l 政策要求：農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《畜禽養(yǎng)殖場環(huán)境控制規(guī)范》明確要求2025年前規(guī)模化養(yǎng)殖場需實(shí)現(xiàn)溫濕度、氨氣濃度實(shí)時(shí)監(jiān)測，環(huán)境參數(shù)超標(biāo)自動預(yù)警；
l 市場規(guī)模：2023年全球智慧農(nóng)業(yè)市場規(guī)模達(dá)2200億美元，畜牧養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)占比15%，年復(fù)合增長率21%，其中LoRa技術(shù)方案因低成本、廣覆蓋特性增速領(lǐng)先；
l 養(yǎng)殖痛點(diǎn)：傳統(tǒng)養(yǎng)殖依賴人工巡檢，環(huán)境異常響應(yīng)滯后（如氨氣超標(biāo)導(dǎo)致呼吸道疾病，死亡率增加5%~8%），風(fēng)機(jī)/噴淋設(shè)備手動控制能耗浪費(fèi)嚴(yán)重（空載率達(dá)30%）。
l 監(jiān)測盲區(qū)：有線傳感器布線成本高（1000頭豬場改造成本＞5萬元），無線WiFi/藍(lán)牙方案覆蓋半徑＜100米，無法滿足養(yǎng)殖場大面積（數(shù)萬平米）監(jiān)測需求；
l 數(shù)據(jù)滯后：人工記錄間隔＞2小時(shí)，無法實(shí)時(shí)捕捉環(huán)境突變（如夏季高溫導(dǎo)致熱應(yīng)激）；
l 聯(lián)動缺失：環(huán)境監(jiān)測與設(shè)備控制脫節(jié)，需人工啟停風(fēng)機(jī)/噴淋，響應(yīng)延遲＞30分鐘；
l 維護(hù)復(fù)雜：傳感器電池續(xù)航＜3個(gè)月，頻繁更換增加工作量（單場每月維護(hù)工時(shí)＞15小時(shí)）。
基于E22-400T37S系列LoRa模塊與多參數(shù)傳感器陣列，構(gòu)建“遠(yuǎn)距離監(jiān)測-智能聯(lián)動控制-云端數(shù)據(jù)分析”的一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)采集、設(shè)備自動調(diào)控、異常預(yù)警，降低養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)與能耗。
采用LoRa星型+中繼組網(wǎng)混合拓?fù)洌瑢?shí)現(xiàn)養(yǎng)殖場全域覆蓋，系統(tǒng)分為四層：
l 感知層：溫濕度傳感器（EID041-G01S）、氨氣傳感器（第三方RS485模塊）、光照傳感器，部署于圈舍不同區(qū)域；
l 控制層：EWD22S-A01TR系列LORA遙控開關(guān)（控制風(fēng)機(jī)）、LoRa繼電器（控制噴淋），接收云端指令執(zhí)行設(shè)備啟停；
l 傳輸層：E22-400T37S系列LoRa模塊（終端節(jié)點(diǎn)）+ E870-L470LG12-O半雙工開源LoRaWAN網(wǎng)關(guān)，支持中繼組網(wǎng)（最遠(yuǎn)傳輸距離20km）；
l 應(yīng)用層：云端管理平臺（支持PC端/APP），提供數(shù)據(jù)可視化、聯(lián)動規(guī)則配置、異常告警功能。
l 溫濕度/氨氣數(shù)據(jù)每30秒采集一次，通過LoRa上傳至網(wǎng)關(guān)，云端平臺動態(tài)顯示數(shù)據(jù)曲線，支持歷史數(shù)據(jù)查詢（存儲1年）；
l 異常閾值設(shè)置：如氨氣＞20ppm、溫度＞28℃時(shí)觸發(fā)告警，支持短信/APP推送。
l 自動模式：當(dāng)氨氣濃度＞20ppm時(shí)，EWD22S開關(guān)啟動風(fēng)機(jī)（運(yùn)行30分鐘后復(fù)測，濃度＜15ppm時(shí)關(guān)閉）；溫度＞28℃且濕度＜60%時(shí)，啟動噴淋降溫（每次運(yùn)行5分鐘，間隔10分鐘）；
l 手動模式：通過APP遠(yuǎn)程控制風(fēng)機(jī)/噴淋啟停，支持定時(shí)任務(wù)（如每日通風(fēng)3次，每次1小時(shí)）。
l 終端節(jié)點(diǎn)采用“定時(shí)喚醒+事件觸發(fā)”混合工作模式：正常每30秒上傳數(shù)據(jù)，異常時(shí)（如溫度驟升）立即上傳并觸發(fā)告警；
l 中繼組網(wǎng)：針對大型養(yǎng)殖場（＞500畝），部署E22-400T37S中繼節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)展覆蓋范圍（單中繼可延伸5km）。
l 圈舍內(nèi)部：溫濕度/氨氣傳感器安裝于距地面1.5m高度，避開風(fēng)機(jī)出風(fēng)口與熱源，每50㎡部署1個(gè)，采用RS485總線級聯(lián)（最長通信距離1200米，需終端電阻120Ω）；
l 安裝方式：EID041傳感器采用DIN導(dǎo)軌安裝，外殼防護(hù)等級IP65，適應(yīng)潮濕環(huán)境；氨氣傳感器需預(yù)留通風(fēng)孔，避免氣體積聚影響檢測精度。
l EWD22S-A01TR系列LORA遙控開關(guān)與風(fēng)機(jī)電源串聯(lián)，安裝于配電箱內(nèi)，天線延伸至箱外（避免金屬屏蔽）；
l 噴淋系統(tǒng)繼電器模塊安裝于水管電磁閥前端，支持DC 12V供電，與LoRa模塊通過TTL串口通信。
l 網(wǎng)關(guān)：安裝于養(yǎng)殖場中心位置（如辦公樓樓頂），天線高度≥5m，采用5dBi全向吸盤天線，確保與終端節(jié)點(diǎn)視距通信；
l 中繼：在信號盲區(qū)（如偏遠(yuǎn)圈舍）部署中繼節(jié)點(diǎn)，地址設(shè)置為“0xFFFF”，信道與網(wǎng)關(guān)一致（如0x17），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
登錄億佰特IoT平臺，添加設(shè)備（錄入模塊IMEI、傳感器類型）；
配置聯(lián)動規(guī)則：
l 規(guī)則1：當(dāng)氨氣濃度＞20ppm時(shí)，觸發(fā)EWD22S開關(guān)（地址0002）“打開”，持續(xù)30分鐘；
l 規(guī)則2：當(dāng)溫度＞30℃時(shí)，同時(shí)啟動風(fēng)機(jī)（地址0002）和噴淋（地址0003），溫度＜26℃時(shí)關(guān)閉。
傳感器校準(zhǔn)：
l 溫濕度：使用標(biāo)準(zhǔn)溫濕度計(jì)對比，通過AT指令修正偏差（如實(shí)際溫度25℃，傳感器顯示25.5℃，發(fā)送校準(zhǔn)指令A(yù)T+CALIB_T=-0.5）；
l 氨氣：通入標(biāo)準(zhǔn)氣體（10ppm），調(diào)整傳感器零點(diǎn)與增益，確保測量誤差＜±5%；
聯(lián)動測試：
l 模擬氨氣超標(biāo)：使用氨氣檢測儀釋放100ppm氣體，觀察風(fēng)機(jī)是否自動啟動，平臺是否收到告警；
l 網(wǎng)絡(luò)壓力測試：同時(shí)啟動100個(gè)終端節(jié)點(diǎn)上傳數(shù)據(jù)，檢查網(wǎng)關(guān)丟包率（要求＜1%）。
l 氨氣控制：系統(tǒng)啟用后，圈舍氨氣濃度穩(wěn)定在10~15ppm（傳統(tǒng)人工控制波動范圍8~30ppm），呼吸道疾病發(fā)病率降低62%；
l 能耗優(yōu)化：風(fēng)機(jī)/噴淋設(shè)備空載率從30%降至8%，年節(jié)電約1.2萬度（按10臺1.5kW風(fēng)機(jī)計(jì)算）；
l 響應(yīng)速度：環(huán)境異常（如溫度驟升5℃）從發(fā)現(xiàn)到設(shè)備啟動延遲＜10秒，較人工巡檢（30分鐘）提升180倍。
l 信道選擇：避開同頻干擾（如433MHz對講機(jī)），推薦使用信道0x17（450.175MHz）、0x20（453.175MHz）；
l 空速與距離：近距離（＜2km）用SF=7（50kbps），遠(yuǎn)距離（＞5km）用SF=12（2.4kbps）；
l 聯(lián)動規(guī)則：根據(jù)養(yǎng)殖品種調(diào)整閾值（如仔豬舍溫度28~32℃，育肥豬舍22~26℃）。
本方案基于E22-400T37S系列LoRa模塊與多傳感器融合技術(shù)，構(gòu)建了覆蓋養(yǎng)殖場全域的環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)，通過“實(shí)時(shí)監(jiān)測-自動聯(lián)動-異常預(yù)警”閉環(huán)管理，解決了傳統(tǒng)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)控滯后、能耗高、人工成本大的痛點(diǎn)。方案具備廣覆蓋（20km）、低功耗（2.3年續(xù)航）、易部署（免布線）、高性價(jià)比等優(yōu)勢，已在全國30+規(guī)?；B(yǎng)殖場落地應(yīng)用，平均降低養(yǎng)殖死亡率5%，節(jié)省能耗30%，是畜牧養(yǎng)殖智能化轉(zhuǎn)型的優(yōu)選方案。
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