基于RFID与Zigbee的牛场远程监测系统设计
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案一、引言RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种通过无线电信号自动识别目标并获取相关数据的技术。
在畜牧业养殖管理中，RFID技术可以用于识别和跟踪动物，提高管理效率，并实现精确的数据记录和分析。
本文将介绍一种RFID畜牧业养殖管理系统解决方案，旨在提供一种高效、智能的养殖管理方式。
二、系统概述RFID畜牧业养殖管理系统是基于RFID技术的一种全面管理方案。
该系统由硬件设备、软件平台和数据分析模块组成。
硬件设备包括RFID标签、读写器、数据采集器和网络设备。
软件平台提供数据管理、分析和可视化界面。
数据分析模块通过对采集到的数据进行处理和分析，提供决策支持。
三、系统功能1. 动物识别和跟踪：每只动物都携带一个唯一的RFID标签，通过读写器可以实时识别和跟踪动物的位置和状态。
这样可以方便管理人员对动物进行定位和监控，确保动物的安全和健康。
2. 数据采集和记录：系统可以自动采集和记录动物的相关数据，如体重、体温、进食量等。
这些数据可以通过RFID标签和读写器进行实时获取，并存储到数据库中，方便后续的数据分析和管理。
3. 养殖环境监测：系统可以通过传感器监测养殖环境的温度、湿度、气体浓度等参数，并将数据与动物的健康状态进行关联分析。
这样可以及时发现环境异常，采取相应的措施，保障动物的生长和发展。
4. 疾病预警和防控：系统可以根据动物的健康数据和环境监测数据，利用数据分析模型进行疾病预警和防控。
当系统检测到动物的健康状态异常或环境存在潜在的疾病风险时，会自动发出预警信号，提醒管理人员采取相应的措施，减少疾病的传播和影响。
5. 数据分析和决策支持：系统可以对采集到的数据进行分析和处理，提供养殖管理的决策支持。
通过对历史数据的分析，可以预测动物的生长趋势和养殖效益，帮助管理人员做出科学的决策，提高养殖业的效益。
四、系统优势1. 提高管理效率：RFID技术可以实现动物的自动识别和跟踪，减少了人工操作的工作量，提高了管理效率。
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案一、引言RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种利用无线电信号进行非接触式数据传输和识别的技术。
在畜牧业养殖管理中，RFID技术可以应用于动物标识、行为监测、疾病追溯等方面，提高养殖管理的效率和准确性。
本文将介绍一种基于RFID技术的畜牧业养殖管理系统解决方案。
二、系统概述该系统包括RFID标签、读写器、数据管理平台和挪移终端应用程序。
RFID标签贴在动物身上，读写器通过无线电信号与标签进行通信，将标签的信息读取并传输到数据管理平台。
数据管理平台对接收到的数据进行存储和处理，并提供相应的查询和分析功能。
挪移终端应用程序可以通过无线网络与数据管理平台进行交互，实现远程管理和监控。
三、系统功能1. 动物标识管理：系统可以为每只动物分配惟一的RFID标识，并记录动物的基本信息，如品种、性别、出生日期等。
通过读写器可以实时读取动物的标识信息，实现动物的定位和身份识别。
2. 动物行为监测：通过在动物身上植入RFID标签，可以实时监测动物的行为活动。
例如，可以记录动物的进食、活动、歇息等行为，分析动物的健康状况和行为习惯。
3. 疾病追溯管理：系统可以记录动物的疫苗接种情况、疾病发生情况等信息。
当发生疾病疫情时，可以快速追溯到受影响的动物，并采取相应的措施进行防控。
4. 养殖环境监测：系统可以监测养殖环境的温度、湿度、气体浓度等参数，及时发现异常情况并及时采取措施，确保动物的健康和安全。
5. 数据分析和报表生成：系统可以对采集到的数据进行分析和统计，生成相应的报表和图表，匡助养殖管理者了解养殖情况、做出科学决策。
四、系统优势1. 提高养殖管理效率：RFID技术可以实现动物的自动识别和定位，减少人工操作的时间和精力，提高养殖管理的效率。
2. 提高数据准确性：通过RFID标签和读写器的配合，可以实现动物信息的准确读取和传输，避免了传统手工记录可能存在的错误和遗漏。
基于ZigBee技术的奶牛活动量监测系统的研究与设计的开题报告
基于ZigBee技术的奶牛活动量监测系统的研究与设计的开题报告1. 研究背景和意义近年来，随着农业生产和农业科技的不断发展，奶牛养殖逐渐向规模化、现代化和智能化方向发展。
而随着奶牛养殖规模的不断增大，奶牛的健康和活动量监测就显得尤为重要。
传统的奶牛养殖监测方式耗时费力，人工干预大，对于大规模养殖来说效率过低、质量难以保证。
因此，需要研发一种传感器网络技术来监测奶牛的健康状况和活动量，提高养殖效率，保障产品质量与产量。
ZigBee技术是一种无线传感器网络技术，其具有功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等优点。
利用ZigBee技术来设计和实现奶牛活动量监测系统是很有前景和实用价值的。
因此，本研究将在ZigBee技术的基础上，研究和设计一种奶牛活动量监测系统，以提高奶牛养殖的效率和质量，实现奶牛智能化养殖。
2. 研究内容和目标本研究将以奶牛活动量监测为主要研究内容，设计和实现一种基于ZigBee技术的奶牛活动量监测系统。
主要的研究目标包括以下几个方面：(1) 分析、研究和选择合适的传感器设备，包括加速度计、温度传感器、湿度传感器等，从而达到准确和全面监测奶牛的活动量和健康状况的目的；(2) 构建ZigBee网络，采用分层的网络结构，实现信号的传输和传感器之间的无线通信；(3) 设计和实现奶牛活动量监测系统的硬件平台，包括ZigBee模块、传感器模块、数据采集模块等组成部分；(4) 开发奶牛活动量监测系统的软件平台，包括智能算法、数据分析和处理、实时监控和预警等功能；(5) 对系统进行测试、调试和优化，提高系统的稳定性、可靠性和准确性；(6) 最终实现奶牛活动量监测系统的工程化应用。
3. 研究方法和技术路线本研究将采用文献法、调研法、实验法和工程应用法相结合的研究方法。
首先，通过文献法和调研法，了解奶牛养殖行业现状、传感器技术发展动态、ZigBee技术优缺点等方面的信息。
其次，利用实验法，采集奶牛的运动数据，并研究分析数据的变化规律。
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案一、引言RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种通过无线电信号识别目标并获取相关数据的技术。
在畜牧业养殖管理中，RFID技术被广泛应用于动物标识和追踪，以提高养殖管理的效率和准确性。
本文将介绍一种基于RFID技术的畜牧业养殖管理系统解决方案。
二、系统概述1. 系统目标本系统的目标是利用RFID技术实现畜牧业养殖管理的自动化和信息化，提高养殖效率、降低管理成本，并确保畜牧业养殖的安全和健康。
2. 系统功能（1）动物标识与追踪：通过给动物植入RFID标签，实现对动物的唯一标识和追踪，包括动物的出生信息、疫苗接种情况、生长发育情况等。
（2）环境监测：通过RFID传感器监测畜牧场的温度、湿度、气体浓度等环境参数，及时发现异常情况并采取相应措施。
（3）饲料管理：通过RFID技术对饲料进行管理，包括饲料的采购、储存、使用等环节，确保饲料的质量和供应的及时性。
（4）疾病预警：通过RFID标签和传感器监测动物的行为、体温等指标，及时发现动物的异常情况，并进行疾病预警和处理。
（5）数据分析与决策支持：通过对采集到的数据进行分析和挖掘，提供养殖管理的决策支持，包括饲养方案优化、疫苗接种计划制定等。
三、系统架构本系统由硬件设备和软件平台两部分组成。
1. 硬件设备（1）RFID标签：用于植入到动物体内，实现对动物的唯一标识和追踪。
（2）RFID读写器：用于读取和写入RFID标签的信息，实现对动物的识别和数据采集。
（3）RFID传感器：用于监测畜牧场的环境参数，如温度、湿度等。
（4）数据存储设备：用于存储采集到的数据，如数据库、云存储等。
2. 软件平台（1）数据采集与管理软件：用于接收和处理RFID标签和传感器采集的数据，进行数据的存储和管理。
（2）数据分析与决策支持软件：用于对采集到的数据进行分析和挖掘，提供决策支持的报表和图表。
（3）移动终端应用软件：用于养殖管理人员通过移动设备进行畜牧业养殖管理的操作和监控。
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案一、引言畜牧业养殖管理是农业领域中的重要一环，对于提高畜牧业生产效率、优化资源利用、保障食品安全等具有重要意义。
然而，传统的畜牧业养殖管理方式存在着信息不对称、数据采集困难、管理效率低下等问题。
为了解决这些问题，本文提出了一种基于RFID（Radio Frequency Identification）技术的畜牧业养殖管理系统解决方案。
二、系统概述本系统采用RFID技术作为数据采集手段，结合物联网技术和云计算技术，实现对畜牧业养殖全过程的信息化管理。
系统包括硬件设备、软件平台和数据管理三个主要组成部分。
1. 硬件设备系统的硬件设备包括RFID标签、RFID读写器、传感器、数据采集终端等。
RFID标签用于对畜禽进行标识和追踪，RFID读写器用于读取标签上的信息，传感器用于采集环境数据和动物行为数据，数据采集终端用于将采集到的数据上传至软件平台。
2. 软件平台软件平台是系统的核心部分，包括数据采集、数据处理、数据存储和数据分析等功能。
通过RFID读写器和传感器采集到的数据将实时上传至软件平台，经过数据处理和存储后，用户可以通过平台进行数据查询、分析和管理。
3. 数据管理系统的数据管理功能主要包括数据存储、数据查询和数据分析。
通过云计算技术，系统将采集到的数据存储在云端，用户可以通过软件平台进行数据查询和分析，实现对畜牧业养殖全过程的精细化管理。
三、系统特点1. 高效性：采用RFID技术进行数据采集，实现对畜禽的自动化标识和追踪，大大提高了数据采集的效率和准确性。
2. 实时性：通过数据采集终端将采集到的数据实时上传至软件平台，用户可以随时随地获取最新的畜牧业养殖数据。
3. 精细化管理：通过云计算技术和数据分析功能，系统可以对畜牧业养殖全过程进行精细化管理，帮助用户优化养殖环境、提高养殖效益。
4. 数据安全：系统采用云端存储方式，数据备份和安全性得到有效保障，避免了数据丢失和泄露的风险。
基于RFID与Zigbee的牛场远程监测系统设计
摘
要 ： 针对 传 统 畜 牧业 的局 限 性 ， 对 现 阶段 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 技 术 和嵌 入 式 技术 进 行 了 分 析 ， 将Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ技 术 与 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ技术
完美 结 合 ， 提 出 了一 种 牛场 无 线 远 程监 控 系 统 。该 监 控 系 统 有 牛 只管 理 、 生殖保健管理 、 产奶管理 、 决 策 支 持 管 理、 营 养搭 配 管 理及 智 能 预 警 管 理等 功 能 模块 ， 分别 设 计 了牛 只管 理 、 牛奶品质检测 、 通 用 模 块 节 点 和 牛 场 感 知 模 块 。牛 场 选程 监 测 系 统 为奶 牛 养 殖 的 现代 化 管理 、 疾 病 防 治 和食 品 安 全 等 提 供 了有 效 的 手 段 与 方 法 ， 具 有 良
一
方面是我国少数企业社会 责任缺失 、 忽视产 品质量
管 理 而造 成 了严 重 后 果 ； 另 一 方 面 也 反 映 出 原 奶 生
产、 收购和加 工等链 条上监管技 术薄 弱。因此 ， 原奶
生 产过 程 中牛 奶 质 量 自动 监 测 和 产 品 分 级 成 为奶 牛 养殖 企 业 亟待 解 决 的 问题 。
的接收汇集和转发 ， 监测 中心 负责数 据存储及 显示 ，
进行数据分析 与管 理 ， 研 究奶 牛行为 学特征 、 生 物学
・
１ ６ ３・
２ ０ １ ３年 ２月
农 机 化 研 究
第 ２期
特 征表 达 与建 模 技术 。利 用 数 据 挖 掘 技术 ， 研 究 奶 牛 生 产效 益 的关 联 因素 及其 优 化方 法 。 传感 器 节 点 包 括 牛 只 管 理 、 牛奶 品质检测 、 通 用 模 块节 点 以及 牛场感 知 。 １ ． １ 牛 只管 理 采用 Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 电子 耳 标 及 自动 识 别 系 统 ， 实 时 监 控
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案一、引言RFID（Radio Frequency Identification）技术是一种非接触式自动识别技术，它通过无线电信号来实现对物体的远距离识别和数据传输。
在畜牧业养殖管理领域，RFID技术的应用可以提高养殖管理的效率和精确度，减少人力成本和错误率。
本文将介绍一种基于RFID技术的畜牧业养殖管理系统解决方案，包括系统架构、功能模块、技术实现和应用效果等方面的详细内容。
二、系统架构RFID畜牧业养殖管理系统由硬件设备和软件系统两部份组成。
1. 硬件设备系统的核心硬件设备是RFID标签和RFID读写器。
RFID标签贴在牲畜的身上，每一个标签都有惟一的标识码，可以通过RFID读写器进行读取和写入操作。
读写器通过无线电信号与标签进行通信，并将读取到的数据传输给软件系统。
2. 软件系统软件系统包括数据采集模块、数据处理模块和数据展示模块。
数据采集模块负责接收RFID读写器传输过来的数据，并将其存储到数据库中。
数据处理模块对采集到的数据进行分析和处理，提取实用的信息并生成相应的报表。
数据展示模块将处理后的数据以图表、表格等形式展示给用户，方便用户进行养殖管理和决策。
三、功能模块RFID畜牧业养殖管理系统具有以下功能模块：1. 标签管理该模块用于管理RFID标签的注册、绑定和解绑操作。
用户可以通过该模块添加新的标签信息，绑定标签与牲畜的关联关系，并在需要时解绑标签。
2. 数据采集该模块负责接收RFID读写器传输过来的数据，并将其存储到数据库中。
每一个标签的读取数据包括牲畜的标识码、读取时间和位置等信息。
3. 数据处理该模块对采集到的数据进行分析和处理，提取实用的信息并生成相应的报表。
例如，可以根据标签的读取时间和位置信息统计牲畜的活动轨迹和活动时间，评估牲畜的运动情况和健康状况。
4. 养殖管理该模块用于管理养殖过程中的各项操作，包括喂养、疫苗接种、疾病治疗等。
用户可以通过该模块记录每一个牲畜的养殖信息，并设置提醒功能，及时提醒用户进行相应的操作。
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案
RFID畜牧业养殖管理系统解决方案一、简介RFID畜牧业养殖管理系统是一种基于射频识别技术的解决方案，旨在提高畜牧业养殖管理的效率和精确性。
该系统通过使用RFID标签和读写器，实现对畜牧业养殖过程中的动物、饲料、药物等物资的追踪和管理，从而帮助畜牧业养殖企业实现精细化管理、提高生产效益。
二、系统组成1. RFID标签：每只动物、每批饲料、每种药物等物资都附带一个RFID标签，上面存储了唯一的识别码和相关信息。
2. RFID读写器：用于读取RFID标签上的信息，并与系统进行数据交互。
3. 数据管理系统：包括数据库和管理软件，用于存储和管理RFID标签读取的数据，提供数据分析和报告功能。
三、系统功能1. 动物管理：每只动物都佩戴有RFID标签，通过读写器可以实时获取动物的身份信息、健康状况、饲养记录等。
系统可自动记录动物的进出、疫苗注射、繁殖情况等数据，方便管理人员进行动物追踪和养殖计划的制定。
2. 饲料管理：每批饲料都附带有RFID标签，系统可以记录饲料的生产日期、配方、供应商信息等。
通过读写器，管理人员可以实时了解饲料的使用情况、库存量和过期情况，确保饲料的合理使用和安全性。
3. 药物管理：每种药物都附带有RFID标签，系统可以记录药物的批次、生产日期、有效期限等信息。
通过读写器，管理人员可以追踪药物的使用情况、库存量和过期情况，确保药物的使用安全和有效性。
4. 数据分析和报告：系统可以根据读取的数据进行分析，生成各种报告，如动物繁殖报告、饲料消耗报告、药物使用报告等。
这些报告可以帮助管理人员了解养殖业务的情况，做出决策和改进措施。
四、系统优势1. 精确追踪：通过RFID标签和读写器，系统可以实现对动物、饲料、药物等物资的精确追踪，避免了传统手工记录的误差和漏洞。
2. 高效管理：系统自动记录和处理数据，大大提高了养殖管理的效率，减少了人工操作和耗时。
3. 数据分析：系统可以对读取的数据进行分析，帮助管理人员了解养殖业务的情况，发现问题和改进空间。
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化、繁殖过程管理智能化、产奶管理分析自动化、饲喂
管理均衡精细化、疫病管理知识专业化、物资管理透 明化以及企业自动化设备信息大集成，提高了奶牛养
殖的现代化水平。 ３）系统具有布置简单、成本低及稳定性高等特
通讯作者：熊焕亮（１９７７一），男，南昌人，讲师，硕士，（Ｅ—ｍａｉｌ）
ｘｉｏｎｇｈｕａＩｌｌｉａｎｇ＠１ ２６．ｃｏｍ
ｏ
万方数据
２０１３年２月
农机化研究
第２期
特征表达与建模技术。利用数据挖掘技术，研究奶牛
生产效益的关联因素及其优化方法。
具体任务是对数据进行接收和转发，对其存储能力不
高，因此可采用ＣＣ２４３０进行设计。
生产过程中牛奶质量自动监测和产品分级成为奶牛 养殖企业亟待解决的问题。
低复杂度、低成本、通信可靠和网络容量大等特点的 无线通信技术旧ｊ。ｚｉｇＢｅｅ协议的ＰＨＹ层和ＭＡｃ层采
用ＩＥＥＥ８０２．１５．４协议标准，网络层由ｚｉｇＢｅｅ联盟制
定，应用层则允许用户根据需求进行开发。 基于无线传感器和嵌入式技术，本设计的奶牛远 程监测系统总体结构包括传感器、中心控制节点以及 监测中心等，结构框图如图１所示。
ＣＣ２４３０
翮
蚕ｌ旦 竺
牛只管理
牛只管理包括牛只基本信息登记、牛只转舍处
数据处理模块
内部 ＡＤＣ
Ｉ／ｏ接ｒ１
ｌ
——＿＿＿＿＿上＿
１（斤１ 、＝
Ｉ
罔引
理、生长测定登记、体形评定（线性评定）、体况评分、 离场登记、公牛信息库、牛只制卡以及查询统计。 ３．３．２生殖保健管理
生殖保健包括发情配种登记、妊检登记、干奶登
益最大化，提高食品安全保障水平。安装了电导电极
呼吸频率测量采用Ｋ型热电偶（ＴＰＫ一１，泰仕 ＴＥｓ），测量牛鼻孔呼吸气体。热电偶同时完成对呼吸 频率和体温的测量。
ＡＤｘＬ３３０三维加速度传感器获取奶牛三轴（ｘ弘）
和温度传感器，乳汁连续流过传感器时，实时检测乳
汁电导率和牛奶温度，即时反映奶牛个体健康状况，
奶量计，根据奶牛个体自身情况设定挤奶参数，从而 获得最佳挤奶性能一Ｊ。在整个挤奶过程中，控制系统
２传感器节点设计
２．１
无线通讯中心控制节点
在本设计中，中心控制节点的主要功能是收集传
感器发送来的感知信息，然后对信息进行预处理，并 压缩成一个数据包转发给主控监测计算机，ＰＣ机接 收通过中心控制节点发送来的信息。考虑到本节点
计划跟踪。
３．３．４决策支持管理
点，具有很大的实际应用价值。
参考文献：
［１］任丰原．无线［Ｊ］．软件学报，２００３，１４（２）：１１４８—１１５７． ［２］ 莱普生一中国领先的ＲＦＩＤ技术方案供应商［ＥＢ／ＯＬ］． （２０１ｌ一１２—３０）．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．１ａｉｐｓｏｎ．ｅｏｍ／ｃｓｓ／ｉｎｄｅｘ．ｃｓｓ． ［３］ 瞿磊．ｚｉｇＢｅｅ技术及其应用［Ｍ］．北京：北京航空航天大 学出版社，２００７． ［４］ 尹令．基于无线传感器网络的奶牛行为特征监测系统设 计［Ｊ］．农业工程学报，２０１０，２６（３）：２０３—２０８． ［５］ 田富洋．奶牛采食量自动检测仪的研制［Ｄ］．泰安：山东农 业大学，２００６：１５—２０． ［６］李晋阳．奶牛乳腺炎智能检测仪的设计与研究［Ｊ］．仪器 仪表学报，２００７（２）：２６４—２６７． ［７］杨帮文．新编传感器实用宝典［Ｍ］．北京：机械工业出版
２０１３年２月
农机化研究
第２期
基于ＲＦｌ Ｄ与Ｚｉｇｂｅｅ的牛场远程监测系统设计
吴沧海１８，何火娇¨，熊焕亮１８，熊焕东２
（１．江西农业大学ａ．软件学院；ｂ．江西省高等学校农业信息技术重点实验室，南昌 建县奶牛养殖基地，江西新建） 摘要：针对传统畜牧业的局限性，对现阶段ｚｉ曲ｅｅ技术和嵌入式技术进行了分析，将ＲＦＩＤ技术与ｚｉ加ｅｅ技术 完美结合，提出了一种牛场无线远程监控系统。该监控系统有牛只管理、生殖保健管理、产奶管理、决策支持管 理、营养搭配管理及智能预警管理等功能模块，分别设计了牛只管理、牛奶品质检测、通用模块节点和牛场感知 模块。牛场选程监测系统为奶牛养殖的现代化管理、疾病防治和食品安全等提供了有效的手段与方法，具有良 好的应用前景。 关键词：牛场；远程监控系统；Ｚｉｇｂｅｅ；ＲＦＩＤ；ＣＣ２４３０ 中图分类号：ＴＰ２７７；Ｓ１２６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３—１８８×（２０１３）０２—０１６３—０４ ３３００４５；２．江西南昌新
湿度的最大与最小值、二氧化碳和氨气的最大与最小 值、牛只体温和体重的最大与最小值以及牛只每日进 食量等的最大与最小值。
４
结论
１）本文研究的基于ＲＦＩＤ与Ｚｉｇｂｅｅ ｃｃ２４３０奶牛
较小的感应头安装到奶牛的颞窝”Ｊ。 ２．２．２牛奶品质检测 主要是对牛奶中所含的成分进行检测（脂肪、非
映奶牛健康问题最直接的指标，奶牛产量突然降低，
其第一迹象是奶牛的健康有问题或者奶牛正处于发
脂乳固体、密度、蛋白质、乳糖、含水量、冰点、灰份及 样品温度），同时根据ｐＨ值和乳汁电导率预测奶牛是
否患有乳腺炎∞ｏ。采用安徽仁创电子科技有限公司 ＬＳ—Ｍｃｃ牛奶分析仪，它是标准ＲＳ２３２接口，如何将 它检测出来的数据发送至监测中心ＰＣ机呢？还需配 置一个无线ｃＣ２４３０。该方案的电路图如图２所示。 ２。２．３通用模块
・１６４・
可根据奶流量大小通过调节挤奶脉动器实现仿生化
挤奶，当泌乳速率较低时，脉动频率增加，启动对奶牛 乳房的“按摩”功能，促进奶牛快速、多量地产奶，提高
万方数据
２０１３年２月
农机化研究
第２期
机械化挤奶效率；当泌乳速率较高时，脉动器的“按 摩”功能停止。在挤奶过程末期，奶牛泌乳结束，牛奶 流量迅速降低，控制系统根据此流量信号及时执行自 动脱杯动作，防止因过挤对奶牛乳房造成伤害。 ３）牛场感知模块。其使用的牛场传感器模块旧１
中心控制节点主要负责接收及转发。所有数据
采集以无线的方式发送到中心控制节点，这个节点再 将其通过串行口传给监测中心Ｐｃ机。中心控制节点 软件程序设计流程可以描述为上电初始化、ＣＣ２４３０
图２牛奶品质检测及乳腺炎预测模块
硬件初始化及ｚｉｇｂｅｅ协议栈初始化；然后，建立网络， 执行协议转换任务；最后，发送数据。
为隐性乳房炎早期发现和定量诊断提供依据。结合 牛只传感器模块，识别牛只个体信息，并将采集到的
乳汁电导率和温度参数与牛只和挤奶时间一起传输 到中心数据库。 １．３通用模块 １）牛只称重传感器。安装在奶牛日常出入的通 道上，将牛只识别信息和牛只体重信息通过中心控制 节点传输至中心数据库； ２）流量传感器。安装在挤奶位。牛奶产量是反
方向的运动加速度，来感知奶牛运动的趋势和运动变 化的快慢程度‘３ Ｊ。
监测奶牛采食量状况，根据奶牛营养配方模型，
建立补饲系统。奶牛采食量的监测主要采用高频反 射涡流电感式传感器，选用浙江省温州市柳市百斯特
电器科技有限公司生产的ＢＩＪＪｌ２Ａ４—４一ｚ１／Ａ ｘＴ型。
将传感器的感应头与感应电路分开，只将传感器体积
记、产犊登记、流产登记、牛只性别校验、近交系数计 算、配种计划模拟、群体近交分析以及查询统计。 疾病登记、检疫登记、免役登记、检／免疫计划管
理、盲乳头登记、修蹄护蹄、消毒登记、疾病分析、检疫
・１６５・
ｓｌＩＴ７ｌ
ＩｓＬ２９０ｌｏ
Ｉ
图４牛传感器模块
万方数据
２０１ ３年２月
农机化研究
第２期
分析、免疫分析以及综合登记。
如图４所示。
图４中，ＳＨｌｒ７１为空气温湿度传感器；ＩｓＬ２９０１０为 光照传感器；Ｂ５３０为二氧化碳传感器；ＢＧ为氨气传感 器；ＦＤｓｌｏｏ为牛场土壤水分传感器。一般来说，柔软 干燥的地面有利于奶牛的肢蹄健康‘９｜，减少肢蹄病。
３系统软件设计
３．１传感器节点软件 传感器节点软件流程的主要内容是系统上电、自 检、数据收集、接收与发送。因此，传感器节点软件运 行步骤是上电初始化，然后检查网络状态及搜索网 络，对经标识后的数据做出判断。 ３．２中心控制节点程序
基础体温测量传感器监测奶牛的体温、脉搏、呼吸频
率和运动行为特征等。 １．２牛奶品质检测
任何动物个体的资料，对其进行关键信息的跟踪，进
行疾病防范和控制等。
对体温和呼吸频率行为特征的监测可用于检测
动物发情与呼吸疾病等。
运用电子传感器和生化传检测技术，在挤奶厅现 场检测牛奶各项生化指标，实现产品分级自动化及效
牧场生产报告（牛群变动一产奶日报／月报／牛群
周转月报）、牛群周转分析（月报／年报）、牛群饲喂成
本分析（月报／年报）以及产奶综合分析（牛群产奶计
划、生产和去向分析）。
３．３．５营养搭配管理 饲料信息、配方制作、配方优化、营养／日粮分析、
原料合成以及配方输出。 ３．３．６智能预警管理 设定产奶量的最小值与最大值、产奶天、空气温
２．２感知节点设计方案
传感器节点包括牛只管理、牛奶品质检测、通用 模块节点以及牛场感知。
１．１
无线传感器模块节点是奶牛环境监测系统的基 本组成单元，其任务是实现环境数据的感知采集，处 理及无线通信等，由传感器、处理器、无线通信模块和
电源模块组成。ＣＣ２４３０芯片集成了微处理器和无线
牛只管理 采用ＲＦＩＤ电子耳标及自动识别系统，实时监控
情期，计算和分析奶牛泌乳变化曲线，有助于积极地
发现和解决奶牛健康方面的潜在问题。 １．４牛场感知
用于监控牛场环境状况，测量气温、湿度、光度和
氨浓度等情况，通过中心控制节点传送至监测中心。 监测中心根据需要发送控制指令，为牛的生存环境提 供保障。
１）牛只称重传感器。称重传感器使用ｃｚＬ２０ｌ， 量程１０～５００ｋｇ∞１，称重传感器模块如图３所示。 ２）流量传感器。采用德国ｗｅｓｉｆａｈａ公司研制的