您现在的位置是：首页 > 技术资料 > 基于物联网的病死猪无害化处理山区运输监控系统设计

推荐星级：

基于物联网的病死猪无害化处理山区运输监控系统设计

更新时间：2019-12-10 16:25:36 大小：3M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

目前,大多数无害化处置运输车辆使用全球定位系统(global positioning system,GPS)来确定病死猪的消毒站位置和运输路线.然而,当车辆在偏远山区运行时,定位信息传递不连续和不完整.为了解决这个问题,设计了一套病死猪无害化处理监控系统,系统结合北斗导航系统、全球定位系统、无线射频识别技术(radio frequency identification,RFID)、通用分组无线服务技术和地理信息系统等技术.利用北斗/GPS双模用户机双模定位和双向通信的功能,一方面,它可以解决单一定位时出现的定位信息不稳定的问题;另一方面,当BDS导航定位系统数据似乎显示出偏差,将WGS-84坐标系的GPS定位数据转换为BDS定位系统的CGCS2000坐标系,以提高运输车辆位置信息采集精度的目的.利用GAMIT软件计算观测点的三维坐标,并对组合导航和单导航的定位精度进行分析.采用Floyd算法对运输路线进行优化,寻找最短的运输距离.利用北斗卫星的信息通信功能代替全球移动通信系统(global system for mobile communications,GSM),短消息业务,实现无害化运输车辆与控制中心之间的信息远程传输.控制中心通过对接收到的数据进行分析,得到病死猪收运车的运输路线和定点消毒监测信息.系统试验表明:采集的数据能够准确及时地传输到控制中心,北斗/GPS双模接收机定位精度比北斗卫星定位精度高55.13％,比GPS卫星定位精度高52.71％.北斗通信的网络丢包率为0.26％,消毒点的车辆定点识别误差率0.97％,结果表明,满足病死猪无害化处理监控管理的要求,系统运行可靠、稳定.该系统的构建与应用,为其他病死动物无害化处理的综合管理与监控提供参考.

部分文件列表

文件名	大小
基于物联网的病死猪无害化处理山区运输监控系统设计.pdf	3M

立即下载

【关注视频号领20积分】【关注公众号立即送20积分】

部分页面预览

（完整内容请下载后查看）

第35 卷第9 期

2019 年 5 月

农业工程学报

Vol.35 No.9

May 2019

Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering

165

基于物联网的病死猪无害化处理山区运输监控系统设计

沈印^1,3，高绪¹，李光林¹，谢菊芳¹，陆昌华²，胡肄农²，尹彦鑫³

（1. 西南大学工程技术学院，重庆 400716；2. 江苏省农业科学院兽医研究所，南京 210014；

3. 国家农业智能装备工程技术研究中心，北京 100097）

摘要：目前，大多数无害化处置运输车辆使用全球定位系统（global positioning system，GPS）来确定病死猪的消毒站

位置和运输路线。然而，当车辆在偏远山区运行时，定位信息传递不连续和不完整。为了解决这个问题，设计了一套病

死猪无害化处理监控系统，系统结合北斗导航系统、全球定位系统、无线射频识别技术（radio frequency identification，

RFID）、通用分组无线服务技术和地理信息系统等技术。利用北斗/GPS 双模用户机双模定位和双向通信的功能，一方面，

它可以解决单一定位时出现的定位信息不稳定的问题；另一方面，当BDS 导航定位系统数据似乎显示出偏差，将WGS-84

坐标系的 GPS 定位数据转换为 BDS 定位系统的 CGCS2000 坐标系，以提高运输车辆位置信息采集精度的目的。利用

GAMIT 软件计算观测点的三维坐标，并对组合导航和单导航的定位精度进行分析。采用Floyd 算法对运输路线进行优化，

寻找最短的运输距离。利用北斗卫星的信息通信功能代替全球移动通信系统(global system for mobile communications,

GSM) ，短消息业务，实现无害化运输车辆与控制中心之间的信息远程传输。控制中心通过对接收到的数据进行分析，

得到病死猪收运车的运输路线和定点消毒监测信息。系统试验表明：采集的数据能够准确及时地传输到控制中心，北斗

/GPS 双模接收机定位精度比北斗卫星定位精度高 55.13%，比 GPS 卫星定位精度高 52.71%。北斗通信的网络丢包率为

0.26%，消毒点的车辆定点识别误差率0.97%，结果表明，满足病死猪无害化处理监控管理的要求，系统运行可靠、稳定。

该系统的构建与应用，为其他病死动物无害化处理的综合管理与监控提供参考。

关键词：监控；设计；物联网；无害化处理；北斗卫星；Floyd 算法；运输线路图

doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.09.020

中图分类号：S818.9

沈印，高绪，李光林，谢菊芳，陆昌华，胡肄农，尹彦鑫. 基于物联网的病死猪无害化处理山区运输监控系统设计[J]. 农

业工程学报，2019，35(9)：165－174. doi：10.11975/j.issn.1002-

文献标志码：A

文章编号：1002-6819(2019)-09-0165-10

Shen Yin, Gao Xu, Li Guanglin, Xie Jufang, Lu Changhua, Hu Yinong, Yin Yanxin. Design of monitoring system of ill-dead pig

harmless treatment based on internet of things in mountainous area[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural

Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(9): 165 －174. (in Chinese with English abstract)

10.11975/j.issn.1002-

doi ：

猪无害运输车辆）处于特殊区域（如农村和山区没有无

线信号网络覆盖的区域），基于GPS 和GPRS 的车辆数

据采集终端系统不能完全满足要求。

0 引言

病死生物无害化处理是防止动物疫病扩散、有效控

制和扑灭动物疫情、防止病原污染的重要举措^[1-3]。病死

猪无害化处理监控不到位会造成病死猪产品流入市场，

给消费者带来无法预料的健康危害。

由于受基站地理位置的影响，当车辆行驶在山区乡

村道路上时，监控中心无法接收到车辆的地理位置信息，

导致路线偏离。单一的定位容易造成定位信息的不稳定，

尤其是在偏远山区和农村地区。为了解决这一问题，人

们开始研究车辆综合导航系统。

目前，大多数无害化处置冷藏车定位监测系统都是

通过全球定位系统（GPS）和通用分组无线业务（general

packet radio service，GPRS）相结合来确定消毒站的位置

和病死猪的运输路线。监控管理中心系统通过实时查看

无害化运输车行驶路线、状态等信息，方便运输车辆的

调度。这在许多城市的公交和出租车管理中得到了有效

的应用。但是，对于一些具有一定用途的车辆（如病死

在病死动物进行无害化处理研究中，对病死动物如

何进行无害化处理（处理方式）方面的研究较多^[1-2]，但

是对病死猪运输过程监控管理方面的应用研究较少。

2014 年湖南开始对病死动物的收运车实现 GPS 监控定

位，全程跟踪病死动物流向，但是没有对收运车的进行

智能调配与管理，没有对收运车进行定点消毒监测^[2]。高

绪等^[3-4]2016年对病死动物无害化处理运输车辆监控进行

了研究，搭建了系统平台，能够实时查询车辆的运输状

态，但在偏远山区的导航定位性能和路径优化方面未进

行深入研究；张秀萍等^[5]在 2018 年设计了一个冷链物流

监控终端，用于监控冷链物流中的温度和车辆的运输状

态。然而，偏远山区车辆监测数据不稳定。针对惯性导

收稿日期：2018-08-21

修订日期：2019-01-29

基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项计划项目（200903055）；中央

高校基本业务费资助项目（XDJK2013C107）；重庆市教委科学技术研究项

目（KJ1729402）

作者简介：沈印，博士生，主要从事机电信息系统集成和控制研究。

Email：

※通信作者：李光林，博士，教授，西南大学工程技术学院博士生导师，主

要从事农业智能监测研究。Email：

万方数据

农业工程学报（）

2019 年

166

航系统单独使用时导航容易出现定位偏差的问题，Mei

等^[6]于2019 年采用INS/GPS 组合，有效改善了惯性导航

误差问题。Hadavi 等^[7]使用GPS 对城市车辆货物运输进

行实时定位和跟踪，但在一些偏远的山区无法搜索到基

站信号，无法获得定位信息。

有GPS 的高定位精度，又有BDS 的短报文通信功能。当

北斗在山区运行时出现定位偏差，可以采用BDS 进行精

度修正，本文采用北斗/GPS 双模用户机取代GPS+GPRS

方式，利用 BDS 辅助 GPS 定位，本文采用北斗/GPS 双

模用户机取代 GPS+GPRS 方式，利用 BDS 辅助 GPS 定

位，实现病死猪无害化处理运输轨迹的获取，既可以提

高定位精度，又可以避免单一定位系统定位不准确的问

题，保障定位系统的畅通无误^[17]。利用BDS 的短报文通

信功能实现病死猪无害化处理运输过程信息数据的远程

传输，可以避免采用 GPRS 时进入偏远山区（如西南地

区的农村）无法通信的问题；利用RFID 在定点消毒区域

对运输车辆的识别，然后通过 GPRS 实现车辆定点消毒

在病死猪无害化处理监控管理系统的研究中需要解

决 2 个方面的问题^[8-9]。一是病死猪无害化处理运输车辆

地理位置信息、消毒点定点监控信息的采集与传输；二

是监控管理中心完成运输线路、定点消毒监控信息的查

询和对运输车辆智能调配与管理的问题。

目前运输车辆地理位置信息的采集多采用 GPS 的定

位技术，然后通过通用分组无线服务技术 GPRS 将采集

的数据远程传输到服务器^[10-12]，这种传输方式较为复杂。数据信息的远程传输。

同时，当车辆途经山区没有 GPRS 信号覆盖的区域，容

1 病死猪无害化处理监控管理系统总体结构

易出现数据丢失，数据传输不稳定的现象。北斗卫星导

航系统（Beidou navigation satellite system，BDS）是中国

自主研发的全球卫星导航系统，是继美国全球定位系统、

俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第 3 个成熟的卫星导

航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提

病死猪无害化处理监控管理系统由监控管理中心、

车载终端采集系统和定点消毒监控系统3 个部分组成^[18]。

车载终端采集系统安装在病死猪无害化处理运输车辆

上。监控管理中心与车载终端采集系统、定点消毒监控

系统之间分别通过北斗/GPS 双模用户机和GPRS 无线传

输模块进行数据通信，其系统的总体结构如图1 所示。

供定位、导航、授时和短报文通信服务^[13-16]

。

北斗/GPS 双模用户机内置北斗模块和GPS 模块，既

图 1 病死猪无害化处理监控系统总体结构

Fig.1 General structure of monitoring system in dead pig harmless handling

监控管理中心由北斗/GPS 双模用户机、服务器、客

北斗/GPS 双模用户机。

户端3 个部分组成^[19]。北斗/GPS 双模用户机采用江苏指

定点消毒监控系统采用济南有人物联网技术有限公

司生产的USR-GPRS232-702 无线数据传输终端，定点消

南针导航通信技术有限公司生产的 CDT-442H 型一体式

万方数据

全部评论(0)

暂无评论

评论赚积分>>

上传资源上传优质资源有赏金

基于物联网的病死猪无害化处理山区运输监控系统设计

资料介绍

部分文件列表

部分页面预览

相关下载

全部评论(0)

热门标签

最新上传

热门下载

推荐下载

专栏首页