基于云平台的猪舍监控系统

王颖 王清辉 刘亚丹 吴远堂 林星

[摘    要]文章提出了一种基于云平台的猪舍监控系统。该系统在猪舍里安装硬件感知层，通过它进行猪舍的温湿度、有害气体和电气设备的监测，然后将这些数据通过有人云物联网卡传送到云服务器。在云服务器上进行猪舍环境参数、通风风机和水帘电机的远程监控，并也可通过手机微信安装的APP进行监控。该系统解决了当前疫情条件下，由于很多中小型养猪场因为依靠人工进行猪舍管理，猪场管理者在不进入猪场的前提下无法实时掌握猪舍的工作情况。因此，该系统应用在中小型的猪场猪舍监控具有较好的应用前景。

[关键词]云平台;猪舍;传感器

[中图分类号]TP391.4 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）10–0–02

Pig House Monitoring System Based on Cloud Platform

Wang Ying，Wang Qing-hui，Liu Ya-dan，Wu Yuan-tang，Lin Xing

[Abstract]This article proposes a pig house monitoring system based on cloud platform. The system installs a hardware perception layer in the pig house， uses it to monitor the temperature and humidity of the pig house， harmful gases， and electrical equipment， and then transmits these data to the cloud server through the manned cloud IoT card. The remote monitoring of the environmental parameters of the pig house， the ventilation fan and the water curtain motor can be performed on the cloud server， and the monitoring can also be performed through the APP installed on the mobile phone WeChat. This system solves the current epidemic conditions. Because many small and medium-sized pig farms rely on manual pig house management， pig farm managers cannot grasp the working conditions of pig houses in real time without entering the pig farm. Therefore， the system has a good application prospect in the monitoring of small and medium-sized pig farms.

[Keywords]cloud platform; pig house; sensor

隨着3G、4G等高速移动互联网络和目前流行的云计算、物联网等技术的发展以及智能手机的普及，使得养猪场管理的远程监控变得可行[1]。于我国现有大部分养殖场而言，牧畜分布较为广泛，牧畜养殖仍然存在很多的中小型养殖场，其中的日常牧畜养殖过程中的舍栏管理和监控还是以人工居多[2]。因此，在日常管理方面还是存在很多的不足，同时因为非洲猪瘟的防控，如果猪场管理者不是长期居住在猪场里，那么为了防控疫情的需要，他要进出猪场了解猪舍环境很不方便。目前已有的智能化物联网养猪管理系统不管是其中的智能化大数据平台还是智能化设施设备，对于中小型猪场来讲价格仍然偏高，进口设备的价格更高，导致推行困难。

针对这些情况，文章提出了基于云平台猪舍监控系统。通过安装在猪舍里的硬件感知层进行猪舍的温湿度、有害气体和电气设备的监测，然后将这些数据通过有人云物联网卡传送到云服务器进行猪舍环境参数和电气设备的远程监控，并可通过手机安装的App进行监控。解决了猪瘟疫情严重时，猪场管理者不方便进入猪场猪舍也能实时掌握猪舍环境和电气设备的工作情况。

1 系统结构

系统组成如图1所示，该系统由3个部分构成：硬件感知层、云服务器和用户层。硬件感知层使用STC15F2K60S2[3]作为核心芯片，通过传感器进行猪舍环境参数监测，使用ESP8266[4-6]模块构建局域网进行数据汇总，然后通过有人云物联网模块将数据传输到云服务器进行远程监控，并可通过手机安装的App进行监控。

1.1 硬件感知层

硬件感知层结构如图2所示，该层由多个节点系统和1个主节点系统构成。其中的节点系统安装在各个猪舍中，通过该系统完成每间猪舍的环境参数与电气设备的监控，然后通过ESP8266模块和主节点系统进行组网，将数据汇总到主节点系统中，主节点系统通过有人云物联网卡将收集到的数据发送到云服务器，并能够接收来至云服务器的控制命令，并将命令发送给各个节点系统实现猪舍里的电气设备控制。

1.2 节点系统

节点系统的结构如图3所示，由STC15F2K60S2单片机、温湿度传感器、氨气检测传感器、ESP8266模块和驱动模块等构成。由温湿度传感器和氨气检测传感器进行猪舍的环境检测，由驱动模块进行猪舍通风风机和水帘电机的控制。

1.3 主节点系统

主节点系统的结构如图4所示，由STC15F2K60S2单片机、ESP8266模块和有人云物联网模块等构成。

1.4 云服务器

本次设计选用的云服务器为山东有人物联网股份有限公司提供的有人云服务器，它提供了免费快速搭建物联网系统，可以让使用者无需开发便可快速接入设备，零成本拥有平台级的物联网系统。该平台支持多种终端协议，具备亿级设备连接能力，轻松管理各地设备，使用通信设备免配置或者常用终端免配置进行设备终端的连接。软件界面如图5所示，可以很方便地进行物联网设备的管理和监控。

2 主控设备软件设计

主控设备是所有硬件设备的中枢，由节点系统和主节点系统构成，完成所有传感器的数据与电气设备的监测并将数据传输到云服务器。其中节点系统和主节点系统流程图如图6所示。具体的节点系统和主节点系统流程图的详细展开由于篇幅有限，不在這里介绍。

用户层通过手机微信可添加有人云的云组态App。具体操作软件界面如图7所示。图7（a）为云组态App软件登入后的首页图，可以进行报警统计和设备统计查看。图7（b）为报警通知图，可以在该界面具体查看哪些设备进行了报警。图7（c）为设备管理图，可以进行设备的查看。

3 结束语

文章提出基于有人科技云平台的猪舍监控系统。该系统通过安装在猪舍里的节点子系统进行猪舍的温湿度、有害气体和电气设备的监测，然后将这些数据通过有人云物联网卡传送到云服务器进行猪舍环境参数、通风风机和水帘电机的远程监控，并可通过手机安装的App进行监控。该系统解决了当前疫情条件下，中小型养猪场因为依靠人工管理猪舍，猪场管理者在不进入猪舍的前提下也能实时掌握猪舍的环境和电气设备的工作情况。

参考文献

[1] 任兴旺.我国农业虚拟产业集群平台构建及其协同发展机制研究[D].青岛：青岛科技大学，2019.

[2] 金伟康，黄振港，黎俊宏，等.基于物联网的生猪饲养管理系统[J].信息通信，2020（7）：34.

[3] 赖义汉，王清辉，温发林.单片机原理及其应用─基于STC15系列单片机+C51编程[M].成都：西南交通大学出版社，2016.

[4] DA Martillano. Android-Based Smart Power Outlet Switching Device Using ESP8266 Enabled WiFi Module[J]. Advances in Computer Networks，2018，6（1）：61-65.

[5] 巩建学.ESP8266使用技巧[J].数字化用户，2019，25（27）：9.

[6] 沈华刚，吕刚磊.基于ESP8266串口WiFi的智能插座关键技术的实现[J].河南科技，2019（8）：17-19.