一種基于wi-fi的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于WI-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，包括工控機(jī)，工控機(jī)與WI-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，WI-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)與WI-FI路由節(jié)點(diǎn)之間通過WI-FI無線連接，光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置和與其相鄰的WI-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過有線方式連接；光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置包括MMF模塊，MMF模塊通過ADI模塊與光照傳感器連接，MMF模塊通過DAI模塊與步進(jìn)電機(jī)連接，光照傳感器設(shè)于家禽飼養(yǎng)棚內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)與家禽飼養(yǎng)棚內(nèi)窗簾扇葉連接。本實(shí)用新型提供的裝置基于無線WI-FI網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和先進(jìn)控制技術(shù)，可以靈活監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，操作簡單、易于擴(kuò)展、便于布線。
【專利說明】—種基于Wl-Fl的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，具體是涉及一種能夠通過無線網(wǎng)絡(luò)(W1-FI)監(jiān)視及控制家禽飼養(yǎng)棚現(xiàn)場光照的無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]合適的光照時間是家禽飼養(yǎng)過程中必不可少的，對于飼養(yǎng)棚內(nèi)光照的合理控制是十分重要的工作。目前的家禽飼養(yǎng)鵬的光照控制大多是采用人工手動操作或有線遠(yuǎn)程監(jiān)控方式。在現(xiàn)代化、規(guī)?；酿B(yǎng)殖模式下，光照強(qiáng)度的人工手動操作不僅效率低，成本大，而且飼養(yǎng)人員頻繁出入飼養(yǎng)棚會加大傳播病菌的機(jī)會。而如果用有線方式對棚內(nèi)窗簾進(jìn)行控制，則會產(chǎn)生設(shè)備開銷大、布線復(fù)雜、布點(diǎn)受限制、布點(diǎn)工程量大、工程周期長、移動性差、調(diào)試維修和二次拓展不便等問題。
[0003]近年來，隨著無線網(wǎng)絡(luò)、傳感技術(shù)及控制技術(shù)的迅速發(fā)展，通過傳感設(shè)備、控制設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)將無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于大型飼養(yǎng)大棚的溫度、濕度、光照等的實(shí)時監(jiān)視與控制，可以極大改善飼養(yǎng)業(yè)的集中化、智能化管理。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠用遠(yuǎn)程客戶端通過無線W1-FI網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視并控制家禽飼養(yǎng)棚內(nèi)部光照的裝置。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于:包括工控機(jī)，工控機(jī)與W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)與W1-FI路由節(jié)點(diǎn)之間通過W1-FI無線連接，光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置和與其相鄰的W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過有線方式連接；
[0006]光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置包括MMF模塊，MMF模塊通過ADI模塊與光照傳感器連接，MMF模塊通過DAI模塊與步進(jìn)電機(jī)連接，光照傳感器設(shè)于家禽飼養(yǎng)棚內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)與家禽飼養(yǎng)棚內(nèi)窗簾扇葉連接。
[0007]優(yōu)選地，所述光照傳感器通過低通濾波器與ADI模塊連接。
[0008]優(yōu)選地，所述ADI模塊、DAI模塊上均設(shè)有4個端口，分別與4個光照傳感器和4臺步進(jìn)電機(jī)連接。
[0009]本實(shí)用新型提供的基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置工作時，一方面，測試人員通過工控機(jī)的監(jiān)控界面，根據(jù)不同季節(jié)和時間段家禽需要光照時間和強(qiáng)度的不同設(shè)定飼養(yǎng)棚內(nèi)所需達(dá)到的光照強(qiáng)度控制目標(biāo)值，工控機(jī)通過無線網(wǎng)卡將光照強(qiáng)度控制目標(biāo)值傳輸給W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)，W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過W1-FI路由節(jié)點(diǎn)將光照強(qiáng)度控制目標(biāo)值傳輸?shù)脚c光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置相連的W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)，MMF模塊從該W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)獲取光照強(qiáng)度控制目標(biāo)值信號后通過MMF模塊內(nèi)部的軟件濾波器濾除干擾信號；然后通過模糊PID控制算法得到控制輸出信號，控制輸出信號通過DAI模塊進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換后控制步進(jìn)電機(jī)。另一方面，光照傳感器獲取飼養(yǎng)棚內(nèi)實(shí)時光照強(qiáng)度信號，經(jīng)過低通濾波器后的光照強(qiáng)度信號通過ADI模塊進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換后再通過MMF模塊傳輸?shù)綗o線網(wǎng)絡(luò)中，工控機(jī)通過W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)獲取該光照強(qiáng)度信號，并將光照強(qiáng)度值顯示在監(jiān)控界面中，同時MMF模塊將光照強(qiáng)度信號傳輸?shù)侥：齈ID算法中作為參考數(shù)據(jù)。
[0010]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011](I)采用遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的家禽飼養(yǎng)棚光照強(qiáng)度控制；
[0012](2)采用硬件濾波與軟件濾波相結(jié)合的方式，使現(xiàn)場干擾大大降低；
[0013](3)采用模糊PID控制算法，使調(diào)控裝置控制精度、速度更優(yōu)；
[0014](4)采用無線分布式W1-FI網(wǎng)絡(luò)，可以擴(kuò)大監(jiān)控范圍，方便增減需要監(jiān)控的窗簾裝置數(shù)量，同時提高了監(jiān)控效率；
[0015](5)采用W1-FI網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，布點(diǎn)簡單、布網(wǎng)工期短、網(wǎng)絡(luò)被破壞后易恢復(fù)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型提供的基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置結(jié)構(gòu)示意；
[0018]圖3為基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0020]圖1為本實(shí)用新型提供的基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，所述的基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置包括工控機(jī)、W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)、W1-FI路由節(jié)點(diǎn)、光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置。
[0021]工控機(jī)與W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，W1-FI無線網(wǎng)絡(luò)由若干個接收節(jié)點(diǎn)(Access Point, AP)和站點(diǎn)(Station, ST)組成。管理站點(diǎn)(Manager Station, MST)用于連接管理單元。控制站點(diǎn)(Controller Station, CST)用于連接控制單元。中繼接收節(jié)點(diǎn)(RelayAccessPoint,RAP)和中繼站點(diǎn)(Relay Station,RST)組成中繼器,用于延長無線網(wǎng)路的傳輸距離。工控機(jī)一方面接收W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)傳來的棚內(nèi)環(huán)境的光照強(qiáng)度以及窗簾扇葉的開啟角度信息，另一方面向W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制命令。
[0022]W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)、W1-FI路由節(jié)點(diǎn)之間通過W1-FI無線連接，W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)、W1-FI路由節(jié)點(diǎn)共同組成無線W1-FI網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信號的無線傳輸，用以同時傳輸室內(nèi)光照強(qiáng)度的反饋信息和用于控制步進(jìn)電機(jī)的控制信號。
[0023]光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置和與其相鄰的W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過有線方式連接，一方面接收工控機(jī)的控制信號，另一方面調(diào)整步進(jìn)電機(jī)控制扇葉開啟角度以控制光照。
[0024]光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置具有實(shí)時監(jiān)控功能，如圖2所示，包括MMF模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADI模塊)、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(DAI模塊)、低通濾波器、光照傳感器、步進(jìn)電機(jī)，它們之間都是通過有線方式進(jìn)行連接。MMF模塊是日本康泰克公司生產(chǎn)的型號為SVR-MMF2 (FIT)的模塊。MMF模塊中的控制程序使用的是基于模糊PID的控制算法。MMF模塊與ADI模塊、DAI模塊相連接，一方面接收ADI模塊傳輸?shù)墓庹諒?qiáng)度信號和扇葉的實(shí)時開啟角度信號，另一方面通過DAI模塊步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制改變扇葉開啟角度。[0025]ADI模塊、DAI模塊分別有4個端口，分別用來采集光照傳感器、步進(jìn)電機(jī)控制信號。光照傳感器采用高精度的型號為HA2003的光照傳感器，用于實(shí)時測量飼養(yǎng)棚內(nèi)的光照強(qiáng)度值，同時將信息經(jīng)DA轉(zhuǎn)換后回傳給工控機(jī)；步進(jìn)電機(jī)根據(jù)工控機(jī)的具體控制信號，對飼養(yǎng)棚內(nèi)窗簾扇葉的開啟角度進(jìn)行調(diào)整。
[0026]結(jié)合圖3，基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置工作時，一方面，測試人員通過工控機(jī)的監(jiān)控界面，根據(jù)不同季節(jié)和時間段家禽需要光照時間和強(qiáng)度的不同設(shè)定飼養(yǎng)棚內(nèi)所需達(dá)到的光照強(qiáng)度控制目標(biāo)值，工控機(jī)通過無線網(wǎng)卡將光照強(qiáng)度控制目標(biāo)值傳輸給W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)，W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過W1-FI路由節(jié)點(diǎn)將光照強(qiáng)度控制目標(biāo)值傳輸?shù)脚c光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置相連的W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)，MMF模塊從該W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)獲取光照強(qiáng)度控制目標(biāo)值信號后通過MMF模塊內(nèi)部的軟件濾波器濾除干擾信號。然后通過模糊PID(比例-積分-微分)控制算法得到控制輸出信號，控制輸出信號通過DAI模塊進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換后控制步進(jìn)電機(jī)。
[0027]另一方面，飼養(yǎng)棚內(nèi)實(shí)時光照強(qiáng)度信號通過ADI模塊進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換后通過MMF模塊傳輸?shù)綗o線網(wǎng)絡(luò)中，工控機(jī)通過W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)獲取步進(jìn)電機(jī)工作的狀態(tài)信號，顯示在監(jiān)控界面中。光照傳感器獲取飼養(yǎng)棚內(nèi)實(shí)時光照強(qiáng)度信號，經(jīng)過低通濾波器后的光照強(qiáng)度信號通過ADI模塊進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換后再通過MMF模塊傳輸?shù)綗o線網(wǎng)絡(luò)中，工控機(jī)通過W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)獲取該光照強(qiáng)度信號，并將光照強(qiáng)度值顯示在監(jiān)控界面中，同時MMF模塊將光照強(qiáng)度信號傳輸?shù)侥：齈ID算法中作為參考數(shù)據(jù)。
[0028]工控機(jī)利用訪問IP(網(wǎng)際協(xié)議)地址的方式通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問MMF模塊，完成對光照控制裝置的監(jiān)視和控制。
【權(quán)利要求】
1.一種基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于:包括工控機(jī)，工控機(jī)與W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)與W1-FI路由節(jié)點(diǎn)之間通過W1-FI無線連接，光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置和與其相鄰的W1-FI收發(fā)節(jié)點(diǎn)通過有線方式連接； 光照遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置包括MMF模塊，MMF模塊通過ADI模塊與光照傳感器連接，MMF模塊通過DAI模塊與步進(jìn)電機(jī)連接，光照傳感器設(shè)于家禽飼養(yǎng)棚內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)與家禽飼養(yǎng)棚內(nèi)窗簾扇葉連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于:所述光照傳感器通過低通濾波器與ADI模塊連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于W1-FI的家禽飼養(yǎng)棚光照無線遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，其特征在于:所述ADI模塊、DAI模塊上均設(shè)有4個端口，分別與4個光照傳感器和4臺步進(jìn)電機(jī)連接。
【文檔編號】G05B19/418GK203773318SQ201420100642
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】田波, 周武能, 孔超波, 王菊平 申請人:東華大學(xué)