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研究生:高尚甫
研究生(外文):Shang-Fu Kao
論文名稱:以飲水量為指標開發雞隻生理遠端監測平台之研究
論文名稱(外文):Development of Remote Platform to Monitor Chicken Physiology Using Water Intake
指導教授:盛中德盛中德引用關係
指導教授(外文):Chung-Teh Sheng
口試委員:黃裕益謝廣文陳世銘邱奕志
口試委員(外文):Yu-I HuangKuang-Wen HsiehShih-Ming ChenYi-Chih Chiu
口試日期:2016-07-27
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:生物產業機電工程學系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:74
中文關鍵詞:飲水量無線感測網路環境控制
外文關鍵詞:ChickenDrinking water amountWireless sensor networkEnvironmental control
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現代化的雞舍多為密集化經營,在高密度養殖的環境下,肉雞容易產生各種不同疾病和熱緊迫的問題,雞舍環境控制的目的是要在問題發生前解決,如此才能掌控雞隻飼養的成效,智慧型環控必須在問題發生前利用ICT技術對環境進行作有利控制,此包括利用遠端監控技術解決現場問題,提高雞隻的生存率降低成本損失。
本研究利用無線感測網路(Wireless Sensor Networks)技術,自動收集雞舍中各種不同環境參數,再利用網路傳送至遠端平台,並且利用平台的決策系統透過遠端控制來更改現場器具的設定,如此遇到各種突發狀況時能夠在遠端解決現場環境問題,建立環境的自動化系統。且開發雞隻自動飲水感測器,藉由記錄雞隻飲水量以發展動物本體指標,未來能建置智慧型環境控制,考量在控制策略中加入雞隻本體的反應做為控制參數,有別於目前環境控制只依據環境溫溼度值,可利用雞隻飲水量做為熱緊迫之依據,做出相對應環境控制,提供雞隻更舒適的生長環境。


目錄
謝誌 ..........................................................................................................i
摘要 .........................................................................................................ii
Abstract...................................................................................................iii
目錄 ........................................................................................................iv
表目錄 ...................................................................................................vii
圖目錄 ....................................................................................................ix
符號表 ...................................................................................................xii
第一章 前言 .........................................................................................1
1.1 研究背景.......................................................................................1
1.2 研究目的.......................................................................................2
第二章 文獻探討 .................................................................................3
2.1 肉雞...............................................................................................3
2.2 環境溫度對雞生長之影響..........................................................3
2.3 環境風速對肉雞之影響..............................................................5
2.4 環境空氣對肉雞之影響..............................................................7
2.5 禽舍環境控制...............................................................................8
2.5.1 自然通風(Natural ventilation) ..............................................8
2.5.2 強制通風(Forced ventilation) ...............................................9
2.6 禽舍之分類.................................................................................10
2.6.1 開放式禽舍.........................................................................10
2.6.2 環境控制型禽舍.................................................................10
2.6.2.1 蒸發冷卻....................................................................... 11
2.6.2.2 密閉式水簾禽舍........................................................... 11
2.6.2.3 負壓水霧蒸發冷卻禽舍...............................................12
2.7無線感測網路.............................................................................14
2.8 資料分析方法.............................................................................15
2.8.1相關係數(correlation coefficient)......................................15
2.8.2 迴歸分析(Regression Analysis)........................................17
第三章 實驗設備與方法.................................................................20
3.1實驗場地.....................................................................................20
3.2實驗設備.....................................................................................21
3.2.1禽舍環境控制設備..............................................................21
3.2.1.1排風扇............................................................................21
3.2.1.2禽舍內循環風扇............................................................23
3.2.1.3噴霧系統........................................................................24
3.2.2環境控制系統......................................................................26
3.2.2.1 可程式邏輯控制器.......................................................27
3.2.2.2 通訊擴充模組...............................................................29
3.2.3 禽舍感測設備.....................................................................30
3.2.3.1 溫溼度感測器...............................................................31
3.2.3.1.1溫濕度感測器校正.................................................33
3.2.3.2光照度感測器................................................................33
3.2.3.3自動記錄飲水裝置........................................................34
3.2.4 資料傳輸設備.....................................................................37
3.2.4.1 無線天線.......................................................................38
3.2.4.2 人機介面.......................................................................39
3.2.4.3資料銀行擴充卡........................................................41
3.2.5 遠端監控功能..................................................................42
3.3實驗方法.....................................................................................44
3.3.1系統建置..............................................................................44
3.3.2 控制策略.............................................................................44
3.3.3 實驗雞隻.............................................................................46
3.3.4 實驗規劃.............................................................................47
第四章 結果與討論...........................................................................48
4.1環境控制功能建置和測試.........................................................48
4.1.1 溫濕度感測器測試.............................................................48
4.1.2 遠端監控系統.....................................................................53
4.2 實驗結果分析........................................................................56
4.2.1 相關係數分析結果.............................................................57
4.2.3.1 迴歸分析結果...............................................................58
第五章 結論與建議...........................................................................61
5.1 結論.............................................................................................61
第六章 參考文獻 .................................................................................63
附錄 .......................................................................................................66
表目錄
表2-1高環境溫度對雞隻飲水排尿及糞中水份之影響........................... 4
表2-2 28日雞隻適合之風速和溫度對照表.............................................. 6
表2-3禽舍理想空氣品質........................................................................... 7
表2-4相關係數數值強弱意義................................................................. 17
表3-1排風扇規格表..................................................................................22
表3-2幫浦規格表......................................................................................24
表3-3 VB0-32MT 規格表.........................................................................28
表3-4通訊擴充模組之規格表................................................................. 29
表3-5溫溼度感測器之規格表................................................................. 31
表3-6光照度感測器規格表.....................................................................33
表3-7人機介面規格表..............................................................................39
表3-8 VB-DB1R 資料銀行擴充卡規格表................................................41
表3-9 Acer T110-F3 ....................................................................................43
表4-1溫度t檢定之結果…………………………………………………49
表4-2濕度t檢定之結果..........................................................................51
表4-3日均溫和雞隻飲水量對照表.........................................................56
表4-4 SPSS 相關係數分析圖表.................................................................58
表 4-5 雞隻飲水量分析結果……………………………………………60
圖目錄
圖2-1自然通風示意圖................................................................................ 8
圖2-2強制通風示意圖................................................................................ 9
圖2-3液體汽化與氣體凝結示意圖......................................................... 11
圖2-4水簾降溫法示意圖.........................................................................12
圖2-5無線感測節點裝置.........................................................................15
圖3-1帆布型密閉式平飼禽舍…………………………………………..20
圖3-2後方排風扇安裝圖.........................................................................22
圖3-3排風扇後方導風罩.........................................................................22
圖3-4循環風扇實體..................................................................................23
圖3-5循環風扇配置示意圖.....................................................................23
圖3-6噴頭配置圖......................................................................................25
圖3-7 幫浦實際安裝情形........................................................................25
圖3-8禽舍環境控制實驗流程圖.............................................................26
圖3-9 PLC架構圖.....................................................................................27
圖3-10 VB0-32MT控制器........................................................................28
圖3-11 VB-CADP通訊擴充模組.............................................................29
圖3-12網路通訊模組................................................................................30
圖3-13感測器戶外實際安裝情形...........................................................32
圖3-14感測器室內安裝情形...................................................................32
圖3-15光照度感測器安裝情形...............................................................34
圖3-16自動記錄飲水裝置示意圖...........................................................36
圖3-17鐘形飲水器....................................................................................36
圖3-18自動記錄裝置實際安裝情形.......................................................37
圖3-19傳感器安裝情形............................................................................38
圖3-20戶外天線裝置狀況.......................................................................38
圖3-21人機介面實際安裝情形...............................................................40
圖3-22人機介面顯示畫面.......................................................................40
圖3-23 VB-DB1R資料銀行擴充卡.........................................................41
圖3-24遠端伺服器....................................................................................43
圖3-25控制策略流程圖............................................................................45
圖3-26 雞隻鉛色腳脛...............................................................................46
圖3-27 環控組雞舍...................................................................................47
圖3-28 自然通風組雞舍…………………………………………….…..47
圖4-1溫度曲線圖......................................................................................50
圖4-2濕度曲線圖......................................................................................52
圖4-3 伺服器監控畫面.............................................................................54
圖4-4 伺服器監控畫面左上角選單展開................................................54
圖4-5 網頁監控畫面-首頁.......................................................................55
圖4-6 網頁監控畫面-雞舍.......................................................................55
圖4-7 4月14日溫度-飲水量曲線圖.......................................................56
圖4-8 常態分佈圖.....................................................................................59


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