禽畜舍环境多参数监测系统的研究

禽畜的生长和繁殖不仅受遗传、营养等因素的影响,还直接受其生长环境的影响。因此,对禽畜舍环境进行实时、可靠的监测,能够为禽畜舍环境调控提供重要的依据,进而达到优化禽畜舍环境的目的。 对禽畜舍环境质量的监测包括两个方面:一方面是对舍内生态环境质量的监测,生态环境质量主要指舍内的温度、湿度、光照度等环境因子;另一方面是对舍内空气环境质量的监测,主要是对舍内各种有害气体的监测。而禽畜舍二氧化碳的含量直接表明了禽畜舍的通风状况以及空气污浊程度,当二氧化碳浓度升高时,其余有害气体的含量也很可能升高,因此,二氧化碳浓度能够可靠地衡量禽畜舍空气的污染程度。在此,笔者选用二氧化碳浓度值作为中间值,用来衡量禽畜舍其余有害气体的含量高低,实现对空气环境质量的监测。基于以上考虑,选择了温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度作为禽畜舍环境监测的四个参数。 本文分析了国内外禽畜舍环境研究的现状,针对目前影响我国禽畜养殖业发展存在的问题,合理选择了影响禽畜生长的环境参数,设计了禽畜舍环境多参数监测系统。为了更全面的监测禽畜舍环境状况,本系统采用分布式结构,在禽畜舍内设置多个监测节点,通过以太网实现网络通信。监测系统硬件由上位机(PC机)、路由器及监测节点组成。监测节点即下位机(单片机)监测系统,包括STC89C52单片机、温湿度检测模块、光照度检测模块、二氧化碳检测模块、液晶显示模块和以太网通讯模块等。在单片机软件开发环境Keil uVision4下利用C语言完成了监测系统软件设计,实现了对单片机外围电路的控制,具体包括温湿度、光照度、二氧化碳浓度的数据采集,液晶显示控制和以太网数据通讯控制。利用上位机虚拟仪器软件可对下位机监测参数数据进行实时显示、历史数据查询、求极值和均值。 模拟仿真实验结果表明,该系统工作稳定可靠,能够实现对温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度的实时监测和数据准确发送。