本發(fā)明涉及農業(yè)品檢測領域,提供一種流水線家禽檢視系統。
背景技術:
家禽如今已經實現流水線作業(yè),但如何保證流水線作業(yè)安全性、平順性、可靠性和耐用性,必須具有優(yōu)質的處理服務、快速的應急處理能力以及合理的維護成本。因此,需及時發(fā)現家禽農副產品生產的信息,規(guī)避風險,保證生命安全。第二需實時掌握家禽農副產品生產的狀態(tài),以便科學指導維護。通過家禽環(huán)境下的檢視,對家禽關鍵數據進行檢視,并能夠準確無誤的把數據傳回,能實現對農副產品生產狀態(tài)的安全、實時、有效的監(jiān)測,所以需要在深入分析當下家禽生產所處的條件,圍繞家禽信息監(jiān)測問題,結合嵌入式計算機技術、自動控制技術以及通信技術,為實現對家禽信息進行檢測采集處理,發(fā)明一種流水線家禽檢視系統是必要的。
技術實現要素:
有鑒于此,本發(fā)明要解決的技術問題是實現一種對當前的家禽溫度、家禽信息進行檢測采集處理的、可靠的家禽檢測系統。為達到上述技術方案的效果,本發(fā)明的技術方案為:提供一種流水線家禽檢視系統,流水線家禽檢測系統包含接收器、控制服務器、位置服務器、電壓轉換器、禽旁微處理器、禽載通信模塊、禽旁信號采集器、傳感器、線下存儲模塊、信號采集模塊組成,其中,傳感器的功能包含溫度、重量;設置于需要檢測的家禽口邊,用于對每個區(qū)域內的正在移動的家禽的相關信息進行檢測;接收器接收和獲取規(guī)定范圍位置區(qū)域的家禽群的信息;根據信息中攜帶的家禽標識從已存儲的家禽群的信息中查詢述家禽標識規(guī)定范圍位置區(qū)域的家禽群信息;收集每個區(qū)域下所有的家禽的各種信息;根據每個區(qū)域下所有的家禽位置信息生成家禽群信息,并存儲家禽 群信息;將查詢到的位置區(qū)域家禽群信息發(fā)送到接收器;
其中,收集每個區(qū)域內所有的家禽位置信息具體為:控制服務器定時向位置服務器發(fā)出對所有已經月檢的家禽位置信息收集請求查詢請求;控制服務器向處在每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出用戶識別碼來驗證家禽信息;每個正在移動的家禽向該控制服務器返回自己的用戶識別碼的信息;
禽旁微處理器用于控制家禽檢測系統和每個區(qū)域內的正在移動的家禽之間的信息通訊,并采集禽旁信號采集器傳送的模擬信號或者數字信號,與禽載通信模塊進行通信,禽旁微處理器接收禽載通信模塊發(fā)送的指令并解析指令,從而根據相應的指令做出相應的操作;禽載通信模塊用于接收家禽檢測系統發(fā)送的指令,并把指令傳送給禽旁微處理器;禽旁信號采集器用于從傳感器接收信號,并轉換成相應數據;傳感器包含溫度傳感器、重量傳感器,用于對當前家禽的溫度、經過當前的家禽的體重進行檢測;線下存儲模塊用于存儲采集之后的信號轉換數據,以便接收到家禽檢測系統發(fā)出的讀取數據命令時提取數據;
位置服務器將每個區(qū)域下的所有月檢的正在移動的家禽攜帶的終端的主動呼叫發(fā)出信息作為家禽位置信息發(fā)送給控制服務器;存儲家禽群信息包括:溫度、重量、用戶、密碼、相應指令、歷史日志;并將家禽群信息以類似哈希表結構進行存儲;其中,類似哈希表結構包括:以每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼為列形成單鏈表,且每個單鏈表還關聯到一個家禽-信息矩陣;
根據每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼從已存儲的家禽群信息中查詢對應位置區(qū)域的家禽群信息具體包括:根據每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼從單鏈表的頭部文件開始,將單鏈表與每個單鏈表對應的循環(huán)鏈表中的家禽-信息矩陣進行曲線生成,直到生成到與每個區(qū)域內的正在移動的家禽相應的家禽動態(tài)曲線為止;將生成的全部家禽動態(tài)曲線作為查詢到的每個區(qū)域內的家禽群信息的標記信息;并且建立在線維護的每個區(qū)域內的正在移動的家禽的信息,當接收到每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼時,對每個區(qū)域內的正在移動的家禽的信息進行更新,并且根據家禽-信息矩 陣刪除每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼中不匹配的每個區(qū)域內的正在移動的家禽的信息;
禽旁微處理器包含信號采集口、二個同步串行通信接口,信號采集口通過電線與信號采集模塊相連,一個同步串行通信接口通過電線與線下存儲模塊相連,另一個串行通信接口通過電線與禽載通信模塊相連;
禽載通信模塊采取無線通信模式,采用了電平轉換芯片,內置系統應用程序,與外部網絡相連,家禽檢測系統可遠程控制發(fā)送指令;
信號采集模塊內置數據采集器,用于對家禽地面溫度、當前經過每個區(qū)域內的正在移動的家禽的體重以每個區(qū)域內的正在移動的家禽的其它相關信息進行采集,采集的方式為定時采集與人工命令采集兩種方式,用于防止采集的數據人為丟失;
線下存儲模塊內含電可擦可編程只讀存儲器,當需要數據的時候可進行調取,不需要時通過家禽檢測系統發(fā)送命令對存儲的數據進行擦除,存儲芯片與禽旁微處理器通過高速通信連接線進行通信,連接電路簡單,易于實現。
具體實施方式
為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白,以下結合實施例,對本發(fā)明進行詳細的說明。應當說明的是,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明,能實現同樣功能的產品屬于等同替換和改進,均包含在本發(fā)明的保護范圍之內。具體方法如下:
實施例1:在實際流水線家禽檢測系統包含接收器、控制服務器、位置服務器、電壓轉換器、禽旁微處理器、禽載通信模塊、禽旁信號采集器、傳感器、線下存儲模塊、信號采集模塊組成;
系統在工作狀態(tài)時,通過繼電器切換給測量模塊接通電源,開始操作,此時整個系統耗電流大約為200毫安,測試時間大概為3ms,系統的耗電量大概為600mA,換算為毫安時大約為0.16mAh,基本可以忽略,因此我們得到,整個系統的功耗大概在1mAh左右。通過以上計算我們可知道,系統一天的耗電 量大約為24mAh,本系統的功耗數量級在遠程控制領域有相當大的競爭力。
其中,傳感器的功能包含溫度、重量;設置于需要檢測的家禽口邊,用于對每個區(qū)域內的正在移動的家禽的相關信息進行檢測;接收器接收和獲取規(guī)定范圍位置區(qū)域的家禽群的信息;根據信息中攜帶的家禽標識從已存儲的家禽群的信息中查詢述家禽標識規(guī)定范圍位置區(qū)域的家禽群信息;收集每個區(qū)域下所有的家禽的各種信息;根據每個區(qū)域下所有的家禽位置信息生成家禽群信息,并存儲家禽群信息;將查詢到的位置區(qū)域家禽群信息發(fā)送到接收器;
在實際中,低功耗一直是個很重要的考慮因素,低功耗設計現在已經成為開發(fā)人員所要面對的重要問題。因為對于產品而言,已經從之前單純的追求性能高、體積小轉變?yōu)楝F在對性能高、體積小以及功耗低的綜合要求。功耗問題實際上是一個系統工程問題。功耗對于遠程監(jiān)測系統來說意義重大,只有低功耗的產品才有助產品的持續(xù)穩(wěn)定的工作。本發(fā)明應用于家禽流水線作業(yè)方面,低功耗設計非常重要。同時低功耗設計也是本發(fā)明的一大亮點。
在實際中,收集每個區(qū)域內所有的家禽位置信息具體為:控制服務器定時向位置服務器發(fā)出對所有已經月檢的家禽位置信息收集請求查詢請求;控制服務器向處在每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出用戶識別碼來驗證家禽信息;每個正在移動的家禽向該控制服務器返回自己的用戶識別碼的信息;
禽旁微處理器用于控制家禽檢測系統和每個區(qū)域內的正在移動的家禽之間的信息通訊,并采集禽旁信號采集器傳送的模擬信號或者數字信號,與禽載通信模塊進行通信,禽旁微處理器接收禽載通信模塊發(fā)送的指令并解析指令,從而根據相應的指令做出相應的操作;
禽旁微處理器器件選擇,一開始選型的時候考慮選擇低功耗的禽旁微處理器比如MSP430或者STM8L一類的為低功耗設計的CPU。本發(fā)明采用的禽旁微處理器為STM8L151C8T6,功耗都是在微安級別。
選擇器件供電電壓,降低器件的用電電壓能夠明顯的降低器件的耗電。CMOS電路的工作電流主要來此于開關轉換時對后一級輸入端的電容充放電,如果能夠降低禽旁微處理器的工作頻率自然耗電也就下來了。因此,將不用的 外設時鐘全部關閉,本流水線家禽檢視系統啟動時采用HSI的8分頻(HSI/8)作為系統啟動時鐘,其原因為HSI的穩(wěn)定時間短,而8分頻可保證系統在較差的電源電壓條件下安全啟動,然后再切換到外部時鐘。流水線家禽檢視系統的睡眠模式和掉電模式能夠大大的降低禽旁微處理器的工作電流,盡量使用中斷讓處理器進入更深的睡眠。在本發(fā)明中,流水線家禽檢視系統中許多技術指標都與功耗相關,比如驅動能力、穩(wěn)定性、線性等等,這些技術指標往往是通過犧牲功耗這一指標來提高,所以,從功耗設計的角度出發(fā),設計時應合理的選擇各項技術指標。
在本發(fā)明中流水線家禽檢視系統功耗的降低不僅可以通過合理有效的硬件設計來實現,也可以通過合理軟件設計來實現。比如將匹配矩陣方式使用中斷方式代替,不使用動態(tài)掃描;使用簡單函數代替復雜函數,在精度允許的情況下去做近似運算;用查表的方法代替實時的計算,可以減少微處理器對RAM的操作等等。并且在把不需要的外設關掉或者片外IC的電源由禽旁微處理器的IO控制。比如說我們常用的AT24C02,由于它是掉電記憶的,所以在本發(fā)明中流水線家禽檢視系統完全可以在它不工作的時候關掉它的電源等等。
在本發(fā)明中流水線家禽檢視系統中的禽載通信模塊用于接收家禽檢測系統發(fā)送的指令,并把指令傳送給禽旁微處理器;禽旁信號采集器用于從傳感器接收信號,并轉換成相應數據;傳感器包含溫度傳感器、重量傳感器,用于對當前家禽的溫度、經過當前的家禽的體重進行檢測;線下存儲模塊用于存儲采集之后的信號轉換數據,以便接收到家禽檢測系統發(fā)出的讀取數據命令時提取數據;
位置服務器將每個區(qū)域下的所有月檢的正在移動的家禽攜帶的終端的主動呼叫發(fā)出信息作為家禽位置信息發(fā)送給控制服務器;存儲家禽群信息包括:溫度、重量、用戶、密碼、相應指令、歷史日志;并將家禽群信息以類似哈希表結構進行存儲;其中,類似哈希表結構包括:以每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼為列形成單鏈表,且每個單鏈表還關聯到一個家禽-信息矩陣;
根據每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼從已存儲的家禽群信息中查詢對應位置區(qū)域的家禽群信息具體包括:根據每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼從單鏈表的頭部文件開始,將單鏈表與每個單鏈表對應的循環(huán)鏈表中的家禽-信息矩陣進行曲線生成,直到生成到與每個區(qū)域內的正在移動的家禽相應的家禽動態(tài)曲線為止;將生成的全部家禽動態(tài)曲線作為查詢到的每個區(qū)域內的家禽群信息的標記信息;并且建立在線維護的每個區(qū)域內的正在移動的家禽的信息,當接收到每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼時,對每個區(qū)域內的正在移動的家禽的信息進行更新,并且根據家禽-信息矩陣刪除每個區(qū)域內的正在移動的家禽發(fā)出的用戶識別碼中不匹配的每個區(qū)域內的正在移動的家禽的信息;
禽旁微處理器包含信號采集口、2個同步串行通信接口,信號采集口通過電線與信號采集模塊相連,一個同步串行通信接口通過電線與線下存儲模塊相連,另一個串行通信接口通過電線與禽載通信模塊相連;禽載通信模塊采取無線通信模式,采用了電平轉換芯片,信號采集模塊內置數據采集器,用于對家禽地面溫度、當前經過每個區(qū)域內的正在移動的家禽的體重及每個區(qū)域內的正在移動的家禽的其它相關信息進行采集,采集的方式為定時采集與人工命令采集兩種方式,用于防止采集的數據人為丟失;線下存儲模塊內含電可擦可編程只讀存儲器,當需要數據的時候可進行調取,不需要時通過家禽檢測系統發(fā)送命令對存儲的數據進行擦除,存儲芯片與禽旁微處理器通過高速通信連接線進行通信,連接電路簡單,易于實現。
本發(fā)明設計優(yōu)點主要有:結合嵌入式計算機技術、自動控制技術以及通信技術,為實現對當前的家禽溫度、當前家禽體重等信號進行檢測采集處理,發(fā)明了一種可靠的、功能完全的家禽檢測系統。