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1、新巴尔虎右旗畜牧业发展现状、问题与对策研究 摘要畜牧业在新巴尔虎右旗发展已久,是支持地方经济发展主要产业。但农畜产品质量低、尚未形成知名农畜产品品牌、企业与牧民资金发展不足等问题导致该地区畜牧业发展面临挑战。如何推进该地区畜牧业现代化,实现畜牧业经济可持续发展,成为亟待探索和解决的重要问题。本文首先阐述了草原畜牧业以及畜牧业经济的概念,对草原畜牧业可持续发展的内涵及意义进行了论述。在先前学者研究的基础上,对新巴尔虎旗畜牧业发展现状进行系统分析,找出其现阶段发展存在的问题,并有针对性制定改进策略,帮助新巴尔虎旗畜牧业实现可持续发展 关键词新巴尔虎旗 畜牧业 可持续发展Research on th
2、e Status Quo, Problems and Countermeasures of Animal Husbandry Development in Xin ba er hu right BannerABSTRACT: The animal husbandry industry has been developed for a long time in New Barhu Right Banner, and it is the main industry to support local economic development. However, the low quality of
3、agricultural and livestock products, the lack of a well-known agricultural and livestock product brand, and insufficient funds for the development of enterprises and herders have led to challenges for the development of animal husbandry in this region. How to promote the modernization of animal husb
4、andry in this area and realize the sustainable development of animal husbandry economy has become an important issue that needs to be explored and resolved.This article first expounds the concepts of grassland animal husbandry and animal husbandry economy, and discusses the connotation and significa
5、nce of the sustainable development of grassland animal husbandry. On the basis of previous scholars research, conduct a systematic analysis of the current development status of New Barhu Banners animal husbandry, find out the problems in its current development, and formulate targeted improvement st
6、rategies to help New Barhu Banners animal husbandry achieve sustainable developmentKEY WORDS: Xinbaerhu Banner Animal Husbandry Sustainable Development目 录目 录2前言1一、草原畜牧业研究综述1(一)草原畜牧业与畜牧业经济概念1(二)草原畜牧业可持续发展2(三)推动草原畜牧业可持续发展的意义2(四)文献综述2二、新巴尔虎右旗畜牧业发展现状3(一)新巴尔虎右旗概况3(二)新巴尔虎右旗畜牧业发展现状4三、新巴尔虎右旗畜牧业发展面临的主要问题6(一)
7、农畜产品质量不高6(二)尚未形成农畜产品知名品牌6(三)企业与牧民生产发展资金不足7(四)草原的科学利用与牧民的增产增收矛盾尚未解决7四、推进新巴尔虎右旗畜牧业高质量发展的建议7(一)全面提升农畜产品质量7(二)实施农牧业品牌战略8(三)金融服务助力“三牧”发展8(四)促进产业链进一步拓宽延伸8结 语9参考文献10新巴尔虎右旗畜牧业发展现状、问题与对策研究前言内蒙古草原总面积为 13.2 亿亩,在全国草原总面积中占比达 25%,是我国畜牧业发展最为集中的地区。新巴尔虎右旗草场资源基础良好,长久以来,当地居民对于草原的依赖性非常强,大都通过畜牧业生产来维持生活,这也使得畜牧业经济在当地经济发展中
8、占据突出地位。20 世纪以来,我国农业市场化改革进步较快,为草原畜牧业发展创造了条件,致新巴尔虎右旗畜牧业的生产专业化水平和市场化程度逐步增强。但在发展力度不断增强的同时,新巴尔虎右旗也面临着更大的压力,超量放牧和过快的生产频率与草原的生态规律不能相互适应,导致新巴尔虎右旗面临草场超载放牧、草地退化严重、产品加工科技含量低畜产品质量偏低问题,进而制约当地畜牧业可持续发展,如何摆脱这一困境值得我们深思。 一、 草原畜牧业研究综述(一)草原畜牧业与畜牧业经济概念我国草地农业科学家李维巍(2017)李维薇.努力发展现代草业,推进草原畜牧业产业转型升级J.草业科学,2017,34(09):1765-1
9、766.曾将现代畜牧业划分为两大类,分别是草原畜牧业以及舍饲畜牧业。从经济产业的角度来说,草原畜牧业是依赖天然草场发展,以放牧为特定的生产方式,生产过程中将天然的草场资源转化为畜产品,进而为社会大众提供服务的产业部门。而从生产活动的角度而言,草原畜牧业就是一种以大规模放牧为表现形式的社会生产活动。畜牧业经济是指畜牧业相关生产发展活动的总体集合,涉及畜产品生产、畜产品销售、畜产品分配、畜产品交换等具体环节。鲍君(2020)鲍君.草原畜牧业现状及绿色发展模式以呼伦贝尔市为例J.养殖与饲料,2021,20(02):107-109.指出畜牧业经济是个大概念,所有畜牧业相关的,能够最终产生经济效应的活动
10、都可以包含在内,是人类以相关资源环境为前提,依照自然和经济规律,对草原等相关资源加以改造、加工和利用,创造出社会生活所需要的畜产品的活动以及活动过程中产生的经济行为。(二)草原畜牧业可持续发展可持续发展这一概念诞生于 20 世纪后半时期。李大勇(2014) 李大勇,陈凤臻,杨桂英,萨础日拉.内蒙古草原生态畜牧业发展模式研究J.黑龙江畜牧兽,2014(17):113-116.提出经济快速增长是人类发展的主要目标,这一观念已经成为了传统经济学家们的主要观点并得以广泛实施,但是却带来了负面的结果,导致生态环境恶化、自然资源浪费等问题逐步显现,并限制了社会经济的持续增长。依据可持续发展的内涵,以内蒙古
11、草原为例,本文对草原畜牧业可持续发展提出如下定义:草原畜牧业可持续发展是指在草原畜牧业生产过程中,根据实际情况,处理好草原自然生态与人类之间的关系,利用现代科技手段,协调好人类需求度与草场资源之间的关系,既满足草原居民的生活需求,又保障草原后代居民的需求。总而言之,就是维护草原畜牧业中生态、经济与社会的和谐,保障草原畜牧业持续发展的能力。(三)推动草原畜牧业可持续发展的意义杨桂英(2014) 李大勇,陈凤臻,杨桂英,萨础日拉.内蒙古草原生态畜牧业发展模式研究J.黑龙江畜牧兽,2014(17):113-116.从现实角度,内蒙古草原是我国最大的草原牧区,该地区的畜牧业能够持续有效发展,不仅关乎地
12、区经济的长远发展,也关乎全国畜产品市场需求能否得到有效满足,积极推动草原畜牧业可持续发展对于带动地方经济增长、牧民增收具有重要意义。(四)文献综述畜牧业历来就是农业的重要组成部分,国际上很多国家的经济产业结构中都或多或少存在畜牧业经济,而内蒙古由于环境资源的影响,使得畜牧业经济称为当地经济发展的主要支柱。钱贵霞等人(2019) 钱贵霞,张娜,钱福檬.不同目标导向的草原畜牧业适度经营规模研究基于内蒙古四种草原类型牧户数据J.农业经济与管理,2019(02):55-66.的研究指明中国存在内蒙古、新疆、青海、西藏四大牧区,天然草原面积接近 4 亿公顷,占国土总面的 40%以上。草原畜牧业作为一个重
13、要的经济分类,自然也成为了相关专家、学者探讨的重要话题之一。宋良媛(2020) 宋良媛,杜富林.科技创新驱动草原畜牧业现代化J.科学管理研究,2020,38(02):109-116.的研究观点提出草原畜牧业经济有其特殊的资源基础,即草原生态资源,当草原生态资源环境突出,与之相适应的草原畜牧业发展水平也会随之转好,该研究也在论证的基础上,提出了推动草原畜牧业经济发展的具体手段。扎西卓玛(2020) 扎西卓玛.发展草原现代生态畜牧业措施探究J.畜禽业,2018,29(05):74+76.的研究都对草原畜牧业经济的形成条件、演变过程、发展特征及阻碍等方面进行了深入分析,结果指出草原畜牧业经济的发展没
14、特定的模式,只有从实际出发,选择合理的发展模式才是正确的。高芬(2020) 高芬. 内蒙古草原生态环境与畜牧业经济耦合协调关系研究D.内蒙古农业大学,2019.通过研究对草原畜牧业经济发展所具备的特征进行了说明,特征包括自然依赖性强、生产资源廉价、生产环节为能量转化、易遭受破坏等。 马敏(2020) 马敏. 草原畜牧业现代化发展水平综合评价D.内蒙古大学,2020.研究对内蒙古草原畜牧业转型发展的路径进行了分析探讨,指出积极转变经营生产方式,认真落实生态平衡政策,走可持续发展之路是其必然选择。综上所述,发现国内学者已经就内蒙古草原的自然条件、畜牧业产业发展历史、产业现状等问题进行了深入分析,并
15、得出了丰富成果。但是探讨的方向主要集中在可持续发展的重要性、草原环境可持续发展等方面。环境可持续发展是草原畜牧业可持续发展还需要就经济、人口、制度等多方面问题进行深入研究。因此,本文借鉴前人的研究观点的同时,也规避了已有的研究缺陷,对新巴尔虎旗畜牧业可持续发展问题进行了综合分析,这也体现出了本文分析的创新性。二、 新巴尔虎右旗畜牧业发展现状(一)新巴尔虎右旗概况呼伦贝尔市新巴尔虎右旗位于呼伦贝尔市西部,毗邻俄罗斯和蒙古国,边境线总长515.4公里,是内蒙古自治区33个牧业旗、19个边境之一。该旗以传统畜牧业为主导产业,产业结构相对单一,二、三产业发展缓慢,科技教育相对落后,型的经济欠发达边境牧
16、业旗。全旗总面积2.5万平方公里,辖3个镇、2个苏木、55个嘎查、9个社区,总人口4.2万人,其中牧业人口 18938 人,占总人口的45% 唐生辉.简述草原生态保护及畜牧业可持续发展J.畜牧兽医科技信息,2020(11):198.。作为呼伦贝尔市传统畜牧业主产区,草地畜牧业发展成为新左旗最主要的支柱产业。然而,生态环境的日益恶化和自然灾害的频繁发生,加上人为的超载过牧和自然资源的滥开乱采等行为导致天然草原“三化”现象加重,“人草畜”的生态平衡失衡,草畜矛盾突出,使当地传统畜牧业的可持续发展遇到较大的困难和挑战。(二)新巴尔虎右旗畜牧业发展现状1.畜牧业结构得到进一步优化现代畜牧业发展迅速,“
17、减羊增牛”措施取得显著成果。2019年度新巴尔虎右旗牲畜存栏数129771 万头( 只) ,比上年下降32% 。其中,羊存栏110896万只,下降54% ; 牛存栏160万头,增长176% ; 猪存栏 377万口,下降 45.4% 。新引进优质良种肉牛15674头,三河牛养殖规模达到 6 万头,居全区首位。农牧业生产组织化、集约化、产业化实现新提高,标准化农牧业专业合作社和家庭牧场分别达到875个和1022个,三河牛、呼伦贝尔羊被认定为国家地理标志产品。牧民在转变生产方式、提高养殖效益中得到了实惠。这些都是图1 新巴尔虎右旗2018-2019牲畜数量变化资料来源:新巴尔虎右旗统计局2.畜产品深
18、加工初步取得成效畜产品深加工取得了一定成果。部分企业不再从事传统畜产品的生产加工,而是着眼于研究畜产品的深加工。这些企业在提升农畜产品附加值、向下延伸产业链条、价值链提升与丰富畜产品的多样性等方面起到了带头示范作用。牧原康肽生物科技有限公司依托新巴尔虎右旗大草原,采用当地独特的纯天然无污染呼伦贝尔羊为原料,同时引进国际先进纳米技术,加工生产出活体羊胚胎粉、活体冻干羊胚胎等健康产品; 用羊骨作为食用骨粉原料,用羊胚胎提取的羊胎素原液作为化妆品原料; 用羊肝做生物制药的原料,实现了价值增值。依托三河马产业发扬蒙古马精神,开发马奶饮料制品,以及孕马血清、骨胶片等医疗用品,实现了畜产品的精深加工和价值
19、链的提升。3.畜牧业产业化水平进一步提升畜牧业产业化发展进一步加强。新巴尔虎右旗现有畜牧业产业化龙头企业 12 家,其中国家级1家、自治区级3、盟级8家,并且创建了5个农牧业产业化联合体。其中新巴尔虎右旗轩辰木业建成年加工5万头肉牛生产线,年出栏育肥牛超过4000头,并获批国家级标准化示范牧场;新巴尔虎右旗阿斯日畜牧专业合作社以建成肉牛育肥场已投入使用。通过企业与合作社的带动作用和辐射作用,提高良种率和科技含量,有效地拓宽了牧民的增收渠道 其其格.内蒙古草原牧区畜牧兽医服务体系现状、问题及对策探究J.北方经济,2021(02):35-37.。4.生态环境得到进一步改善2011 年以来,国家在内
20、蒙古等 8 个主要草原牧区省区全面建立草原生态保护补助奖励机制,这项政策延续至今,对新巴尔虎右旗草原生态修复和推进牧区生产方式型升级发挥了巨大的引导作用。新巴尔虎右旗草原生态建设实践表明,20112019年全旗草原平均植被盖度为 4526% 、高度为 26.29 厘米,较20002010 年平均值分别提高了4.91个百分点、0.46 厘米,草群结构趋于优化。图2 新巴尔虎右旗植被变化资料来源:新巴尔虎右旗统计局三、新巴尔虎右旗畜牧业发展面临的主要问题(一) 农畜产品质量不高 经过近年发展,新巴尔虎右旗的畜牧业逐渐由传统养殖方式向现代化养殖方式过度,但现阶段农畜产品质量仍有待进一步提高。现阶段牧
21、区的基础设施覆盖不足,户厕覆盖率较低,农区户厕所改造竣工率仅为28%,机械化饲喂、清圈等机械化率不足10%,人工依然是主要的饲养方式。虽然畜牧业产业规模有所扩大,但牲畜的疫苗接种率不高;全旗目前也尚未构建完善的质量管理体系,很多外地厂家虽然想要大量采购该旗的肉质产品,但出于产品质量问题进展缓慢,农畜产品质量不高已经严重制约新巴尔虎右旗的发展。(二)尚未形成农畜产品知名品牌近年来新巴尔虎右旗畜牧业产业化发展得到进一步加强,新巴尔虎右旗与企业联合创建国家级标准化示范牧场,得到政府扶持发展生产农畜产品企业越来越多,但目前这些企业大都各自为营,企业数量多而不精,生产的农畜产品主要集中于中下游市场,农畜
22、产品缺乏品牌影响力,无法进入高端市场;新巴尔虎右旗草场资源丰富,三河牛、三河马、呼伦贝尔羊国际驰名,但是提及新巴尔虎右旗却鲜有人知,这也意味着该地区近年来缺乏有效的宣传,营销渠道过于匮乏,不利于新巴尔虎右旗畜牧业由中低端向高端过度。(三)企业与牧民生产发展资金不足目前该地区企业的信用体系还未建立。由于畜牧产品加工企业其季节性特点,拥有的固定资产较少,难以匹配传统银行的信用考核体制,经常出现企业和基地建设资金紧缺,扶持企业贷款额度小、期限短,造成企业流动资金不足,多数企业改扩建设项目难以进行,基地建设进展缓慢; 工厂生产开工不足,大部分牛羊以活畜出售,产品未能得到加工增值。其中境内4家屠宰加工企
23、业因资金链断裂,于2020 年上半年破产。个体牧户的信贷资质难以估量,生产经营的资金大多以自筹的方式为来源,一般较难获得信贷资金的支持。对于生产经营资金不足的问题亟待市场与政府发挥作用。(四)草原的科学利用与牧民的增产增收矛盾尚未解决牧区牧民的经济效益同环境保护矛盾依旧突出,资源环境承载能力在部分旗县已经达到上限,而最新提出的政策要求中,须严守 62.35% 的生态保护红线区域。在新巴尔虎右旗草原上,一是由于牧民依然以传统粗放式的生产方式经营,缺乏可持续发展理念。为追求利益最大化,超载过牧,面对牛羊肉价格的持续上升,生态奖补政策想要达到的减畜效果难以实现。2018年阿巴嘎旗冷季超载率在10%左
24、右,一些牧户超载率达40%。二是资源的无节制开采。矿山分布于草原上,大力发展能源工业,致使脆弱的草原生态沙化、退化、盐碱化进一步严重,加之水土流失和风沙天气等因素的影响,草原植物的多样性遭到破坏,草原生态系统退化严重。四、 推进新巴尔虎右旗畜牧业高质量发展的建议(一)全面提升农畜产品质量针对新巴尔虎右旗农畜产品质量不高的问题,需要进一步提升优质畜产品规模化生产水平,提高绿色化、科技化技术应用率,进一步促进优质畜产品与市场对接。加强牲畜疫病防控体系建设,提升动物疫病管理水平,加快完善畜产品质量安全监管体系,建立健全畜产品质量安全风险评估和检测系统,完善畜产品质检体系建设和运行管理。完善畜产品质量
25、安全追溯管理平台建设,实现优质畜产品和畜牧业生产投入品来源可追溯。(二)实施农牧业品牌战略针对目前全旗畜产品加工企业多而不精、各自为营的产业现状,应按照政府主导,企业牵头,牧民配合的原则,发动各方力量建设区域特色鲜明、市场知名度高、带动能力强的畜产品区域公共品牌,逐步进入高端市场,实现优质优价。2020 年计划新认定自治区级龙头企业 10 家以上。促进农牧业发展由增产导向转为提质导向,实现农牧业生产的高质量发展,引导牧民生产观念的转变。充分发挥三河马、三河牛、呼伦贝尔羊等品牌优势,加强品牌推介宣传,拓宽营销渠道,组织优质品牌畜产品参加各类农牧业展会,充分利用新型网络媒体和展会博览会,宣传新巴尔
26、虎右旗特色优势品牌,为畜产品实现品牌溢价做好铺垫。(三)金融服务助力“三牧”发展根据牧区经济社会发展的特点,创新金融产品种类和服务方式。鼓励以农信社、农行为主力军的涉农涉牧金融机构开展差异化、特色化金融服务。银行业应积极助力建设现代农牧业产业体系,对接新巴尔虎右旗肉牛、肉羊、马产业,优饲草种植基地、休闲农牧业,为农村牧区产业发展提供资金保障。当地银行业金融机构在业务上应以服务农牧业供给侧结构性改革为主线,积极助力建设现代农牧业产业体系,对接新巴尔虎右旗牛、羊、马产业,优质饲草种植基地、休闲农牧业和乡村旅游精品工程,大力支持农村牧区产业发展。二是促进产业链进一步拓宽延伸,发挥政府的政策导向作用。
27、全旗下一阶段应继续扩大牧区重点生产环节信贷投放。对涉农涉牧业务达到一定比例的金融机构实行差别化监管和考核办法。政府根据需要发行专项债对这类金融机构资本金予以补充。发挥全旗12家银行业金融机构网点的辐射带动,调动对三农三牧信贷投放的积极性,扩大农牧业保险的种类和覆盖范围。(四)促进产业链进一步拓宽延伸推进畜牧业供给侧改革,推进现代畜牧业发展。与市场的变动和需求挂钩,及时有效地调整新巴尔虎右旗畜牧业产业结构,在做强牛羊肉主打品牌的基础上,增强奶类和羊毛等附属产品的加工利用率,提升企业的效益和利润。加强和学习“全产业链”的发展经验,例如中粮集团纵向一体化和横向一体化的发展方向,即加大在某一产业链条上
28、下游之间的联系和拓宽产业链中某一环节的宽度。通过对畜牧产品原材料、技术、产品质量和价格水平的控制,形成集原材料、产成品和销售为一体的企业发展布局,以发挥企业的规模效应、范围经济和战略协同效应。在畜牧产品产业链中主要包括畜禽养殖、屠宰加工、精深加工、冷链配送、销售等。通过对产品原料监督和销售渠道控制,使企业获得竞争优势和形成品牌效应,精细化的分工使得企业能够获得更多高附加值的产品,推动微笑曲线向两侧延伸。(五)实现现代畜牧业与生态效益的耦合发展贯彻习近平生态文明思想,把草原生态保护建设摆在突出位置,严守生态保护红线,严格执行禁牧休牧轮牧、草畜平衡制度,深入实施生态建设工程,巩固扩大生态建设成果,
29、打造集生态效益、经济效益、社会效益为一体的重点生态项目。下更大力气保护呼伦贝尔草原,把祖国北疆这道万里长城建设得更加牢固。2011 年以来,在国家的大力倡导下,新巴尔虎右旗的生态环境越来越好,2019年植被覆盖率相较于2011年提高了4.5%。下一步还应适度提高禁牧补助和草畜平衡奖励标准,结合草原生态奖补政策,对生态脆弱区的草原和重要水源涵养区草原,实行禁牧制度,其他草原严格执行草畜平衡制度。同时执行“农区禁牧”“沙地禁羊”两大工程,促进以自然封育修复为主、人工干预修复为辅。建立草原休牧制度,鼓励牧民实施划区轮牧,以实现草原生态效益和经济效益的耦合发展。结 语本文首先阐述了草原畜牧业以及畜牧业
30、经济的概念,对草原畜牧业可持续发展的内涵及意义进行了论述。在先前学者研究的基础上,对新巴尔虎旗畜牧业发展现状进行系统分析,发现其仍存在生产经营组织化程度不高、企业与牧民生产发展资金不足、草原利用不科学等问题,针对这些问题也提出了全面提升农畜产品质量、金融服务助力三农、实现现代畜牧业与生态效益的耦合发展等改进策略。畜牧业产业发展应当坚决把握好草原生态红线和保证畜牧产品安全两条底线,在畜牧业未来的发展中,政府、企业、牧民应当发挥好各自的角色。积极推进畜牧业发展与乡村振兴战略对接,推进现代化牧区建设,实现牧区经济振兴。在兼顾生态环境保护和牧民生活改善的基础上,走出一条耦合生态效益和经济效益双丰收的道
31、路。参考文献 1李维薇.努力发展现代草业,推进草原畜牧业产业转型升级J.草业科学,2017,34(09):1765-1766.2李大勇,陈凤臻,杨桂英,萨础日拉.内蒙古草原生态畜牧业发展模式研究J.黑龙江畜牧兽医,2014(17):113-116.3 钱贵霞,张娜,钱福檬.不同目标导向的草原畜牧业适度经营规模研究基于内蒙古四种草原类型牧户数据J.农业经济与管理,2019(02):55-66.4宋良媛,杜富林.科技创新驱动草原畜牧业现代化J.科学管理研究,2020,38(02):109-116.5扎西卓玛.发展草原现代生态畜牧业措施探究J.畜禽业,2018,29(05):74+76.6高芬. 内
32、蒙古草原生态环境与畜牧业经济耦合协调关系研究D.内蒙古农业大学,2019.7马敏. 草原畜牧业现代化发展水平综合评价D.内蒙古大学,2020.8唐生辉.简述草原生态保护及畜牧业可持续发展J.畜牧兽医科技信息,2020(11):198.9鲍君.草原畜牧业现状及绿色发展模式以呼伦贝尔市为例J.养殖与饲料,2020,20(02):107-109.10 其其格.内蒙古草原牧区畜牧兽医服务体系现状、问题及对策探究J.北方经济,2021(02):35-37.“数字电子技术”“单片机原理”“模拟电子技术”“传感器检测技术”“电路”等实验课程具有较强的理论性和应用性,但以上课程均为基础课,且实验课程的项目开设
33、均针对该门课进行的项目设计,学生对于课程之间的联系缺乏宏观的认知,更难于将课程实验与生活创新结合起来1。对培养应用型新工科的创新人才,应培养其具有创新的思维、较强的动手能力以及对整体设计与把控能力2,故针对以上需求创新设计了自动报警实验项目系统,以满足学科培养创新型应用型复合型人才需求。故以项目化实验教学为主导,设计出本实验项目,将相关课程进行综合,设计由单片机和温度传感器、烟雾传感器、红外感应模块、GSM3通信模块共同组成的自动报警实验项目系统4。2 系统总体设计方案2.1 系统的设计思路本报警系统由STC89C52RC单片机、LCD1602显示屏、DS18B20温度传感器、HC-SR501
34、红外感应模块、SIM800cGSM模块组成5。以下是本系统的整体设计思路:按下布防键将系统设置为布防状态,通过红外感应模块、温度传感器、烟雾传感器进行周围环境监测,液晶显示屏作为输出设备,显示出室內温度值和烟雾浓度值。系统将监测值和报警值进行比对,超出报警值时,将发出短信和声光报警,报警信息发送至事先设置好的电话号码中。在火灾发生的情况下,驱动继电器和电机模块,从而完成对风扇和水泵的控制,及时驱散烟雾或扑灭火灾6。2.2 LCD1602显示屏的选择本设计在数码管与液晶显示屏之间选取了后者作为输出设备,主要的原因是其显示的内容丰富,可使用户通过显示屏了解火灾情况。2.3 MQ-2烟雾传感器的选择
35、本系统采用市场常用的MQ-2烟雾传感器用作火灾的探测器。2.4 DS18B20温度传感器的选择本设计采用烟雾传感器与温度传感器共同监测室内火灾情况,DS18B20温度传感器通过温度检测和数据处理两部分进行温度采集工作,采用二进制的方式对数据进行输出。该传感器与其他类型温度传感器相比,体积小,可测量的温度在-55至125之间,并具有可编程报警的功能。故采用DS18B20温度传感器。2.5 HC-SR501红外感应模块的选择本设计采用市场广泛使用的HC-SR501模块对室内防盗情况进行监测,该模块对人体红外线十分敏感,其可监测的室内范围为37米,不仅可靠性强而且灵敏度很高,因此广泛适合用于所有类型
36、的自动监测电器。2.6 SIM800cGSM模块的选择本系统采用型号为SIM800c的GSM模块用于短信的发送,该模块运行性能稳定,性价比较高,体积小,可以满足实际需求。该模块支持在以下频带中运行:GSM850、EGSM900、DCS1800和PCS1900MHz。可以实现蓝牙、语音、短信、电话的数据传输。3 系统硬件设计3.1 电源电路的设计本设计采用USB口供电,电路图中S1为电源接口,其与电源线相接。P1为自锁开关。系统需要在稳定的电源电压的情况下,才能正常运行。3.2 按键电路的设计独立式按键为本设计所采用的按键电路形式,考虑到设计功能的需要,共设计了5个按键。3.3 显示电路的设计显
37、示电路中1、2引脚分别是显示屏的正负极,15、16引脚是背光的正负极,两者同时接通,液晶显示屏便可显示出清晰的画面。7至14引脚与单片机的P0.0至P0.7引脚相接,两者通过并行通讯的方式来传输数据。VSS引脚与V0引脚间接了一个电阻,则是为了提高显示质量。3.4 烟雾检测电路的设计R5电阻与MQ-2传感器构成一个分压电路,该传感器内部存在一个电阻,其阻值随着烟雾浓度的变化而变化。当内部阻值较小时,节点处电压会变高,反之会减少。3.5 监测温度电路的设计温度传感器的DQ引脚为数据口,其与单片机的P3.3引脚相连接,使两者进行数据传递以获取温度信息。而数据口与正极之间接了一个上拉电阻,可以使得信
38、号更加稳定。3.6 红外感应电路的设计红外感应电路图中OUT引脚与单片机的P3.3引脚相接,二者进行数据通讯。OUT引脚与GND引脚相接的下拉电阻可以将IO口高电平拉低。3.7 GSM短信报警电路的设计通过RXD、TXD引脚与单片机P3.1、P3.0口的交叉相连,实现GSM模块与微处理器的串口通讯。3.8 声光报警电路的设计声光报警电路图中F1为蜂鸣器、D1为红色指示灯,两者与Q1即PNP型三极管相接。当三极管导通后,蜂鸣器和指示灯都有电流流过,蜂鸣器便开始报警,指示灯亮起。4 系统软件设计4.1 系统的工作流程按下电源键,系统初始化。图1为系统工作流程图。基于百度 AI 开放平台的人脸识别技
39、术,提供了人脸检测与情绪等属性分析、人脸对比、人脸搜索、活体检测等功能,并且情绪识别功能完善;基于百度 AI 开放平台的语言处理应用技术,情感倾向识别、对话情绪识别等功能,都是基于大数据和深度学习,自动学习词义及词序关系,具备较强的泛化能力,情绪识别精度高2。该系统可以让家长不需要时刻跟随照看孩子,一定程度上比较贴合当前父母照顾幼儿的需求没有用户的时刻亲身监管,也一定程度上给予了儿童独立成长的空间,同时也可以让家长在做其他事情时更加放心。2 系统功能框架该系统是为了辅助家长看护幼儿,故有生命体征监测、人脸情绪识别、实时监控、语音识别、安全范围监测功能,可以全方位辅助家长看护幼儿,减轻负担。2.
40、1 生命体征监测在不影响孩子正常生活的前提下,利用红外测温传感器以及光学心率传感器对幼儿的体温以及幼儿心率分别进行测量并存储在ARM板上,定时上传到家长的移动终端上实时显示。2.2 人脸情绪识别通过摄像头进行实时人脸扫描识别,使用OpenCV编程并接入百度智能云平台的人脸监测与属性分析技术,进行实时识别幼儿当前表情以及情绪状态。2.3 语音识别通过语音识别模块录音生成音频文件,再用设计的哭叫识别系统软件检测音频文件,当检测到哭叫声时,会触发危险报警。2.4 实时监控由于家长不能无时无刻陪伴在孩子身边,故本模块的设计便于家长随时查看孩子的当前状态,更好地发现孩子的异样并及时解决。本功能模块可实现
41、将移动终端和摄像头与网络连接来传输画面,实时查看当前幼儿监控画面,并与幼儿进行实时沟通,从而在孩子做出危险行为前及时提醒孩子,减少幼儿因贪玩好奇等原因造成的意外事故。2.5 安全范围监测安全范围监测模块是利用超声波测距仪来实时监测安全范围。先设置一个安全距离,当传感器由接收的回波信号算出的距离违背设定的安全距离时,系统会触发警报并及时告知家长。3 物联网系统体系架构物联网的基本体系结构包括三个方面:感知层、网络层、应用层3。第一层是感知层,主要包括网关和各类需要的传感器,可以实现数据的采集。第二层是网络层,主要起承上启下作用,将感知层采集到的数据,通过无线网络传输给应用层进一步处理。第三层是应
42、用层,包括服务器和手机终端。3.1 感知层感知层主要包括各种传感器,摄像頭模组,多种开发板以及多模网关等,它们之间采用ZigBee和WiFi进行传输,具体如下所示:3.1.1 传感器与摄像头本系统使用了XD-58C脉搏心率传感器、MLX90614非接触式红外测温传感器、HC-SR0超声波测距模块、Geeetech Arduino语音识别模块以及ov2640摄像头模块,他们通过连接开发板,智能采集物理数据,并传输给开发板。3.1.2 开发板本系统主要采取ZigBee无线通信技术,经过综合分析故采用了德飞莱CC2530开发套件,如图2所示。CC2530芯片有明显的的优点,比如工作频带相对较低,支持
43、802、PRO、2007、RF4CE等标准,满足三种网络拓扑结构、外置天线模式,电流低、工作温度相对恒定等4。此开发板也可以与多种无线模块拔插式对插,比如WiFi模块、4G模块以及BC26的NBIoT模块,从而实现多模通信,将数据传输到OneNET云平台,可随时查看相关数据。3.1.3 网关网关是物联网辅助看护系统的数据传输的重要枢纽,是实现数据通讯的中转站5。网关采用小米米家多功能网关,该网关支持ZigBee3.0、WiFi、蓝牙&蓝牙Mesh三种通信协议设备,可以实现不同协议设备的互联互通,不仅可以接收终端节点传输来的数据并且转输给上位机,也可以接收上位机的指令,然后传输给各个终端节点实行
44、。3.2 网络层网络层主要为路由器或交换机,路由器是互联网的主要结点设备,通过路由决定数据的转发,与Web服务器采用有线宽带连接方式。网络层在系统中起到承上启下的作用,将感知层和应用层相连接,在物联网看护系统中起到重要作用。3.3 应用层应用层主要是由Android 移动终端以及web 服务器组成。Android属于开源系统,相比iOS更加开放,对硬件的兼容性更强,并且Android开发的周期也较短,测试时可直接使用apk文件进行安装,从而使得开发流程更加便捷。1 引言随着信息化的快速发展及实施,传统办公模式已无法适应信息化改革的需求,建立全新的在线协同办公模式已成为企业的必然选择1,而且在线
45、协同办公模式具有跨越时间和空间的优势,并且具有广阔前景2。近几年,在特殊时期多数团队或企业员工无法聚集办公,使得在线办公成为流行。相比于传统办公模式,在线协同办公平台可以为员工提供自动化办公和管理平台,将请假、报销等操作流程化,员工可在线查看自己的工作任务、任务审批结果和绩效考核情况。在线会议功能是在线协同办公的核心,所有员工都可申请会议,由高层领导审核通过,会议应支持屏幕共享和视频对话。因此,在线协同办公平台的开发具有很大的现实意义。针对在线协同办公需求,本文设计并实现了基于SpringBoot的在线协同办公系统。系统在保证了上述需求的同时,利用人脸识别和定位技术进行考勤签到,并判别员工是否
46、在疫情高风险地区,若处于高风险区域,系统自动发送邮件提醒员工注意防控。此平台的开发旨在增强办公的便捷性,提升协同工作的能力,提高企业办公效率。2 关键技术介绍2.1 SpringBootSpringBoot是一款以Spring为基础开发的框架,应用约定优于配置的思想和开箱即用的原则,降低Spring应用程序搭建和开发的难度3。SpringBoot具有如下特性:创建独立的Spring应用程序;提供内置容器以简化部署;使应用程序能够自动配置Spring应用程序和第三方库4;提供固定的起步依赖,使开发人员无须繁杂的项目构建配置便可直接使用。与SSM框架相比,Springboot的自动配置机制可使开发
47、者省去大量烦琐的配置,专注于处理业务逻辑,避免因频繁改动配置文件带来不确定性问题。2.2 微信小程序微信小程序是一種不需要下载即可使用的应用,与实体App相比,具有流畅性、易得性、低价性等优势5,其背靠微信用户量大的优势,可共享微信生态,同时具有优秀的用户体验6。微信小程序主要使用wxml、wxss和JavaScript技术构建前端应用,其中wxml是为微信小程序框架设计的一套标签语言;wxss是一套样式语言,用于描述wxml的组件样式;JavaScript是一种具有函数优先性的轻量级、解释型的编程语言7。3 系统设计3.1 总体设计本系统采用B/S架构设计,相较于C/S架构,B/S架构系统分布性和共享性更强、维护更方便、建设成本更低。协同办公系统包含移动端和后台管理端,员工在移动端通过人脸识别模块成功签到后,可进入首页查看个人考勤和加班情况,进行在线请假、在线审批、费用报销等操作,员工可在云文档模块上传自己的工作文件,以便同事之间协同办公。系统支持小程序内部的在线会议功能,员工无须再通过第三方软件即可实现在线会议,增强用户体验。系统超级管理员可在后台管理端修改用户信息和权限,对员工申请
限制150内