基于物联网的草场环境监测管理信息系统

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随着新一代信息技术的发展,我国的草原畜牧业结构开始从传统方式向着现代化、集约化、规模化的方式转变。在采用现代方式规模化养殖时,牲畜密度相对较大,这就对草场环境质量和草场资源的利用提出了更高的要求。草场环境监测作为草原畜牧业中非常重要的一部分,它既是影响畜牧工作的重要依据,又是保护草原环境的重要一环。若环境恶化会导致牲畜生病死亡,不仅造成巨大经济损失,还会引起多种传染病,间接危害人类的健康。因此,开展草场环境监测的研究对于保护草场资源、畜牧业可持续发展等方面有着重要意义。本文以此为出发点,设计了基于物联网的草场环境监测管理信息系统,本文主要的研究内容如下:1.提出了系统整体方案。分析了草原草场环境因素对牲畜生长的影响,确定以温度、空气湿度、光照、气压、雨量、风速、风向、植被覆盖指数、土壤湿度以及土壤酸碱度为监测对象,在此基础上结合窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-Io T)、云端服务器和Web开发技术完成了包括软硬件在内的系统总体方案设计。2.完成了数据采集终端的设计。分析实际应用需求,通过传感器选型、硬件电路设计、软件程序设计、通信协议定义等工作,搭建了数据采集终端系统。实现了草场环境信息采集功能,可将系统安置在需要监测的草场,从而为草场环境监测服务提供可靠的数据支持。3.进行了云端服务器的构建。设计了云端服务器的运行系统、软件环境以及安全组等;给出了与数据采集终端进行通信的实现方案;根据系统实际需求设计了数据库结构。同时基于浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)架构完成了草场环境监测的Web整体设计。Web整体设计包括Web服务端和客户端。服务端负责连接客户端与云端数据库,根据用户需求访问云端服务器并筛选云端服务器数据库中的数据,再将数据传输到客户端,通过浏览器实现与用户的信息交互。4.实现了草场环境综合评价和系统测试。采用图像处理的方法获取植被覆盖度,利用基于模糊评价的多传感器数据融合算法,综合影响草场环境的各个因素,构建隶属度函数矩阵,确定权重向量,得出实验结果,实现对草场环境四个等级的科学评价;本文在不同的草场环境条件下对系统进行了现场测试,实验结果验证了系统方案的可行性,为牧民放牧规划提供科学的评判依据。
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