪舍内的用电量和用水量通过智能电表采集设备运行的电压,电流等来分析设备的运行状态

在养殖过程中,动物的饮水量可以间接反应出动物的健康状态。物联网环控器可以通过检测动物的饮水量,实现动物24小时内的饮水量对比,当饮水量出现异常情况时,环控器可以给管理人员发出报警信息,提醒管理人员加强动物的管理。

随着国内养殖场污水处理的压力越来越大,企业管理人员可以通过了解猪舍内的各种用水量,从而提高水资源的管理水平,同时也可以为新项目建设提供基础数据。

在养殖场实际管理中,目前很多养殖企业还没有建立各种猪群的生产管理数据,大部分养殖场采用的是国外的数据。通过物联网环控器采集的用水量和用电量等数据,可以实现管理人员精确的分析各种生产成本,为猪场的绩效管理提供了基础数据。

 

4 用电量监控图表 

5 电压电流监控图表

问题5:设备精准维护

目前养殖场的自动化程度不断提升,养殖场内使用的设备也不断增加,在当前养殖场封闭式管理下,如何减少设备的损坏率,保证设备的安全稳定的运行和设备备件及时的供给,科学维护管理养殖场内的设备成为了管理人员的头等大事。物联网环控器可以通过实时采集设备的运行时间,将设备的累计运行时间发送到物联网系统,管理人员可以根据设备厂家的参数,合理设置各种设备的维护保养时间,当设备运行时间超过设定的运行时间后,系统会及时的产生提醒发送给管理人员,从而保证养殖场内的设备能够及时的维护保养,减少设备突然损坏给生产经营带来损失。在实际使用过程中,养职场管理人员可以通过物联网平台定期统计设备保养备件清单,大幅提高设备备件的供货效率,降低采购和维护成本。

6 风机运行时间监控图表

 

7设备运行维护监控图表

结语

随着传感器技术、物联网技术和人工智能等技术的发展,物联网系统平台可以集成更多的数据种类,如污水处理系统中的各种数据,猪脸识别等功能,真正实现养殖场内的数据统一管理。届时猪场物联网环境控制器将得到更加普及的应用。

 
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