一种物联网山林养殖场远程监控系统技术领域
本发明涉及禽类养殖场领域，具体地说涉及一种物联网山林养殖场远程监控系
统。
背景技术
随着农业现代化发展，物联网远程监控技术具有节约人工和高效管理的优点，因
此将越来越受到农业生产的重视。在山林养殖场方面，目前山林养殖场管理的自动化程度
低，主要通过人工管理。而人工管理必须经常亲临现场巡视，甚至二十四小时守候现场，以
防止突发事件，因此人员工作效率低。同时，人工管理的工作量大，并容易忽视细节问题，造
成管理不到位，从而带来不必要的重大损失。人工管理的人力成本占养殖场成本的比重较
大，并且管理技术主要依靠养殖场人员的经验确定，因此水平参差不齐，难以形成标准化的
养殖场管理方式，生产效率较低。目前，虽然随着电子信息技术的发展，各种探测器、山林养
殖场执行设备等电子产品日益先进，但却没有被很好的利用于山林养殖场的自动化管理当
中。尤其是作为非常重要作用的放养模式，通常山林里的范围特别大，喂食、监控等方面还
依赖人工，并且由于山林距离城市较远，如果能够实现自动化程度高的无人化管理，那么将
节省很多成本，从而提高效益。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明利用现有的食物剩余量探测器、空气质
量探测器、山林养殖场执行设备等电子产品，结合通信网络，提供一种物联网山林养殖场远
程监控系统。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术手段：物联网山林养殖场远程监控系统，
其特征在于，包括监视器、中央处理器、远程摄像机单元、探测器单元和执行器单元；所述监
视器是安装有监控软件且接入通信网络的计算机或移动终端，通过通信网络与山林养殖场
单元的中央处理器单元通信连接；所述中央处理器是安装有管理软件且接入通信网络的嵌
入式设备，通过通信网络分别与远程摄像机单元、探测器单元和执行器单元通信连接；所述
远程摄像机单元由相互连接的摄像机控制终端和远程摄像机构成；所述摄像机控制终端通
过通信网络与中央处理器通信连接；所述探测器单元由探测器控制终端以及分别与探测器
控制终端连接的食物剩余量探测器和空气质量探测器构成；所述探测器控制终端通过通信
网络与中央处理器通信连接；所述执行器单元由执行器控制终端以及分别与执行器控制终
端连接的供水装置、照明装置和投食装置构成；所述执行器控制终端通过通信网络与中央
处理器通信连接。
其中，所述通信网络为有线网络、移动通信网络或自组织无线通信网络。
其中，所述食物剩余量探测器包括食物量探测器、食物种类探测器和异物探测器。
其中，所述空气质量探测器包括气体探测器、风向探测器和温度探测器。
进一步，所述中央处理器包括控制处理器，分别与控制处理器连接的存储器和通
信模块，以及用于供电的电源模块。
进一步，所述摄像机控制终端包括图像数据处理器，分别与图像数据处理器连接
的图像采集接口、远程摄像机控制接口、存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块。
进一步，所述探测器控制终端包括监测数据处理器，分别与监测数据处理器连接
的监测数据接口、存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块。
进一步，所述执行器控制终端包括指令处理器，分别与指令处理器连接的执行器
控制接口和通信模块，以及用于供电的电源模块。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明利用现有的食物剩余量探测器、空气质量探测器、执行设备等电子产品，
结合通信网络，提供了一种物联网山林养殖场远程监控系统，管理人员无需经常亲临现场
便可了解山林养殖场区域的图像情况和监测数据，从而减轻了山林养殖场人工管理的劳动
强度，节省了人力成本。
2、采用远程自动化的管理方式，增加了管理的集成化程度，提高了山林养殖场的
生产管理效率。
3、山林养殖场单元的管理可通过监视器进行量化的设置，使得管理更加的数字
化、标准化，有利于统一管理标准，为山林养殖场产业的规模性发展提供了技术保证。
具体实施方式
下面结合施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明的物联网山林养殖场远程监控系统主要由监视器和山林养殖场监控子系
统构成，山林养殖场监控子系统可以是一个，也可以是多个；一个山林养殖场监控子系统包
括中央处理器、远程摄像机单元、探测器单元和执行器单元；监视器通过有线网络、移动通
信网络或自组织无线通信网络与山林养殖场监控子系统的中央处理器进行通信；远程摄像
机单元30、探测器单元和执行器单元再分别通过有线网络、移动通信网络或自组织无线通
信网络与中央处理器通信连接，对于距离中央处理器较远的监视器或单元，可通过网络中
继续传的方式与中央处理器通信连接。
监视器为具有监控软件和联网功能的计算机，通过有网络、移动通信网络(如4G网
络)或自组织无线通信网络等通信网络与山林养殖场监控子系统的中央处理器通信连接。
工作人员通过监视器的监控软件访问中央处理器，根据具体养殖场对象和使用场所设置控
制参数，这些控制参数可以包括气温阈值范围、空气质量、供水量范围、喂食量范围、投食间
隔时间、摄像机调焦值、摄像机方位值等。设置完成之后，监视器通过通信网络将控制参数
发送至山林养殖场监控子系统的中央处理器；中央处理器根据控制参数进行设置后，即进
入自运行状态并向监视器发送监控信息；工作人员只需根据监视器接收到的监控信息所示
的情况，即可了解和监控山林养殖场监控子系统的情况。
中央处理器是安装有管理软件且接入通信网络的嵌入式设备，通过通信网络分别
与远程摄像机单元、探测器单元和执行器单元通信连接。中央处理器的结构，包括控制处理
器，分别与控制处理器连接的存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块；通信模块用于
接入通信网络，完成指令和数据的接受和发送；存储器用于对接收数据的缓存；控制处理器
根据控制参数向远程摄像机单元发送控制指令，完成图像数据和监测数据的缓存、调取操
作和分析处理，再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信
息发送给监视器。当中央处理器收到监视器发来的控制参数时，便根据控制参数对管理软
件进行设置，设置的结果依然存储在控制处理器中；由此，中央处理器即按照管理软件的执
行程序以及控制参数的范围，开始进行自运行控制，获取远程摄像机单元的图像数据和探
测器单元的监测数据，控制执行器单元执行相应操作，并将监控信息通过有线网络、移动通
信网络或自组织无线通信网络发送给监视器。
远程摄像机单元由相互连接的摄像机控制终端和远程摄像机构成，摄像机控制终
端通过通信网络与中央处理器通信连接。远程摄像机安装在能够拍摄到山林养殖场区域的
位置，根据摄像机控制终端的指令执行图像数据的采集以及调焦、转向操作。摄像机控制终
端接入通信网络，根据中央处理器的指令控制远程摄像机的调焦和转向，并将远程摄像机
采集的图像数据发送给中央处理器。摄像机控制终端的结构，包括图像数据处理器，分别与
图像数据处理器连接的图像采集接口、远程摄像机控制接口、存储器和通信模块，以及用于
供电的电源模块。通信模块用于接入通信网络，完成数据的接受和发送；存储器用于图像数
据的存储；图像采集接口用于连接远程摄像机的图像数据输出端，本实施例远程摄像机的
图像数据输出端即为摄像机的图像数据输出端；远程摄像机控制接口用于连接远程摄像机
的执行指令输入端，本实施例远程摄像机的执行指令输入端即云台的控制输入端；图像数
据处理器通过图像采集接口获得远程摄像机采集的图像数据，完成图像数据的缓存操作，
根据中央处理器的指令通过远程摄像机控制接口向远程摄像机发送调焦指令或转向指令，
并调取缓存的图像数据发送给中央处理器。探测器单元由探测器控制终端以及分别与探测
器控制终端连接的食物剩余量探测器和空气质量探测器构成，探测器控制终端通过通信网
络与中央处理器通信连接。各个探测器实时的向探测器控制终端发送监测数据，探测器控
制终端用于接入通信网络，将食物剩余量探测器和空气质量探测器的监测数据发送给中央
处理器；探测器控制终端的结构，包括监测数据处理器，分别与监测数据处理器连接的监测
数据接口、存储器和通信模块，以及用于供电的电源模块；通信模块用于接入通信网络，完
成数据的接受和发送；存储器用于监测数据的存储；监测数据接口用于连接食物剩余量探
测器和空气质量探测器的监测数据输出端；监测数据处理器通过监测数据接口获得食物剩
余量探测器和空气质量探测器的监测数据，完成监测数据的缓存操作，并调取缓存的监测
数据发送给中央处理器。执行器单元由执行器控制终端以及分别与执行器控制终端连接的
供水装置、照明装置和投食装置构成，执行器控制终端通过通信网络与中央处理器通信连
接。投食机的食物输出口朝向山林养殖场区域，让投食的食物落入区域中。执行器控制终端
接入通信网络，根据中央处理器的指令控制供水装置、照明装置和投食装置的开关。执行器
控制终端的结构包括指令处理器，分别与指令处理器连接的执行器控制接口和通信模块，
以及用于供电的电源模块。通信模块用于接入通信网络，完成指令的接受；执行器控制接口
用于分别连接供水装置、照明装置和投食装置的开关控制端口；指令处理器通过根据中央
处理器的指令通过执行器控制接口向供水装置、照明装置和投食装置发送开关执行指令。
具体操作时，本发明的物联网山林养殖场远程监控系统可以采用如下的监控流程：
1)监视器运行监控软件，对山林养殖场监控子系统中中央处理器的控制参数进行
设置；
2)中央处理器接收监视器的控制参数，运行管理软件，根据控制参数中摄像机调
焦值和摄像机方位值向远程摄像机单元发送相应的调焦控制指令和转向控制指令，并分别
向远程摄像机单元和探测器单元发送数据请求；
3)远程摄像机单元根据调焦控制指令和转向控制指令分别调整远程摄像机的调
焦和转向，并在收到数据请求后将远程摄像机采集的图像数据发送给中央处理器；探测器
单元收到数据请求后将食物剩余量探测器和空气质量探测器的监测数据发送给中央处理
器；
3)中央处理器缓存收到的图像数据和监测数据，根据控制参数对监测数据进行分
析处理，再针对分析结果向执行器单元发送相应的控制指令，并生成相应的监控信息发送
给监视器；每间隔投食间隔时间4小时的时长，中央处理器向执行器单元发送投食指令；中
央处理器将缓存的图像数据和监测数据以及对执行器单元的控制状态作为监控数据的一
部分，实时发送给监控装置；
4)执行器单元收到指令时，控制开启各个装置；
5)监控装置接收来自中央处理器的图像数据、监测数据、执行器单元的控制状态
和报警信息，并进行显示。
通过本发明物联网山林养殖场远程监控系统的的监控流程可以看到，在监视器的
控制参数设置以及中央处理器的自运行控制下，让山林养殖场单元具备一定的自适应能
力；同时，中央处理器接收并缓存远程摄像机单元的图像数据和探测器单元的监测数据，将
这些数据连同对执行器单元的控制状态作为监控数据的一部分实时发送给监控装置，监视
监控终端的工作人员可根据图像数据了解山林养殖场单元的实际情况，还可根据各种监测
数据、控制状态以及报警信息对山林养殖场单元的一切重要信息进行全面的监控，以便采
取相应的应对措施。本发明的物联网山林养殖场远程监控系统，主要特点体现于其集成化、
自动化和远程化的管理控制方式，采用监视器进行集中设置和监控管理，中央处理器根据
设置独立控制山林养殖场单元的运行、控制过程，提高了山林养殖场的生产管理效率，适应
现代化集成管理的需求；工作人员无需亲临养殖场现场便可监控山林养殖场单元的实际情
况，有突发事件时系统自动报警，有助于提高管理效率、节省管理成本，减少山林养殖场的
风险；山林养殖场单元的管理可通过监视器进行量化的设置，使得管理更加的数字化、标准
化，有利于统一管理标准，为山林养殖场产业的规模性发展提供了技术保证。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较
佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本
发明的权利要求范围当中。