本文關鍵詞：生豬體重自動采集傳輸系統(tǒng)的設計與研究

  更多相關文章： 生豬養(yǎng)殖 生豬稱重 無線傳輸 動態(tài)稱重算法

【摘要】：我國是一個養(yǎng)殖大國,隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長和人民生活水平的進一步提高,人們對肉品的消費需求在不斷增多。在眾多肉類食品中,我國人民十分偏愛豬肉,每年豬肉的消費量比牛肉和羊肉的消費總和還要多。但是,在生豬養(yǎng)殖過程中,大多數(shù)養(yǎng)殖場的生豬稱重設備過于落后,不能滿足現(xiàn)代化養(yǎng)殖生豬體重采集的需求。因此,本文結(jié)合肉品供應鏈全質(zhì)量溯源系統(tǒng)的要求,對生豬體重自動采集傳輸系統(tǒng)進行了設計與研究。此系統(tǒng)主要解決目前生豬體重采集方式落后、稱量不準確、人工記錄繁瑣等問題,提出了利用射頻識別(RFID)、嵌入式控制系統(tǒng)等技術開發(fā)一套集生豬體重數(shù)據(jù)自動采集、傳輸、保存于一體的稱重系統(tǒng)。首先,使用RFID動物耳標對生豬個體進行標識,在生豬進食時采集生豬的體重并讀取生豬的耳標號,然后將采集到的體重值和RFID編號等數(shù)據(jù)打包由nRF905無線模塊發(fā)送到上位機,進行處理和保存。這樣,可以大大縮短作業(yè)時間、提高稱重效率且不對生豬產(chǎn)生應激,進一步推進生豬養(yǎng)殖業(yè)的自動化和現(xiàn)代化發(fā)展。本文設計了生豬體重自動采集傳輸系統(tǒng)的總體方案以及完成了稱臺結(jié)構(gòu)設計、下位機軟硬件設計以及上位機管理軟件設計。通過分析生豬稱重動態(tài)載荷的特點,構(gòu)造了符合生豬特點的四階稱重模型,然后基于該模型推導出了系統(tǒng)辨識的簡化差分模型,最后驗證了利用該簡化差分模型處理生豬體重信號的可行性,并通過與均值法處理進行對比分析,得出基于該模型的參數(shù)估計法處理結(jié)果在精度、快速性和準確性等方面優(yōu)于平均值法,適用于生豬動態(tài)稱重。此外,由于生豬稱重環(huán)境復雜,不適合布線,數(shù)據(jù)的傳輸采用無線傳輸方式,因此本文設計了可靠的多點對一點的通信協(xié)議。
【關鍵詞】：生豬養(yǎng)殖 生豬稱重 無線傳輸 動態(tài)稱重算法
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S828;S818.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 引言11-13
• 1.2 課題的來源13
• 1.3 國內(nèi)外養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國外養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 國內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.4 動態(tài)稱重技術15-18
• 1.4.1 動態(tài)稱重技術研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4.2 常用的動態(tài)稱重算法17-18
• 1.5 主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)18-21
• 第2章 總體方案設計21-29
• 2.1 需求分析21-22
• 2.1.1 生豬育肥監(jiān)測需求21
• 2.1.2 溯源系統(tǒng)需求21-22
• 2.1.3 設計目標22
• 2.2 技術路線22-23
• 2.3 方案設計23-28
• 2.3.1 自動識別技術選擇23-25
• 2.3.2 總體結(jié)構(gòu)設計25-26
• 2.3.3 豬舍結(jié)構(gòu)設計26-27
• 2.3.4 稱體結(jié)構(gòu)設計27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 系統(tǒng)的總體硬件設計29-45
• 3.1 系統(tǒng)總體硬件結(jié)構(gòu)設計29-31
• 3.2 稱臺的設計31-38
• 3.2.1 傳感器量程選取31-32
• 3.2.2 傳感器連接方式選擇32
• 3.2.3 傳感器連接誤差分析32-36
• 3.2.4 稱臺固有參數(shù)分析36-38
• 3.3 主控芯片選則38
• 3.4 主要電路設計38-44
• 3.4.1 主控電路的設計38-39
• 3.4.2 信號濾波和放大電路設計39-40
• 3.4.3 A/D轉(zhuǎn)換電路設計40-42
• 3.4.4 EEPROM電路設計42-43
• 3.4.5 RS-232 串口通信電路43
• 3.4.6 ISP下載設計43-44
• 3.5 開發(fā)板實物圖44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 系統(tǒng)的總體軟件設計45-57
• 4.1 系統(tǒng)的總體軟件結(jié)構(gòu)設計45
• 4.2 下位機控制軟件設計45-47
• 4.3 上位機管理軟件設計47-50
• 4.3.1 上位機軟件功能47-48
• 4.3.2 數(shù)據(jù)表的設計48-49
• 4.3.3 軟件界面49-50
• 4.4 傳輸方式的選擇50
• 4.5 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議設計50-55
• 4.5.1 上位機與匯聚節(jié)點通信51-52
• 4.5.2 采集節(jié)點與匯聚節(jié)點通信52-53
• 4.5.3 控制指令說明53-55
• 4.6 本章小結(jié)55-57
• 第5章 稱重系統(tǒng)模型和數(shù)據(jù)處理57-71
• 5.1 稱體靜態(tài)特性57-59
• 5.2 載荷分析59-60
• 5.3 生豬稱重模型60-61
• 5.4 數(shù)據(jù)的預處理61
• 5.5 基于參數(shù)估計的系統(tǒng)辨識61-64
• 5.5.1 模型分析62-63
• 5.5.2 最小二乘參數(shù)遞推估計算法63-64
• 5.6 測試結(jié)果與分析64-69
• 5.7 本章小結(jié)69-71
• 第6章 總結(jié)與展望71-72
• 6.1 總結(jié)71
• 6.2 展望71-72
• 參考文獻72-75
• 致謝75-76
• 攻讀學位期間參加的科研項目和成果76

【參考文獻】

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本文編號：1072345