一、產品簡介：

本系統由傳感節點、控制節點、中繼節點、網關、基站、現場監控終端、本地監控終端及遠程監控終端（包括遠程監控中心、客戶監控終端、便攜式移動監控終端）等組成，采用以無線傳感器網絡（Wireless Sensor Networks—WSN）為核心的物聯網對諸如雞、豬、奶牛等畜禽設施養殖環境進行監控。

本系統根據畜禽設施養殖需求，采集畜禽室內環境溫度、濕度、照度、有害氣體濃度或/和二氧化碳氣體濃度、硫化氫氣體濃度、氨氣氣體濃度等參數，以及畜禽室外環境溫度、濕度、照度、風速、風向等參數，以多跳路由方式無線自組網、路由傳輸到無線傳感器網絡基站；無線傳感器網絡基站處理及存儲網絡數據，并根據畜禽室內環境信息控制排風扇、水簾、噴淋設備、照明燈和加料設備等執行設備，調控畜禽室內環境；無線傳感器網絡基站又與本地監控終端和遠程監控終端進行通信交互，各監控終端向用戶實時提供監測數據以及執行裝置的工作狀況，用戶還能通過監控終端遠程控制監控現場執行設備的工作。

本系統還能擴展采集、傳輸圖像、視頻和語音信息。系統能進行室內參數超限和室外自然災害（極端氣候）應急報警，并且系統各監控終端具有智能決策功能，人機操作界面采用層次結構，數據及狀態顯示多樣。本系統能實現設施畜禽業技術、生態修復技術、健康養殖技術的有機融合，對畜禽室內環境進行綜合監控與修復，改善畜禽養殖環境，使畜禽在適宜的環境下生長，增強畜禽的抗病能力，減少和避免大規模病害的發生，并且能實現畜禽產品溯源與質量安全控制， 有效提高畜禽產品的產量和質量。系統實時性強、穩定性好、可靠性高、成本低、安裝維護使用方便。

本系統產品獲授權國家發明專利 4 項、實用新型專利 3 項、軟件著作權登記1 項和外觀設計 1 項，并獲江蘇省農業裝備產品推廣資質證書。本產品經部省級組織專家鑒定，其成果達到國際先進水平。產品系統架構及部分產品實物如圖1～圖 7 所示。

圖 1 畜禽設施養殖物聯網系統架構

圖 2 無線溫室采集器    

圖 3 單通道無線控制器

圖 4 8 通道無線控制器

圖 5 WSN 基站

圖 6 8 通道采集控制及現場監控終端

圖 7  物聯網遠程監控終端

二、主要功能和性能指標

主要功能指標：

（1）能實現畜禽室內環境溫度、濕度、照度、有害氣體濃度或/和二氧化碳氣體濃度或/和硫化氫氣體濃度、氨氣濃度以及畜禽室外環境溫度、濕度、照度、風速、風向等參數數據的采集、處理、傳輸、存儲、顯示及遠程無線網絡化監控、決策和管理。

（2）能根據多媒體信息、各種標量信息及內建的專家數據庫，協助用戶明確問題，構建和修改完善模型，列舉可能的方案，然后在多方案、多目標、多準則的情況下加以自動比較、分析、綜合處理和優化，以完成所需的決策和估計任務，即選定和實施最佳方案。

（3）無線傳感器網絡的無線信號繞射性強、分布性強、實時性強、自組織性強、擴展性強、魯棒性強、帶寬效率高。

（4）能根據不同畜禽、各種季節對畜禽室內環境指標的要求，通過監控終端自行設定溫度、濕度、照度和有害氣體濃度或/和二氧化碳氣體濃度或/和硫化氫氣體濃度、氨氣濃度等環境參數的采集時間和監控范圍，并且能通過監控終端遠程控制監控現場執行裝置的工作以及進行相應的狀態顯示。

（5）能夠根據畜禽設施養殖室內環境要求自適應控制畜禽室內相關設備如：排風扇、水簾、噴淋裝置、照明燈和加料裝置的開啟和關閉，使畜禽一直保持在相對適宜的溫度、濕度、照度和有害氣體濃度或/和二氧化碳氣體濃度或/和硫化氫氣體濃度、氨氣濃度等參數環境中。

（6）除能檢測和/或控制畜禽室內環境溫度、濕度、照度、有害氣體濃度或/和二氧化碳氣體濃度或/和硫化氫氣體濃度、氨氣濃度等畜禽室內環境參數以及設施畜禽室外環境溫度、濕度、照度、風速、風向等參數外，還能擴展采集、傳輸圖像、視頻和語音信息以及擴展畜禽產品溯源與質量安全控制，并能進行溫室內參數超限和溫室外自然災害（極端氣候）應急報警。

（7）能對實時測量的所有參數數據及其融合數據進行實時處理、實時繪制曲線及表格，并能實現虛擬現實的實時顯示；

（8）能進行歷史采集數據查詢、表格及曲線繪制、報表統計、打印。

（9）能實現設施畜禽業技術、生態修復技術、健康養殖技術的有機融合， 對畜禽室內環境進行綜合修復，增強畜禽的抗病能力，減少和避免大規模病害的發生，從而有效提高畜禽產品的產量和質量。

主要性能指標：

（1）環境溫度、濕度和照度的測量量程、精度、靈敏度（或分辨率）為： 溫度測量指標：

量程：-20℃～70℃；精度：示值誤差不超過±0.5℃(溫度范圍 0℃～55℃)， 示值誤差不超過±1.0℃(其余溫度范圍)；靈敏度：0.5mV/℃。

濕度測量指標：

量程：0％RH～95％RH；精度：示值誤差不超過±4%RH(濕度范圍 20％RH～

80％RH)，示值誤差不超過±5%RH(其余濕度范圍)；分辨率：0.5％RH。照度測量指標：

量程：0 lx～40000 lx；精度：示值誤差不超過±5% rdg。有害氣體濃度測量指標：

量程：0 ppm～100ppm (典型探測范圍：0～30 ppm)；精度：示值誤差不超過±0.5 ppm；靈敏度：0.15～0.5。

（2）智能決策選擇熟練度≥ 95%。

（3）智能決策學習熟練度≥ 95%。

（4）智能決策制定精確度≥ 98%，其中關鍵智能決策制定精確度 100%。

（5）WSN無線通信頻段：433MHz ISM/SRD。

（6）模擬信號輸入/輸出接口：4mA～20mA、0～10mA 、0～5V、0～5V。

（7）數字信號輸入/輸出接口：I/O、UART、RS-485、RS-232、開關量、頻率量。

（8）網卡接口：RJ45。

（9）WSN節點工作溫度：-20℃～70℃（其中 WSN 中繼節點和 WSN 網關工作溫度：-40℃～85℃）。

（10）WSN基站工作溫度：-40℃～85℃。

（11）WSN節點和基站系統工作濕度：≤95%RH。

（12）WSN供電電壓：AC 150V～265V、50Hz。

（13）WSN各節點、網關防護等級：IP65 或 IP55。