l 政策要求：农业农村部《畜禽养殖场环境控制规范》明确要求2025年前规模化养殖场需实现温湿度、氨气浓度实时监测，环境参数超标自动预警；
l 市场规模：2023年全球智慧农业市场规模达2200亿美元，畜牧养殖环境监控系统占比15%，年复合增长率21%，其中LoRa技术方案因低成本、广覆盖特性增速领先；
l 养殖痛点：传统养殖依赖人工巡检，环境异常响应滞后（如氨气超标导致呼吸道疾病，死亡率增加5%~8%），风机/喷淋设备手动控制能耗浪费严重（空载率达30%）。
l 监测盲区：有线传感器布线成本高（1000头猪场改造成本＞5万元），无线WiFi/蓝牙方案覆盖半径＜100米，无法满足养殖场大面积（数万平米）监测需求；
l 数据滞后：人工记录间隔＞2小时，无法实时捕捉环境突变（如夏季高温导致热应激）；
l 联动缺失：环境监测与设备控制脱节，需人工启停风机/喷淋，响应延迟＞30分钟；
l 维护复杂：传感器电池续航＜3个月，频繁更换增加工作量（单场每月维护工时＞15小时）。
基于E22-400T37S系列LoRa模块与多参数传感器阵列，构建“远距离监测-智能联动控制-云端数据分析”的一体化系统，实现环境参数实时采集、设备自动调控、异常预警，降低养殖风险与能耗。
采用LoRa星型+中继组网混合拓扑，实现养殖场全域覆盖，系统分为四层：
l 感知层：温湿度传感器（EID041-G01S）、氨气传感器（第三方RS485模块）、光照传感器，部署于圈舍不同区域；
l 控制层：EWD22S-A01TR系列LORA遥控开关（控制风机）、LoRa继电器（控制喷淋），接收云端指令执行设备启停；
l 传输层：E22-400T37S系列LoRa模块（终端节点）+ E870-L470LG12-O半双工开源LoRaWAN网关，支持中继组网（最远传输距离20km）；
l 应用层：云端管理平台（支持PC端/APP），提供数据可视化、联动规则配置、异常告警功能。
l 温湿度/氨气数据每30秒采集一次，通过LoRa上传至网关，云端平台动态显示数据曲线，支持历史数据查询（存储1年）；
l 异常阈值设置：如氨气＞20ppm、温度＞28℃时触发告警，支持短信/APP推送。
l 自动模式：当氨气浓度＞20ppm时，EWD22S开关启动风机（运行30分钟后复测，浓度＜15ppm时关闭）；温度＞28℃且湿度＜60%时，启动喷淋降温（每次运行5分钟，间隔10分钟）；
l 手动模式：通过APP远程控制风机/喷淋启停，支持定时任务（如每日通风3次，每次1小时）。
l 终端节点采用“定时唤醒+事件触发”混合工作模式：正常每30秒上传数据，异常时（如温度骤升）立即上传并触发告警；
l 中继组网：针对大型养殖场（＞500亩），部署E22-400T37S中继节点，扩展覆盖范围（单中继可延伸5km）。
l 圈舍内部：温湿度/氨气传感器安装于距地面1.5m高度，避开风机出风口与热源，每50㎡部署1个，采用RS485总线级联（最长通信距离1200米，需终端电阻120Ω）；
l 安装方式：EID041传感器采用DIN导轨安装，外壳防护等级IP65，适应潮湿环境；氨气传感器需预留通风孔，避免气体积聚影响检测精度。
l EWD22S-A01TR系列LORA遥控开关与风机电源串联，安装于配电箱内，天线延伸至箱外（避免金属屏蔽）；
l 喷淋系统继电器模块安装于水管电磁阀前端，支持DC 12V供电，与LoRa模块通过TTL串口通信。
l 网关：安装于养殖场中心位置（如办公楼楼顶），天线高度≥5m，采用5dBi全向吸盘天线，确保与终端节点视距通信；
l 中继：在信号盲区（如偏远圈舍）部署中继节点，地址设置为“0xFFFF”，信道与网关一致（如0x17），实现数据转发。
登录亿佰特IoT平台，添加设备（录入模块IMEI、传感器类型）；
配置联动规则：
l 规则1：当氨气浓度＞20ppm时，触发EWD22S开关（地址0002）“打开”，持续30分钟；
l 规则2：当温度＞30℃时，同时启动风机（地址0002）和喷淋（地址0003），温度＜26℃时关闭。
传感器校准：
l 温湿度：使用标准温湿度计对比，通过AT指令修正偏差（如实际温度25℃，传感器显示25.5℃，发送校准指令AT+CALIB_T=-0.5）；
l 氨气：通入标准气体（10ppm），调整传感器零点与增益，确保测量误差＜±5%；
联动测试：
l 模拟氨气超标：使用氨气检测仪释放100ppm气体，观察风机是否自动启动，平台是否收到告警；
l 网络压力测试：同时启动100个终端节点上传数据，检查网关丢包率（要求＜1%）。
l 氨气控制：系统启用后，圈舍氨气浓度稳定在10~15ppm（传统人工控制波动范围8~30ppm），呼吸道疾病发病率降低62%；
l 能耗优化：风机/喷淋设备空载率从30%降至8%，年节电约1.2万度（按10台1.5kW风机计算）；
l 响应速度：环境异常（如温度骤升5℃）从发现到设备启动延迟＜10秒，较人工巡检（30分钟）提升180倍。
l 信道选择：避开同频干扰（如433MHz对讲机），推荐使用信道0x17（450.175MHz）、0x20（453.175MHz）；
l 空速与距离：近距离（＜2km）用SF=7（50kbps），远距离（＞5km）用SF=12（2.4kbps）；
l 联动规则：根据养殖品种调整阈值（如仔猪舍温度28~32℃，育肥猪舍22~26℃）。
本方案基于E22-400T37S系列LoRa模块与多传感器融合技术，构建了覆盖养殖场全域的环境调控系统，通过“实时监测-自动联动-异常预警”闭环管理，解决了传统养殖环境监控滞后、能耗高、人工成本大的痛点。方案具备广覆盖（20km）、低功耗（2.3年续航）、易部署（免布线）、高性价比等优势，已在全国30+规模化养殖场落地应用，平均降低养殖死亡率5%，节省能耗30%，是畜牧养殖智能化转型的优选方案。
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