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譚巧立|淺談豬場物聯網控制器

   轉載 發布時間:2019-06-20 14:25:33   來源:網絡   舉報
【導讀】上海正誠機電制造有限公司 譚巧立 福建傲農生物科技集團股份有限公司 高巖   物聯網環境控制器功能簡介   信息技術已經廣泛應用于各行各業,對于豬肉產業而言,信息技術的應用非常廣泛,可以涵蓋飼料加工、養豬生產、生豬屠宰、食...
上海正誠機電制造有限公司 譚巧立

福建傲農生物科技集團股份有限公司 高巖

 

物聯網環境控制器功能簡介

 

信息技術已經廣泛應用于各行各業,對于豬肉產業而言,信息技術的應用非常廣泛,可以涵蓋飼料加工、養豬生產、生豬屠宰、食品加工、終端銷售等各個環節。本文就物聯網技術在豬場環境控制器,這一核心設備的應用向大家做一下簡要介紹。

 

物聯網(英語:Internet of Things,縮寫IoT)是互聯網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能行使獨立功能的普通物體實現互聯互通的網絡。物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發展階段。物聯網就是“物物相連的互聯網”。這有兩層意思:其一,物聯網的核心和基礎仍然是互聯網,是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;其二,其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間,進行信息交換和通信,也就是物物相息。標準的物聯網網絡架構分為三個層級。感知層,獲取信息數據的設備,針對豬舍物聯網就對應溫濕度探頭、料塔稱重探頭、電子水表、電子耳標等。網絡層,實現數據傳輸功能,將收集到的數據通過各種協議和設備上傳至網絡。應用層,對數據進行計算和處理,實現實時控制,科學管理。

 圖1 物聯網控制器功能示意圖

物聯網豬場環境控制器的運行邏輯如下:

1.利用傳感器技術、信息技術等采集豬舍內各類生產、環境、設備等信息,利用采集的數據來分析指導生產。

2. 控制器根據實時采集的信息,通過專家系統或控制器程序,無需人工進行確定即可自動向設備、系統或人發出決策指令。設備、系統根據命令,自動進行操作,結合動物行為,對豬舍內溫度、濕度、通風、光照度等多因素實現綜合智能控制。

3.基于環境動態的自動適應操作,實現養殖生產管理智能化操作,養豬周期的長短期智能規劃決策、疾病診斷、防控決策及專家系統管控。

4.使用移動互聯網、物聯網、大數據等多種技術、通過與豬場管理系統(如微豬科技等)連接,實現各類數據信息互聯互通,協助管理者全面掌握豬舍內的所有信息,形成一個閉環協同系統。

 

物聯網環境控制器要解決的主要問題

 

隨著非洲豬瘟對養殖業影響不斷加劇,且通過接觸式傳播的可能性不斷加大,如何減少養殖場與外界人員接觸,減少感染的風險成為養殖管理人員首要解決的問題。物聯網環控器作為養殖場內重要的核心基礎設備,管理人員通過環控器可以實時了解到養殖場內的各種信息但是在應用過程中也存在一些問題。

 

問題1:數據兼容性

很多集團公司有多個豬場,單個豬場又可能多個設備管理系統,養殖場內的環境控制器采用了多家公司的產品,每家公司的產品數據不能統一管理,解決數據兼容性是已建成豬場利用物聯網技術面臨的首要問題

目前國內已經有數家公司研發出相關的產品和軟件系統,通過RS485RS232等方法兼容國內外知名廠家的環控器,保證每個養殖場或集團內的數據是統一標準,方便客戶對數據進行后期管理和分析,為客戶決策提供依據。

 

問題2:系統易用性

如下圖所示,這是一個典型豬舍的物聯網平臺界面,物聯網平臺通過物聯網環控器實時采集豬舍內的各種信息,如溫度傳感器、濕度傳感器、二氧化碳傳感器、氨氣傳感器、動物飲水量、設備耗電量、設備運行狀態和動物存欄數等,同時通過采集視頻監控系統的數據,讓客戶全方位了解養殖場內的實際生產環境,。

 2 物聯網系統管理界面

在物聯網平臺的管理系統中,需要滿足管理人員不同的權限要求,保證養殖場內各級管理人員分工明確,職責清晰,協助養殖場提高管理效率。如下圖所示,養殖場內管理人員通過最高的管理權限,創建不同的賬戶,分配每個賬戶的權限,從而實現養殖場內的數據安全穩定的流通,從而不斷提高養殖場的管理效率。

 

問題3:環境數據記錄分析

物聯網環控器通過實時采集各種傳感器的數據并且通過通信運營商的網絡(4G手機卡),采用無線組網的方式,保證數據安全和穩定的前提下發送到物聯網數據管理平臺,登錄管理系統后,可以查看所負責的養殖場內所有的歷史數據。如下圖所示:圖中右邊部分可以選擇需要查看數據的種類,圖中上端部分可以選擇查看數據的時間,選擇完成后物聯網平臺即可顯示相應的數據。物聯網環控器需要通過自身的控制邏輯來控制養殖場內的各種設備開啟,保證養殖場內的新鮮空氣,維持動物生活在最佳的舒適區間。

 3環境數據記錄圖表

問題4:水電監控

用水量實時持續可以反映豬群的健康度情況,目前大量豬場的用電環境存在多種問題(如電壓不穩定,相序不平衡等),但缺乏監控,無法提前發現問題。

物聯網環控器可以通過智能電表和脈沖水表實時采集豬舍內的用電量和用水量通過智能電表采集設備運行的電壓,電流等來分析設備的運行狀態

在養殖過程中,動物的飲水量可以間接反應出動物的健康狀態。物聯網環控器可以通過檢測動物的飲水量,實現動物24小時內的飲水量對比,當飲水量出現異常情況時,環控器可以給管理人員發出報警信息,提醒管理人員加強動物的管理。

隨著國內養殖場污水處理的壓力越來越大,企業管理人員可以通過了解豬舍內的各種用水量,從而提高水資源的管理水平,同時也可以為新項目建設提供基礎數據。

在養殖場實際管理中,目前很多養殖企業還沒有建立各種豬群的生產管理數據,大部分養殖場采用的是國外的數據。通過物聯網環控器采集的用水量和用電量等數據,可以實現管理人員精確的分析各種生產成本,為豬場的績效管理提供了基礎數據。

 

4 用電量監控圖表 

5 電壓電流監控圖表

問題5:設備精準維護

目前養殖場的自動化程度不斷提升,養殖場內使用的設備也不斷增加,在當前養殖場封閉式管理下,如何減少設備的損壞率,保證設備的安全穩定的運行和設備備件及時的供給,科學維護管理養殖場內的設備成為了管理人員的頭等大事。物聯網環控器可以通過實時采集設備的運行時間,將設備的累計運行時間發送到物聯網系統,管理人員可以根據設備廠家的參數,合理設置各種設備的維護保養時間,當設備運行時間超過設定的運行時間后,系統會及時的產生提醒發送給管理人員,從而保證養殖場內的設備能夠及時的維護保養,減少設備突然損壞給生產經營帶來損失。在實際使用過程中,養職場管理人員可以通過物聯網平臺定期統計設備保養備件清單,大幅提高設備備件的供貨效率,降低采購和維護成本。

6 風機運行時間監控圖表

 

7設備運行維護監控圖表

結語

隨著傳感器技術、物聯網技術和人工智能等技術的發展,物聯網系統平臺可以集成更多的數據種類,如污水處理系統中的各種數據,豬臉識別等功能,真正實現養殖場內的數據統一管理。屆時豬場物聯網環境控制器將得到更加普及的應用。

 
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