关于智慧牧场牲畜动态智能感知系统的研究与应用.doc
上传者：tiros009
2022-07-22 23:20:34上传
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关于智慧牧场牲畜动态智能感知系统的研究与应用
谢光 于世荣 摘 要:智慧牧场是运用现代物联网技术管理的牧场,属于智慧农业的范畴。智慧牧场的养殖过程和加工销售过程全部建立了食品安全跟踪体系,保障了消费者的饮食安全和管理便捷性。文章以智慧牧场牲畜动态智能感知系统设计为切入点,论述系统实现的方式,给出核心支持技术、主要作业流程等内容,并通过模拟和典型应用分析,对系统应用价值进行论证。
关键词:智慧牧场;牲畜动态;智能感知系统;智能技术
1 智慧牧场牲畜动态智能感知系统设计
1.1 拓扑结构
从拓扑结构上看,智慧牧场牲畜动态智能感知系统設计有4个主要部分,即以传感器为代表的执行单元、中央控制器、通信结构以及辅助设备,其中,除执行单元除传感器外,还包括监控器、报警器等。中央控制器则以计算机为核心,属于系统的主要结构。通信机构包括各类有线线路和有线通信信道,辅助设备包括人机交互界面、指令下达和参数变更界面等[1]。
1.2 结构功能分析
从功能上看,智慧牧场牲畜动态智能感知系统的4个部分,功能带有递进关联,以可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)逻辑控制器负责对系统指令和信息的处理,以控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线系统复杂进行多样信息的分别处理,以保证其不会出现互扰问题。PLC和CAN总线系统分别隶属于中央控制器和通信结构。执行单元中,传感器和监控器作为工作终端,主要负责信息收集,如牲畜是否出现异常活跃、打斗情况等。通信系统主要负责将各类关联信息传递给中央控制器、信息存储器、执行单元等处,保证信息的交互效果。中央控制器负责结合默认工作程序,对终端传递的信息进行读取和分析,再根据分析结果下达处理命令,由其他执行元件给出响应。辅助设备的作用较为多样,包括信息的记录、工作参数的更改等,以提升智慧牧场牲畜动态智能感知系统的功能完善性[2]。
2 智慧牧场牲畜动态智能感知系统实现
2.1 核心支持技术
智慧牧场牲畜动态智能感知系统实现,依赖各类现代化的工作技术,包括物联网技术、智能技术、有线通信技术、无线通信技术、集成技术、差异化控制技术、现场总线技术等。不同技术强调与不同拓扑结构的匹配,以集成技术完成总体控制,以嵌入技术进行区域化结构功能集中。各项技术中,智能技术、差异化控制技术居于核心地位。如进入夏季后,牧场中的牛舍、猪舍等,可能出现温度过高问题,可将温度传感器置入对应牛舍、猪舍中,实时获取对应区域内的温度信息,在智能技术的支持下,传感器可借助有线通信技术,将对应信息输入到中央处理器中,由中央处理器进行安全性评析。假定6月份牛舍中的理想温度为Q摄氏度,在实际生产活动中,牛舍中的温度往往会围绕Q出现波动,可表现为一个具有模糊线性特点的数集:
Q=[Qmix,…,Q1,Q2,Q3,Q4,…,Qmax]
其中,[Qmix,Qmax]代表牛舍温度的理想值范围,可借助大数据信息,获取[Qmix,Qmax]的参考值,将其代入计算机中实现记忆,在智慧牧场正常工作的过程中,如果传感器收集的实时温度信息仍处于[Qmix,Qmax]范围内,表明牛舍温度条件无异常,系统
谢光 于世荣 摘 要:智慧牧场是运用现代物联网技术管理的牧场,属于智慧农业的范畴。智慧牧场的养殖过程和加工销售过程全部建立了食品安全跟踪体系,保障了消费者的饮食安全和管理便捷性。文章以智慧牧场牲畜动态智能感知系统设计为切入点,论述系统实现的方式,给出核心支持技术、主要作业流程等内容,并通过模拟和典型应用分析,对系统应用价值进行论证。
关键词:智慧牧场;牲畜动态;智能感知系统;智能技术
1 智慧牧场牲畜动态智能感知系统设计
1.1 拓扑结构
从拓扑结构上看,智慧牧场牲畜动态智能感知系统設计有4个主要部分,即以传感器为代表的执行单元、中央控制器、通信结构以及辅助设备,其中,除执行单元除传感器外,还包括监控器、报警器等。中央控制器则以计算机为核心,属于系统的主要结构。通信机构包括各类有线线路和有线通信信道,辅助设备包括人机交互界面、指令下达和参数变更界面等[1]。
1.2 结构功能分析
从功能上看,智慧牧场牲畜动态智能感知系统的4个部分,功能带有递进关联,以可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)逻辑控制器负责对系统指令和信息的处理,以控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线系统复杂进行多样信息的分别处理,以保证其不会出现互扰问题。PLC和CAN总线系统分别隶属于中央控制器和通信结构。执行单元中,传感器和监控器作为工作终端,主要负责信息收集,如牲畜是否出现异常活跃、打斗情况等。通信系统主要负责将各类关联信息传递给中央控制器、信息存储器、执行单元等处,保证信息的交互效果。中央控制器负责结合默认工作程序,对终端传递的信息进行读取和分析,再根据分析结果下达处理命令,由其他执行元件给出响应。辅助设备的作用较为多样,包括信息的记录、工作参数的更改等,以提升智慧牧场牲畜动态智能感知系统的功能完善性[2]。
2 智慧牧场牲畜动态智能感知系统实现
2.1 核心支持技术
智慧牧场牲畜动态智能感知系统实现,依赖各类现代化的工作技术,包括物联网技术、智能技术、有线通信技术、无线通信技术、集成技术、差异化控制技术、现场总线技术等。不同技术强调与不同拓扑结构的匹配,以集成技术完成总体控制,以嵌入技术进行区域化结构功能集中。各项技术中,智能技术、差异化控制技术居于核心地位。如进入夏季后,牧场中的牛舍、猪舍等,可能出现温度过高问题,可将温度传感器置入对应牛舍、猪舍中,实时获取对应区域内的温度信息,在智能技术的支持下,传感器可借助有线通信技术,将对应信息输入到中央处理器中,由中央处理器进行安全性评析。假定6月份牛舍中的理想温度为Q摄氏度,在实际生产活动中,牛舍中的温度往往会围绕Q出现波动,可表现为一个具有模糊线性特点的数集:
Q=[Qmix,…,Q1,Q2,Q3,Q4,…,Qmax]
其中,[Qmix,Qmax]代表牛舍温度的理想值范围,可借助大数据信息,获取[Qmix,Qmax]的参考值,将其代入计算机中实现记忆,在智慧牧场正常工作的过程中,如果传感器收集的实时温度信息仍处于[Qmix,Qmax]范围内,表明牛舍温度条件无异常,系统
关于智慧牧场牲畜动态智能感知系统的研究与应用
