养牛场北斗综合管理系统解决方案

1.系统架构

随着我国北斗卫星导航定位系统的快速发展和定位精度的持续不断提高，在牛身上穿戴定位终端后可以实现对牛的位置和温度的测量，在蜂窝网络正常的情况下，定位和温度数据通过蜂窝网络通信方式回传到监控云平台，在蜂窝网络缺失的情况下，可通过无线LoRa通信方式，将多个定位终端的监测数据实时汇聚到LoRa网关，LoRa网关可通过蜂窝网络或北斗短报文通信方式将数据回传到监控云平台。通过云平台的处理和计算，提供电子围栏、轨迹管理等功能。

2.系统功能

• 实现对牛位置的测量
• 实现对牛的温度的测量
• 使用电子围栏管理牛群的活动区域，牛逃离电子围栏后及时报警
• 穿戴设备脱落时报警，具备设备防拆卸报警
• 显示牛的运动轨迹
• 计算和显示每头牛的运动频率

3.系统组成

3.1北斗融合定位终端

北斗融合定位终端内置北斗/GPS/IMU定位模块，可接收北斗、GPS等多频卫星定位信号实现绝对定位，IMU可提供姿态和航位推算信息，同时可通过红外传感器获取温度参数信息，终端内置的蜂窝通信模块将定位信息上传至综合管理云平台，进行数据汇聚和处理，同时也支持LoRa通信，将数据传输给LoRa网关汇聚，间接地传输到管理云平台。太阳能电池置于终端外壳上表面，可利用太阳能为终端供电，同时终端内置电池可保证终端阴雨天气连续工作1个月以上。

3.2Lora网关

LoRa网关是一款室外型网关，下行通信采用无线LoRa通信方式，在无人工干预的情况下，实现和节点终端设备实现自组网通信，空旷区域覆盖范围达3公里，上行通信支持蜂窝网络通信和北斗短报文通信方式，实现即使在蜂窝网路缺失的情况下，照样实现数据无间断地回传到管理云平台。

3.3北斗短报文

北斗短报文通信终端是一款基于北斗系统的一体化集成设备，包括北斗RDSS/RNSS多模天线、射频基带一体化模块、单片机控制模块、防尘防水外壳和通用电源数据航空接口，设备采用北斗RNSS双模定位，北斗RDSS短报文通信，支持串口232和485接口，支持北斗短报文4.0协议，通信能力支持78字节/分钟。

3.4综合管理云平台

北斗综合管理云平台采用标准模块化管理设计理念，系统强大的接口可同时接入海量数据，通过计算和处理后，可在云平台进行实时动态展示和管理。

3.4.1电子围栏

云平台集成了瓦片地图，使用北斗定位系统可以根据牧场实际事先建立精确的定位围栏并显示于平台地图上，也可以根据管理者的需要在平台上直接划定电子围栏。电子围栏确定后，通过对定位设备的定位跟踪，如果有发现牛冲出电子围栏，系统将进行预警。

3.4.2轨迹展示和管理

云平台能够根据定位设备传回来的实时定位信息在地图上实时显示每一头牛的实时位置和速度信息，同时可以根据需要修改历史运动轨迹的时间跨度。

3.4.3运动频率统计

通过对牛运动状态的测量和统计，计算每头牛的运动时间占总时间的比例，可视化显示运动频率。支持设置运动频率的时间统计区间，如按天、月、年以及任意指定的时间。