基于互联网的养殖场环境远程信息采集系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

（1）课题研究的背景

上个世纪六十年代，国家提出的四个现代化中就包括农业现代化。"十二五”规划纲要中也明确提出了“推进农业现代化与工业化、城镇化深入发展同步”的重大任务。为了早日实现农业产业体系的现代化，就应该大力提倡农业科技的创新，加快推进数字化农业的应用，以信息化为核心，加快传统农业向数字化农业的转变，以提高农业劳动生产率、资源利用率，保证农业快速、稳定、持久的发展。家禽产业为人类生活提供丰富的蛋肉类食物资源。根据有关调査显示，全球禽类消费比率逐年增长。为了跟上消费市场需求量大幅增长的步伐，家禽养殖业正在从原先小规模家食饲养向大规模家禽养殖转变。在家禽养殖业高速发展的同时，面临着家禽产品质量安全、生态安全等多方面的挑战。在大规模的家禽养殖环境中，家禽产生的粪便、污水、和有害气体数量也很大，对家禽养殖场及其周围环境所造成的污染十分突出。近年来，不断出现禽流感病例，在大规模的养殖环境中，不利于该类流行疫病的防治，对家禽养殖业的发展产生了较大的影响，制约了家禽养殖业的稳定、持久的发展。为了达到增加禽类产品的数量的同时，应该注重提高禽类产品的质量。在大规模的养殖过程中，应该注意合理利用科学技术，防治一些禽类流行疫病。

随着人民生活水平的提高，生活物质的丰富，人们对餐桌食物关注的焦点从量的需求提升到了质的需求，家禽养殖户的数量及养殖规模也随着用户的需求增加而扩大，常年为市场提供充足的蛋和肉，为政府的“菜篮子”工程提供有力的保障。近年来，随着国家大力推行农业优惠政策,大型家禽养殖场得以迅速发展，但这也导致了一些问题。由于这些养殖场没有安装经济高效的养殖环境监控系统，对养殖生态环境的控制比较差，导致了家禽疫病的问题。这也导致了家禽养殖经济效益的下降，直接影响到了养殖户的积极性。

2. 研究内容和预期目标

（1）本课题研究内容

本课题介绍了利用arduino esp32模块搭建基于 wifi 的养殖场环境远程信息采集系统。由于开发 wifi 通信难度较大， wifi无线路由软件开发设计中，通信协议移植困难，造成开发时间长。针对无线 wifi网络开发中的难点，本文直接采用arduino esp32进行二次开发，降低了开发难度，节约了开发时间。本系统分上位机显示模块和下位机信息收集节点两部分。信息采集节点采用esp32作为数据处理与控制单元采集数据， wifi模块作为无线通信模块进行数据传输。上位机通过服务器web实现，将采集到的数据实时显示，可通过电脑或者手机登陆查看。

（2）预期目标

3. 研究的方法与步骤

随着经济的不断发展，我国养殖场规模不断扩大，养殖业正向高度智能化的方向发展。针对温湿度、有害气体浓度和光照的控制是养殖场生产过程中的重要控制环节，传统人工方式已经无法满足智能化的发展。本课题提出基于Arduino 的养殖场环境监控系统，可以对环境信息进行智能监控，管理员可以利用手机、电脑等终端，借助此系统远程实时调控养殖场环境参数，也能及时获取环境参数异常报警信息。

本课题通过对禽类养殖场环境实现实时监控，找出最适宜禽类生长的环境状态。首先搭建出基于ArduinoESP32的信息采集模块，通过温度传感器、湿度传感器、有害气体检测传感器、光照传感器实现对环境信息的采集，然后经过集成芯片处理，再通过WIFI模块将数据传送到服务器，进行信息整合，最终通过终端进行实时显示，用户可登陆Web查看。

4. 参考文献

[1]基于农业物联网技术智能大棚环境监测的研究[d].熊国.南昌大学2015

[2]基于物联网的环境监控平台设计与实现[d].陈也.北京邮电大学2014

[3]基于农业物联网的智能温室系统架构与实现[j].高浩天,朱森林,常歌,符凌峰,黄震宇.农机化研究.2018(01)

5. 计划与进度安排

1周 毕业实习总结；2周 毕业设计开题、确定毕业设计方案；3周—4周 学生进行毕业设计需求分析、方案设计阶段5周—6周 毕业设计框架设计初步完成（或初步的样机设计）；7周—8周 毕业设计硬件搭建成型；9周—10周 毕业设计软件程序调试；11周—12周 毕业设计原理图相关绘制；13周—14周 完成毕业设计、设计装置（软件）等；15周 完成毕业设计（论文）修改完善毕业设计、设计装置（或软件）等，指导教师审阅毕业设计（论文）；16周 指导教师、评阅教师评阅毕业设计后修改；16周末 毕业设计专业分组答辩。