基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)解決方案-V122

1、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)解決方案設(shè)計單位：天津津物聯(lián)智慧科科技有限公司司設(shè)計日期：20013年11月目錄TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc373112031 第一章 概述 PAGEREF _Toc373112031 h 3 HYPERLINK l _Toc373112032 1.1禽類養(yǎng)殖殖及溯源的現(xiàn)現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc373112032 h 3 HYPERLINK l _Toc373112033 1.2禽類智慧慧養(yǎng)殖及全程溯溯源系統(tǒng)的總總體目標 PAGEREF _Toc373112033 h 4 HYPERLINK l _Toc373

2、112034 1.3設(shè)計原則則 PAGEREF _Toc373112034 h 4 HYPERLINK l _Toc373112035 第二章 禽類智智慧養(yǎng)殖及全全程溯源系統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc373112035 h 6 HYPERLINK l _Toc373112036 2.1禽類智慧慧養(yǎng)殖系統(tǒng)建建設(shè)內(nèi)容 PAGEREF _Toc373112036 h 6 HYPERLINK l _Toc373112037 2.2全程溯源源系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)內(nèi)容 PAGEREF _Toc373112037 h 7 HYPERLINK l _Toc373112038 2.3體系結(jié)構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc

3、373112038 h 7 HYPERLINK l _Toc373112039 第三章 禽類智智慧養(yǎng)殖及全全程溯源系統(tǒng)統(tǒng)解決方案 PAGEREF _Toc373112039 h 8 HYPERLINK l _Toc373112040 2.1 禽類智智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)統(tǒng) PAGEREF _Toc373112040 h 8 HYPERLINK l _Toc373112041 2.1.1 禽禽舍內(nèi)環(huán)境信信息的采集與與自動控制系系統(tǒng) PAGEREF _Toc373112041 h 9 HYPERLINK l _Toc373112042 2.1.22 通信組網(wǎng)設(shè)設(shè)計 PAGEREF _Toc373112042

4、 h 13 HYPERLINK l _Toc373112043 2.1.3 禽禽類智慧養(yǎng)殖殖應(yīng)用系統(tǒng) PAGEREF _Toc373112043 h 13 HYPERLINK l _Toc373112044 2.14 禽類類智慧養(yǎng)殖信信息管理平臺臺 PAGEREF _Toc373112044 h 15 HYPERLINK l _Toc373112045 2.15 禽類類智慧養(yǎng)殖系系統(tǒng)與全程溯溯源系統(tǒng)接口口 PAGEREF _Toc373112045 h 18 HYPERLINK l _Toc373112046 2.2 全程溯溯源系統(tǒng) PAGEREF _Toc373112046 h 19 HYP

5、ERLINK l _Toc373112047 2.2.1 業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)概要要流程 PAGEREF _Toc373112047 h 19 HYPERLINK l _Toc373112048 2.2.2 主主要模塊建設(shè)設(shè) PAGEREF _Toc373112048 h 19 HYPERLINK l _Toc373112049 2.2.3 系系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)構(gòu) PAGEREF _Toc373112049 h 20 HYPERLINK l _Toc373112050 2.2.4 系系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc373112050 h 21第一章 概述1.1禽類養(yǎng)殖殖及溯源的現(xiàn)現(xiàn)狀我國現(xiàn)代禽類養(yǎng)養(yǎng)殖是一種

6、“高投入、高高產(chǎn)出、高效效益”的集約化產(chǎn)產(chǎn)業(yè)。資本密密集型和勞動動集約化是其其基本特征。這這種集約化的的產(chǎn)業(yè)耗費了了大量的人力力和自然資源源，并在某種種程度上對環(huán)環(huán)境造成負面面影響。使用用物聯(lián)網(wǎng)可以以有效降低資資源消耗，并并減少對環(huán)境境的影響，使使禽類養(yǎng)殖成為為管理科學(xué)、資資源節(jié)約、環(huán)環(huán)境友好、效效益顯著的產(chǎn)產(chǎn)業(yè)。加快物物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在在當下禽類養(yǎng)殖建設(shè)中的應(yīng)用已成為我我國禽類養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的的必然選擇。目前，我國針對對新時期不斷斷出現(xiàn)的食品品安全新問題題，已提出了了構(gòu)建安全戰(zhàn)戰(zhàn)略框架的構(gòu)構(gòu)想，其中一一個重要的構(gòu)構(gòu)建原則就是是可追溯性原原則。建立禽產(chǎn)品安安全性全程可追溯系系統(tǒng)是確保食食品安全的關(guān)關(guān)鍵。

7、以物聯(lián)聯(lián)網(wǎng)RFIDD技術(shù)為載體體，以現(xiàn)在信信息化技術(shù)為為手段，實現(xiàn)現(xiàn)禽產(chǎn)品從養(yǎng)養(yǎng)殖場到屠宰宰場，從屠宰宰場到超市，從從超市到市民民餐桌的全程程、有效監(jiān)管管。食品安全全關(guān)系到國民民最基本的生生存需求，利利用先進的物物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來來提升禽產(chǎn)品品安全的管理理意義重大。1.2禽類智慧慧養(yǎng)殖及全程程溯源系統(tǒng)的的總體目標本項目由禽類智智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)統(tǒng)和全程溯源源系統(tǒng)構(gòu)成。禽類智慧養(yǎng)殖建建設(shè)目標是：禽類飼養(yǎng)場環(huán)境境的智能化監(jiān)監(jiān)測是當今禽禽類養(yǎng)殖業(yè)發(fā)發(fā)展的重要方方向,它推動動著粗放式、低低效的養(yǎng)殖業(yè)業(yè)向知識型、技技術(shù)型、現(xiàn)代代化的高效禽禽類養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變。與此同同時也必然對對養(yǎng)殖環(huán)境特特別是禽舍環(huán)環(huán)境方面提出出了更

8、高的要要求。采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過智能能感知、識別別與普適計算算、泛在網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的融合，來大幅提升禽禽類飼養(yǎng)效率率、能源節(jié)約約、防疫檢疫疫水平，在實實現(xiàn)自動化、智智能及安全管管理的同時創(chuàng)創(chuàng)造最大的經(jīng)經(jīng)濟和社會效效益。禽產(chǎn)品全程溯源源體系建立的的總體目標是是：以新型的禽類“電子標簽”為載體，利利用先進的物物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、成成熟的計算機機與數(shù)據(jù)庫技技術(shù)，在科學(xué)學(xué)合理的管理理規(guī)范與完備備通用的技術(shù)術(shù)規(guī)范下，建建立食品安全全數(shù)據(jù)庫，通通過標識編碼碼、標識佩戴戴、身份識別別、信息錄入入與傳輸、數(shù)數(shù)據(jù)分析和查查詢，給禽類類食品配一個個唯一的“電子身份證證”，使禽類養(yǎng)養(yǎng)殖場中的養(yǎng)養(yǎng)殖、防疫檢檢疫、監(jiān)督與與后期加工、銷銷

9、售有機結(jié)合合，完成禽類類食品從“養(yǎng)殖場到餐餐桌”各環(huán)節(jié)的一一體化全程追追蹤和追溯，從從而實現(xiàn)對禽禽類疫情和產(chǎn)產(chǎn)品安全事件件的快速處理理。1.3設(shè)計原則則禽類智慧養(yǎng)殖及及全程溯源系系統(tǒng)的建設(shè)須須堅持“先進性、實實用性、開放放性、標準化化、可靠性、穩(wěn)穩(wěn)定性、安全全性、易維護護性、可管理理性”的設(shè)計原則則。 先進性：采用先先進的思想、成成熟的技術(shù)與與設(shè)計方法，符符合當前潮流流與未來發(fā)展展趨勢，以便便跟上信息技技術(shù)的發(fā)展，具具有較強的生生命力，具有有長期使用價價值。 實用性：建設(shè)的的核心目的就就是“應(yīng)用”，須堅持實實用的設(shè)計原原則，緊緊圍圍繞市場食品品安全的實際際需求。在能能夠滿足禽類類智慧養(yǎng)殖及及全

10、程溯源系系統(tǒng)建設(shè)要求求的前提下，以以盡可能以少少的投入，取取得盡可能大大的效益。 開放性：具有良良好的開放性性和兼容性。通通過信息門戶戶、唯一身份份標識和公共共數(shù)據(jù)交換，整整合、集成各各環(huán)節(jié)應(yīng)用系系統(tǒng)和各種信信息資源，建建立完善多級級互聯(lián)互通的的可追溯網(wǎng)絡(luò)絡(luò)。 標準化：應(yīng)符合合業(yè)界主流標標準與規(guī)范，包包括基礎(chǔ)架構(gòu)構(gòu)與各個應(yīng)用用系統(tǒng)的系統(tǒng)統(tǒng)集成與標識識數(shù)據(jù)整合，均均遵循標準化化原則，不依依賴特定的網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)軟軟件與硬件，能能夠部署并運運行在各種主主流的軟硬件件環(huán)境中，解解決目前該領(lǐng)領(lǐng)域系統(tǒng)軟件件不兼容的問問題。 可靠性：禽類智智慧養(yǎng)殖及全全程溯源系統(tǒng)統(tǒng)支撐著整個個食品生產(chǎn)銷銷售鏈的管理理與監(jiān)督

11、，必必須具有高可可靠性、高容容錯性和強大大的數(shù)據(jù)處理理能力，以確確保不間斷運運行、確保局局部出錯不影影響整體、確確?？焖夙憫?yīng)應(yīng)。 穩(wěn)定性：必須具具有良好的穩(wěn)穩(wěn)定性，保證證持續(xù)運行時時間長、故障障間隔大、無無故障時間長長。 安全性：禽類智智慧養(yǎng)殖及全全程溯源系統(tǒng)統(tǒng)涉及到從“養(yǎng)殖到餐桌桌”的大量敏感感數(shù)據(jù)，安全全運行至關(guān)重重要。必須構(gòu)構(gòu)建全方位、多多層次、完善善的安全保障障體系，在保保證物理安全全和網(wǎng)絡(luò)安全全的基礎(chǔ)上，保保證數(shù)據(jù)安全全。 易維護性：禽類類智慧養(yǎng)殖及及全程溯源系系統(tǒng)涉及從養(yǎng)養(yǎng)殖、防檢疫疫、加工、銷銷售到餐桌食食用眾多環(huán)節(jié)節(jié)，數(shù)據(jù)量、信信息量巨大，對對系統(tǒng)的穩(wěn)定定性和可靠性性有重大考驗

12、驗，因此必須須堅持易維護護的設(shè)計原則則，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)清晰、操作作簡單、維護護方便。 可管理性：應(yīng)具具有高可管理理性，使得系系統(tǒng)管理員和和運行維護人人員的管理簡簡便快捷，降降低運行維護護費用。 綜上，禽類智慧慧養(yǎng)殖與全程程追溯涵蓋食食品安全的諸諸多方面，應(yīng)應(yīng)進行統(tǒng)一規(guī)規(guī)劃、承前啟啟后、分步實實施。第二章 禽類智智慧養(yǎng)殖及全全程溯源系統(tǒng)統(tǒng)禽類智慧養(yǎng)殖及及全程溯源系系統(tǒng)是一項系統(tǒng)工工程，涉及物物聯(lián)網(wǎng)及信息息技術(shù)的各個個層面。建設(shè)設(shè)應(yīng)遵從“頂層設(shè)計，分分步實施，邊邊建邊用邊完完善”的原則。首先先提出總體解解決方案，確確定禽類智慧慧養(yǎng)殖的體系系結(jié)構(gòu)，制定定全程溯源的信信息標準，以以及各系統(tǒng)之之間的接口規(guī)規(guī)

13、范。2.1禽類智慧慧養(yǎng)殖系統(tǒng)建建設(shè)內(nèi)容基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)術(shù)的禽類智慧慧養(yǎng)殖系統(tǒng)建建設(shè)內(nèi)容包括括：禽舍內(nèi)環(huán)境信息息采集和自動動控制建設(shè)（傳感層層）：實時監(jiān)監(jiān)測禽舍內(nèi)溫溫度、濕度、光光照強度、氨氨氣濃度、硫硫化氫濃度和和二氧化碳濃濃度。布置監(jiān)監(jiān)測節(jié)點、構(gòu)構(gòu)建無線傳感感網(wǎng)絡(luò)、安裝裝禽舍內(nèi)自動動控制執(zhí)行機機構(gòu)；通訊組網(wǎng)連接（傳傳輸層）：搭搭建有線通信信和無線通信信相結(jié)合的綜綜合組網(wǎng)方式式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)的短距離傳傳輸和長距離離中繼功能；禽類智慧養(yǎng)殖應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)（應(yīng)用層層）：由精細飼養(yǎng)子子系統(tǒng)、能耗耗控制子系統(tǒng)統(tǒng)、疾病防檢子系統(tǒng)和糞便清清理子系統(tǒng)組成；禽類智慧養(yǎng)殖信信息管理平臺建設(shè)：進行數(shù)數(shù)據(jù)的采集、存存儲、

14、處理、分分析、接口、運運維。具備海海量數(shù)據(jù)存儲儲和大規(guī)模計計算性能。支支撐遠程及智智能終端的查查詢、管理和控制；設(shè)立禽類智慧養(yǎng)養(yǎng)殖系統(tǒng)與全全程溯源系統(tǒng)統(tǒng)接口：基于于物聯(lián)網(wǎng)RFFID技術(shù)構(gòu)構(gòu)建覆蓋禽類類從生產(chǎn)、養(yǎng)養(yǎng)殖、屠宰或或生產(chǎn)加工、流流通到消費各各個環(huán)節(jié)的，統(tǒng)統(tǒng)一且唯一的的“電子身份”，作為禽類類智慧養(yǎng)殖系系統(tǒng)與全程溯溯源系統(tǒng)的硬硬件接口。禽類智慧養(yǎng)養(yǎng)殖信息管理理平臺為禽類類智慧養(yǎng)殖系系統(tǒng)與全程溯溯源系統(tǒng)提供供軟件接口。2.2全程溯源源系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)內(nèi)容建立統(tǒng)一的信息息標準，規(guī)范范禽產(chǎn)品全程程溯源的管理理標識規(guī)則，為為確保數(shù)據(jù)的的完整性、準準確性與一致致性提供依據(jù)據(jù)；建立一個從養(yǎng)殖殖到最終消費費

15、品，覆蓋食食品生產(chǎn)各個個階段資料的的中心數(shù)據(jù)信信息庫，集中中信息資源管管理、應(yīng)用服服務(wù)管理和內(nèi)內(nèi)容整合；構(gòu)建統(tǒng)一的“電電子身份”認證系統(tǒng)，集集中養(yǎng)殖場禽禽類及其產(chǎn)品品的生產(chǎn)、防防檢疫、加工工、銷售過程程中電子信息息的管理，產(chǎn)產(chǎn)品電子身份份的唯一性、真真實性，實現(xiàn)現(xiàn)全程可追溯溯；構(gòu)建安全可靠的的公共數(shù)據(jù)交交換系統(tǒng)，實實現(xiàn)國家、省省、市、縣、企企業(yè)、消費者者等各個環(huán)節(jié)節(jié)的應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)據(jù)交換與數(shù)據(jù)據(jù)共享；利用3G網(wǎng)絡(luò)和和RFID技技術(shù)，開發(fā)基基于手機的可可追溯終端。2.3體系結(jié)構(gòu)構(gòu)通過以上分析，結(jié)結(jié)合天津物聯(lián)聯(lián)智慧產(chǎn)品線線及專業(yè)的項項目實施經(jīng)驗驗，本方案給給出先進，完完善的禽類智智慧養(yǎng)殖及全

16、全程溯源系統(tǒng)統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和和應(yīng)用解決方方案，如圖所所示：第三章 禽類智智慧養(yǎng)殖及全全程溯源系統(tǒng)統(tǒng)解決方案2.1 禽類智智慧養(yǎng)殖系統(tǒng)統(tǒng)禽類智慧養(yǎng)殖系系統(tǒng)主要實現(xiàn)現(xiàn)：禽舍內(nèi)環(huán)環(huán)境信息的采采集與自動控控制；禽舍內(nèi)內(nèi)的信息及數(shù)數(shù)據(jù)經(jīng)無線傳傳感網(wǎng)、有線線傳輸方式、無無線傳輸方式式進行匯集、存存儲；再由禽禽類智慧養(yǎng)殖殖信息管理平平臺進行統(tǒng)一一地分析、處處理，支持遠遠程查詢、管管理和控制；從而實現(xiàn)禽禽舍內(nèi)環(huán)境監(jiān)監(jiān)測、精細飼飼養(yǎng)、節(jié)能減減排、疾病檢檢防和糞便清清理等功能；建立統(tǒng)一且且唯一的“電子身份”，奠定覆蓋蓋從養(yǎng)殖到消消費的全程質(zhì)質(zhì)量安全追溯溯的基礎(chǔ)。具具體如下：禽類智慧養(yǎng)殖及全程溯源系統(tǒng)禽類智慧養(yǎng)殖及全程

17、溯源系統(tǒng)水、電、飼料節(jié)能、糞便再利用溯源管理系統(tǒng)RFID電子標識系統(tǒng)綜合管理中心數(shù)據(jù)信息中心無線網(wǎng)絡(luò)布置有線網(wǎng)絡(luò)布置內(nèi)部環(huán)境自動監(jiān)圖1.系統(tǒng)主要要構(gòu)成2.1.1禽舍舍內(nèi)環(huán)境信息息的采集與自自動控制系統(tǒng)統(tǒng)根據(jù)禽舍環(huán)境的的特點，本方方案主要對以以下幾個對雞雞生長影響較較大的環(huán)境參參數(shù)進行重點點的自動化監(jiān)監(jiān)控：溫度、濕度、光照度、二氧化碳濃度度、硫化氫濃度、氨氣濃度、粉塵控控制和視頻圖圖像。ZiggBee傳感感器節(jié)點采集集前七項環(huán)境參數(shù)數(shù)，在禽舍內(nèi)內(nèi)構(gòu)建無線傳感感網(wǎng)，由禽舍舍內(nèi)環(huán)境信息息控制器（根根據(jù)禽舍內(nèi)具具體設(shè)備情況況由天津物聯(lián)聯(lián)智慧科技有有限公司基于于嵌入式技術(shù)術(shù)進行專項開開發(fā)）進行各各傳感器

18、數(shù)據(jù)據(jù)的匯總與分分析，并根據(jù)據(jù)預(yù)先設(shè)定參參數(shù)閾值對禽禽舍內(nèi)風(fēng)機等等設(shè)備進行自自動控制，調(diào)調(diào)節(jié)禽舍內(nèi)環(huán)環(huán)境。圖2. 禽舍內(nèi)內(nèi)環(huán)境信息的的采集與自動動控制子系統(tǒng)統(tǒng)一、溫度監(jiān)測溫度在雞的生長長過程中起著著至關(guān)重要的的作用。如果果溫度過低，雞雞容易受涼而而引起拉稀或或產(chǎn)生呼吸道道疾病等；小小雞為了取暖暖容易造成扎扎堆，影響采采食和活動，造造成傷殘，嚴嚴重時會造成成大量死亡。雛雛雞生長的最最適溫度，隨隨日齡的增加加而下降，11日齡為344.4355，此后有規(guī)規(guī)律的下降，到到十八日齡為為 26.77，32 日日齡為18.9。因此，適適宜的溫度控控制是養(yǎng)雞場場成敗的關(guān)鍵鍵?？紤]到禽類養(yǎng)殖殖場特殊的現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境

19、,傳傳感器應(yīng)該滿滿足以下條件件:傳感器的的特性參數(shù)與與被檢測量的的線性相關(guān)程程度好,易于于測量,精度度高；誤差小小,老化慢,對檢測信號號以外的物理理量不敏感；耐機械、化化學(xué)和熱作用用；結(jié)構(gòu)簡單單,造價低,體積小。擬擬定測量范圍圍:-55+l25攝攝氏度,測量量精度:士00.5%攝氏氏度。二、濕度監(jiān)測養(yǎng)雞場不僅要保保持合適的溫溫度，適宜的的濕度也同樣樣重要，濕度度太高，有利利于病原性真真菌、細菌和和寄生蟲的生生長繁殖。在在高濕的環(huán)境境下，雞的機機體抵抗力下下降，發(fā)病率率增加，容易易傳染病得蔓蔓延，死亡率率升高。高溫溫高濕的環(huán)境境還容易使飼飼料霉敗，可可使雛雞群爆爆發(fā)曲霉菌病病。濕度過低低，容易造

20、成成雞的羽毛生生長不良。本方案在畜舍現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境采用用陶瓷濕度傳感感器。它利用用微細孔分布布的金屬氧化化物陶瓷主體體吸附水分后后,導(dǎo)電性質(zhì)質(zhì)發(fā)生變化的的原理制成的的,具有性能能穩(wěn)定、體積積小、靈敏度度高和測量范范圍寬等優(yōu)點點,特別適合合在畜舍惡劣劣的環(huán)境下使使用。擬定測量范圍圍:O100%RRH,測量精精度:2%RRH(011OO%RHH,25攝氏氏度),非線線性誤差士00.5%RHH,響應(yīng)時間間:155(25攝氏度度及空氣緩慢慢流動環(huán)境下下)。三、光照度監(jiān)測測光照的強度和畜畜禽的健康息息息相關(guān)，自自然光中含有有紫外線，適適量的光照能能夠殺死細菌菌病毒等，而而且還能促進進畜禽對鈣、磷磷的吸收，保

21、保證骨骼的正正常發(fā)育等等等。然而，如如果過強的光光照會使動物物身體溫度過過高，影響動動物正常的新新陳代謝等活活動，可見光光照度的監(jiān)測測是必要的。選用具有較高靈靈敏度、測量量精度高、安安裝方便、價價格低廉的感感光探測器。四、二氧化碳濃濃度監(jiān)測雞舍中二氧化碳碳濃度過高，會會導(dǎo)致雞舍中中氧濃度過低低，雞舍缺氧氧，引起慢性性毒害作用，使使雞食欲下降降，體質(zhì)減弱弱。因此，實實時準確地監(jiān)監(jiān)測雞舍內(nèi)二二氧化碳，構(gòu)構(gòu)建雞舍二氧氧化碳信息采采集網(wǎng)系統(tǒng)，對對于提高蛋雞雞的生產(chǎn)能力力、降低發(fā)病病率和死亡率率具有重要的的意義。考慮到禽舍中二二氧化碳氣體體的濃度比較較大,根據(jù)系系統(tǒng)氣體采樣樣的要求,采采用根據(jù)比爾爾定律

22、和氣體體對紅外線的的選擇性吸收收原理設(shè)計的的二氧化碳分分析儀進行二二氧化碳監(jiān)測測。五、硫化氫濃度度監(jiān)測禽舍內(nèi)空氣中的的硫化氫主要要來自含硫有有機物（墊草草、糞尿和飼飼料等）的分分解。較高的的硫化氫對禽禽類和人都有有危害。因此此對畜舍養(yǎng)殖殖環(huán)境進行硫硫化氫濃度的的監(jiān)測顯得尤尤為必要。根據(jù)本方案的整整體要求，本本方案選擇電電化學(xué)氣體傳傳感器。要求求具有良好的的靈敏度、簡簡單的驅(qū)動電電路、長使用用壽命、易于于標定、安裝裝和調(diào)試。六、氨氣濃度監(jiān)監(jiān)測氨氣屬于堿性物物質(zhì)，其溶解解度很高。它它常被吸附或或溶解在畜禽禽的黏膜、潮潮濕的墻壁和和地面上，對對皮膚組織有有強烈的刺激激和腐蝕性，它它會破壞細胞胞膜的結(jié)

23、構(gòu)。雞雞在短期內(nèi)吸吸入少量的氨氨氣，可以被被體液所吸收收，最終變成成尿素被排出出體外，但在在一定程度上上會降低雞的的體質(zhì)；雞若若生長在高濃濃度氨氣環(huán)境境中，身體組組織會直接受受到強烈的刺刺激，引起皮皮膚組織灼傷傷，使組織溶溶解、壞死，還還能引起中樞樞神經(jīng)系統(tǒng)麻麻痹，中毒性性肝病、心肌肌損傷等病癥癥。由于本方案氨氣氣傳感器主要要用于畜舍內(nèi)內(nèi)部，環(huán)境濕濕度較大，又又要考慮到成成本問題，因因此，將選用用電化學(xué)式氨氨氣傳感器。要求驅(qū)動電路路簡單、良好好的靈敏度和和長使用壽命、數(shù)數(shù)據(jù)易于傳輸輸讀取，適合合多數(shù)場合的的安裝和拆卸卸。七、粉塵控制禽舍內(nèi)的粉塵來來源于谷物，墊墊料，羽毛，排排泄物和微生生物等，

24、是病病毒、細菌、真真菌孢子等有有機物質(zhì)的載載體，同時可可能攜帶有害害氣體和臭氣氣。粉塵微粒粒過多會影響響雞的采食、增增重和生產(chǎn)性性能，使機體體的免疫力降降低，患上各各種呼吸系統(tǒng)統(tǒng)疾病，嚴重重影響畜禽生生產(chǎn)效益。粉粉塵危害工作作人員的健康康,研究表明明，粉塵會引引起呼吸困難難、哮喘、粉粉塵中毒綜合合癥和支氣管管炎，嚴重的的情況會導(dǎo)致致肺功能衰竭竭。另外，粉粉塵通過氣體體交換傳播到到雞舍外，會會使周邊環(huán)境境在一定范圍圍內(nèi)受到污染染。為此，采用畜禽禽舍電凈化防防疫系統(tǒng)這一一綜合性技術(shù)術(shù)裝備。該系系統(tǒng)既可降低低有害氣體濃濃度又可除去去粉塵。它可可在禽舍內(nèi)建立空間間電場控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，而空間間電場控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

25、是由一定定數(shù)量的絕緣緣子依據(jù)禽舍結(jié)構(gòu)對空空間電場強度度影響規(guī)律而而合理地懸置置在棚梁上的的，絕緣子之之間由電極線線連接在一起起，該空間電電極網(wǎng)絡(luò)由主主電源供電。空空間電極與地地面和建筑結(jié)結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生生的強電場、高高能帶電粒子子、微量臭氧氧能非常有效效地除塵、除除霧、除濕和和殺滅空氣中中和物體表面面的病原微生生物。八、視頻圖像監(jiān)監(jiān)控視頻監(jiān)控不僅可可以監(jiān)控進入入養(yǎng)雞場的人人，包括外來來人員和雞場場養(yǎng)殖工人，而而且還可以對對雞場的環(huán)境境和雞本身進進行實時監(jiān)控控，例如監(jiān)控控死雞病雞等等。監(jiān)控攝像像系統(tǒng)采用可變變焦攝像頭，根根據(jù)需要可隨隨時變焦，通通過監(jiān)控平臺臺或手機等遠遠程智能終端端查看各養(yǎng)殖殖場的狀

26、況了了解雞的狀態(tài)態(tài)，有利于對對雞場進行更更加及時、細致地管理。圖3. 禽舍內(nèi)內(nèi)視頻圖像監(jiān)監(jiān)控2.1.2 通通信組網(wǎng)設(shè)計計將根據(jù)禽舍養(yǎng)殖殖場建設(shè)具體體情況，采用用無線傳感網(wǎng)網(wǎng)、有線通信信、無線通信相融合的綜綜合組網(wǎng)設(shè)計計。在禽舍內(nèi)內(nèi)部采用無線線傳感網(wǎng)；有有線通信性能能可靠，前提提投入低；無無線通訊覆蓋蓋范圍大、后后期維護方便便?；?ZigBBee的無線線傳感網(wǎng)基于RS4855或光纖的有有線通信基于3G/4GG/ GPRRS 的無線線通信圖4.禽類智慧慧養(yǎng)殖通信組組網(wǎng)2.1.3 禽禽類智慧養(yǎng)殖殖應(yīng)用系統(tǒng)由精細飼養(yǎng)子系系統(tǒng)、能耗控控制子系統(tǒng)、疾疾病防檢子系統(tǒng)和糞便處理子系統(tǒng)組成。一、精細飼養(yǎng)子子系

27、統(tǒng)包括兩個主要模模塊：自動投投喂模塊，根根據(jù)不同畜（禽禽）的生長模模型，結(jié)合畜畜（禽）個體體的體重和月月齡等情況，計計算該個體（或或小群體）的的天進食量，分分時分量自動動投喂；自動動投喂設(shè)備，根根據(jù)自動投喂喂模塊的分析析結(jié)果，完成成自動投喂控控制，當發(fā)生生異常情況時時自動報警。二、能耗控制子子系統(tǒng)將普通的白熾燈燈換成ledd節(jié)能燈，LEED照明系統(tǒng)統(tǒng)光電轉(zhuǎn)化效效率高，是白白熾燈的5倍左右；LEED燈具壽命命長、發(fā)熱低低，雞場能耗耗可以大大降降低；還可防防止白熾燈破破滅引起雞的的猝死；最主主要的是，LLED照明系系統(tǒng)可以實現(xiàn)現(xiàn)智能化調(diào)控控，可根據(jù)禽禽類生長的光光需求特性來來選擇不同的的光色、光強

28、強和光周期參參數(shù)，定制禽禽類生長所需需的最佳光源源。安裝乳頭飲水器器。它是一種種自動化的供供水系統(tǒng)，可可以很好的解解決真空飲水水器和普拉松松飲水器易受受到污染、不不利于疫病的的預(yù)防和控制制、增加飼料料消耗、不利利于糞便處理理等缺點。三、疾病防檢子子系統(tǒng)基于視頻圖像監(jiān)監(jiān)控技術(shù)，將將由可變焦攝像像頭構(gòu)建的視視頻監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)與紅外攝像像儀相結(jié)合，對對雞舍內(nèi)的死死雞、病雞進進行實時監(jiān)測測。可采用基基于紅色區(qū)域域提取及二值值邏輯與運算算和基于物體體輪廓提取和和支持向量機機的死雞探測測算法對死雞雞進行探測，還還可使用紅外外攝像儀對整整個禽舍溫度度進行監(jiān)測，如如圖5所示。圖5.禽類智慧慧養(yǎng)殖通信組組網(wǎng)四、糞便

29、處理子子系統(tǒng)人工清糞與糞便便處理機相結(jié)結(jié)合，建立沼沼氣池對禽舍舍內(nèi)的糞便統(tǒng)統(tǒng)一管理。沼氣池發(fā)酵酵后的沼渣、沼沼液，發(fā)酵充充分是很好的的有機食品的的理想肥料，同同時沼渣又是一種種很好的魚料料這樣不僅實實現(xiàn)環(huán)境的保保護而且變廢廢為寶實現(xiàn)資資源的再利用用。同時沼氣氣可以用來發(fā)發(fā)電，節(jié)省電電力資源。2.14 禽類類智慧養(yǎng)殖信信息管理平臺臺養(yǎng)殖管理主要對對種雞苗的育育雛期、育成成期、產(chǎn)蛋期期、孵化期等等飼養(yǎng)情況進進行管理,可可記錄、統(tǒng)計計各期的用料料、用藥、防防疫、體重、產(chǎn)產(chǎn)蛋、孵化情情況及各種實實際指標,并并與標準指標標進行比較分分析，做到科科學(xué)養(yǎng)殖。本方案提出的禽禽類智慧養(yǎng)殖殖信息管理平平臺由養(yǎng)殖E

30、ERP管理系系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、養(yǎng)殖殖環(huán)境數(shù)據(jù)采采集軟件和數(shù)數(shù)據(jù)查詢軟件件構(gòu)成。一、養(yǎng)殖ERPP管理軟件功功能模塊設(shè)計計養(yǎng)殖ERP管理理系統(tǒng)功能模模塊如下圖所所示：圖6. 養(yǎng)殖EERP管理系系統(tǒng)功能模塊塊二、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)據(jù)庫設(shè)計的好好壞直接影響響到前期系統(tǒng)統(tǒng)開發(fā)、系統(tǒng)統(tǒng)部署和后期期的系統(tǒng)擴展展和維護，因因此數(shù)據(jù)庫設(shè)設(shè)計尤為重要要。在禽類智智慧養(yǎng)殖信息息管理平臺中中的數(shù)據(jù)種類類包括實時測測量數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、用用戶登錄日志志等，這些數(shù)數(shù)據(jù)問有可能能重復(fù)，為了了把這些數(shù)據(jù)據(jù)信息合理的的保存在數(shù)據(jù)據(jù)庫中，更好好的組織起來來，必須以某某種的特定形形式將這些數(shù)數(shù)據(jù)加以關(guān)聯(lián)聯(lián)。在本系統(tǒng)統(tǒng)數(shù)據(jù)中

31、關(guān)系系數(shù)據(jù)庫設(shè)計計如圖7所示。圖7. 養(yǎng)殖EERP管理軟軟件功能模塊塊本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫庫按不同的功功能分為以下下幾個部分：區(qū)域表，本系統(tǒng)統(tǒng)可以同時監(jiān)監(jiān)控多個區(qū)域域，區(qū)域表記記錄著區(qū)域名名稱、地址等等信息，區(qū)域域最大；養(yǎng)殖環(huán)境表，在在一個養(yǎng)殖場場中可能有多多個養(yǎng)殖場，每每個養(yǎng)殖場都都有自己的環(huán)環(huán)境監(jiān)測設(shè)備備，區(qū)域表定定義相關(guān)的名名稱和地址等等相關(guān)信息，是是整個數(shù)據(jù)庫庫的中心表；用戶表，是為遠遠程查詢系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計的，只只有登陸信息息與數(shù)據(jù)庫中中的信息匹配配上才能登陸陸到遠程查詢詢系統(tǒng)，增強強系統(tǒng)的安全全性；日志信息表，記記錄用戶每次次登陸的相關(guān)關(guān)信息，例如如登陸時間、操操作記錄等等等。當系統(tǒng)出出現(xiàn)安全

32、問題題的時候，能能夠溯源問題題的源頭，及及時解決問題題；最新數(shù)據(jù)表，記記錄最近一次次采集回來數(shù)數(shù)據(jù)的信息，包包括溫濕度、二二氧化碳濃度度、氨氣濃度度、硫化氫濃濃度、光照度度和采集時間間等等；歷史數(shù)據(jù)表，存存儲所有采集集回來的數(shù)據(jù)據(jù)，方便用戶戶統(tǒng)計信息；報警上下限表，存存儲相關(guān)環(huán)境境信息報警的的上下限值，當當環(huán)境信息超超過此值時會會報警，提示示用戶采取相相應(yīng)措施；錯誤信息表，存存儲相關(guān)的錯錯誤信息，例例如采集器無無法采集數(shù)據(jù)據(jù)，或者網(wǎng)絡(luò)絡(luò)通訊異常等等錯誤信息，當當系統(tǒng)出現(xiàn)異異常情況后，方方便查找問題題來源，快速速解決問題。三、養(yǎng)殖環(huán)境境數(shù)據(jù)采集軟軟件該軟件基于C/S架構(gòu)，主主要負責(zé)禽舍舍養(yǎng)殖環(huán)境

33、相相關(guān)信息的錄錄入、數(shù)據(jù)的的采集、超限限報警、數(shù)據(jù)據(jù)存儲和本地地實時數(shù)據(jù)顯顯示、查詢、修修改等工作，并并判斷環(huán)境參參數(shù)是否處于于合理范圍內(nèi)內(nèi)。四、數(shù)據(jù)查詢軟軟件該軟件基于BB/S架構(gòu)，是是對外數(shù)據(jù)發(fā)發(fā)布的平臺，查查詢相關(guān)的禽禽舍環(huán)境信息息，并提供相相關(guān)的歷史數(shù)數(shù)據(jù)和趨勢圖圖等。該軟件件利用WWWW技術(shù)，在計計算機服務(wù)器器中安裝Weeb服務(wù)軟件件，通過Weeb站點和動動態(tài)網(wǎng)頁，實實現(xiàn)遠程聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)，進行Innterneet遠程數(shù)據(jù)據(jù)查詢，監(jiān)測測禽舍養(yǎng)殖環(huán)環(huán)境信息的狀狀態(tài)，系統(tǒng)日日志和操作記記錄等。圖8. 登錄頁頁面2.15 禽類類智慧養(yǎng)殖系系統(tǒng)與全程溯溯源系統(tǒng)接口口分為軟件和硬硬件接口，其其中軟件接

34、口口由禽類智慧慧養(yǎng)殖信息管管理平臺提供供。硬件接口采用用電子腳環(huán)作作為覆蓋禽類類從生產(chǎn)、養(yǎng)養(yǎng)殖、屠宰或或生產(chǎn)加工、流流通到消費各各個環(huán)節(jié)的，統(tǒng)統(tǒng)一且唯一的的“電子身份”。選型決定定因素包括：電子腳環(huán) 必須應(yīng)用直直徑不大于33.5CM的的小腳環(huán) 腳環(huán)需支持持讀寫功能 腳環(huán)容量不不小于2566bit通道式讀寫器 遠距離讀卡卡器有效識讀讀距離達到550CM 根據(jù)雞通過過時的特點，遠遠距離讀卡器器可以覆蓋雞雞的通過范圍圍手持設(shè)備 手持機具備備讀寫腳環(huán)功功能，讀寫距距離不低于55CM 手持機可通通過串口或藍藍牙方式與PPC進行通訊訊 手持機提供供編程接口，可可支持應(yīng)用開開發(fā)圖9. 電子腳腳環(huán)2.2 全程

35、溯溯源系統(tǒng)2.2.1 業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)概要要流程圖10. 全程程溯源系統(tǒng)業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)概要要流程2.2.2 主主要模塊建設(shè)設(shè)統(tǒng)一信息標準平平臺、統(tǒng)一身身份認證系統(tǒng)統(tǒng)、過程跟蹤蹤模塊、數(shù)據(jù)據(jù)中心、預(yù)警警自動上報模模塊、數(shù)據(jù)信信息管理模塊塊、公共數(shù)據(jù)據(jù)交換平臺、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全體系系是禽類產(chǎn)品全程程溯源系統(tǒng)建建設(shè)的重要內(nèi)內(nèi)容。具體如如下：統(tǒng)一的信息標準準平臺的建設(shè)設(shè)：規(guī)范禽類養(yǎng)殖及食食品溯源的管管理標識規(guī)則則，為確保數(shù)數(shù)據(jù)的完整性性、準確性與與一致性提供供依據(jù)；統(tǒng)一身份標簽認認證系統(tǒng)建設(shè)設(shè)：建立統(tǒng)一一的身份認證證中心。集中中進行禽類身份認證證，保證禽類類及其產(chǎn)品的的電子身份的的唯一性與真真實性，提高高整個產(chǎn)品鏈鏈

36、條系統(tǒng)的安安全性；過程跟蹤模塊建建設(shè)：對某個個檢驗活動從從開始到結(jié)束束完整的狀態(tài)態(tài)跟蹤及反饋饋處理；數(shù)據(jù)中心建設(shè)：建設(shè)一個為為整個養(yǎng)殖、生生產(chǎn)、加工和和銷售鏈條服服務(wù)的數(shù)據(jù)中中心，保證數(shù)數(shù)據(jù)實時更新新和高度一致致；預(yù)警自動上報模模塊建設(shè)：根根據(jù)數(shù)據(jù)中心心獲得的檢測測數(shù)據(jù)及時與與信息標準平平臺的相關(guān)判判定法則相比比較，自動判判斷某過程是是否出現(xiàn)異常常情況并及時時上報處理；數(shù)據(jù)信息管理模模塊建設(shè)： 日常檢測數(shù)數(shù)據(jù)、監(jiān)管數(shù)數(shù)據(jù)（包括正正常、異常數(shù)數(shù)據(jù)）錄入系系統(tǒng)，供數(shù)據(jù)據(jù)統(tǒng)計研究之之用 各類檢測、監(jiān)監(jiān)測數(shù)據(jù)的查查詢、統(tǒng)計功功能 某個獨立過過程的跟蹤查查詢，確保各各環(huán)節(jié)溯源的的可行性和可可靠性公共數(shù)據(jù)交換平平臺建設(shè)：建建立一個跨網(wǎng)網(wǎng)段、跨路由由、突破地域域限制和軟硬硬件不兼容問問題的溯源產(chǎn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)上傳傳、交流和共共享的平臺， 將分散、異構(gòu)的信息和數(shù)據(jù)資源進行聚合，通過統(tǒng)一的訪問入口，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)溯源數(shù)據(jù)資源和互聯(lián)網(wǎng)資源、各種應(yīng)用系統(tǒng)跨數(shù)據(jù)庫、跨系統(tǒng)平臺的無縫接入和集成；網(wǎng)絡(luò)安全體系建建設(shè)：建立溯溯源產(chǎn)品全鏈鏈條的網(wǎng)絡(luò)安安全和信息安安全體系，保保證溯源網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的安全，保保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)據(jù)、關(guān)鍵應(yīng)用用模塊的安全全，實現(xiàn)溯源源系統(tǒng)及其各各子系統(tǒng)的安安全高效運行行。2.2.3 系系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)