基于SpringBoot+Vue 的智慧养殖场环境监控系统

摘要：在养殖业现代化不断发展的趋势下，环境监控系统的重要性日益凸显。智慧养殖场环境监控系统能够实现对养殖场环境的实时监测和数据分析，使养殖场主时刻掌握动态数据，一旦出现异常情况，系统能及时预警并作出响应，从而使养殖更加智能化、自动化，节约人力劳动成本，提升养殖场的市场竞争力。文章首先介绍了养殖场环境监控系统的背景和意义，然后详细阐述了系统的设计思路和技术架构，包括前端Vue.js框架和后端SpringBoot框架的应用。

关键词：环境监测；养殖业；Vue框架；SpringBoot框架

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2025）05-0061-03 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

随着科技的不断发展，智慧养殖场环境监控系统在养殖业中扮演着越来越重要的角色。这种系统利用先进的数据采集传感器和环境信息监控设备，实时监测养殖场的环境参数，帮助养殖场主实现精准管理，提高生产效率，防止动物疫病的发生，降低养殖成本，提升养殖业的发展水平，实现可持续发展[1]。

1 智慧养殖场环境监控系统功能需求

传统的养殖模式存在诸多弊端，如对自然环境的影响、对人们健康的潜在威胁、对疫病缺乏有效的预防控制措施等。相比之下，现代化养殖模式能够定量定质生产，满足人们的需求，是未来发展趋势。现代化养殖管理可以实现养殖智能化、全程可视化管理，有效减轻劳动强度，帮助养殖场管理者及时发现并解决问题，提高养殖效率和保障产品质量。完整的养殖环境监控系统应具备以下4个功能模块。

1） 实时监测功能：养殖场的环境因素会随时间和季节的变化而变化，因此系统需要实时监测各种环境因素的变化情况，并及时向管理者报警。例如，在温度过高或湿度过低的情况下，系统应能立即发出警报，以便管理者及时采取措施。

2） 远程监控功能：养殖场的管理者不可能时刻待在现场，因此系统需要支持通过手机或电脑远程监控养殖场的环境情况，使管理者能够随时随地了解养殖场的环境状况。

3） 数据分析和报告功能：系统应具备对采集到的环境数据进行分析的能力，并生成相应的报告，帮助管理者了解养殖场环境的变化趋势，以及可能存在的问题和风险，从而做出更科学的决策。

4） 灵活的配置功能：不同的养殖场存在不同的环境监控需求，因此系统需要根据实际情况进行灵活配置，以满足不同养殖场的需求。例如，某些养殖场需要监测水质，而其他养殖场需要监测气体浓度，系统应能根据需求进行相应配置，适应各种养殖环境。

2 基于SpringBoot+Vue 的智慧养殖场环境监控系统的设计

智慧养殖场环境监控系统的设计首先要确定整体架构。本系统采用前后端分离的架构，前端使用Vue.js进行开发，后端使用SpringBoot进行开发。前后端开发团队分工明确，不仅提高了系统的开发效率，也有利于系统的后期扩展和维护。

在系统的前端设计中，利用Vue.js提供的组件化开发特性，将系统拆分成多个独立的组件，每个组件负责不同的功能模块，如温度监测组件、湿度监测组件、空气质量监测组件等。这样的设计使系统更易于维护和扩展，也更符合现代化的前端开发理念。

在系统的后端设计中，使用SpringBoot 提供的RESTful API功能，为前端提供数据接口。通过REST⁃ful API，前端可以方便地与后端进行数据交互，实现数据的获取和更新。数据库的设计不仅要能够存储和提取数据，还要对数据进行高效的细分和利用，同时需要明确前期的设计逻辑和物理架构[2]。此外，Spring⁃Boot还提供了丰富的安全功能和数据库集成功能，能够更好地保护系统的数据安全并与数据库进行交互。

基于SpringBoot+Vue的智慧养殖场环境监控系统的设计将整合传感器技术、物联网技术和大数据分析技术[3]，实现对养殖场内温度、湿度、气体浓度等环境参数的监测和数据采集，并通过可视化界面展示给用户。此外，系统还将提供历史数据查询和分析功能，帮助用户了解养殖场环境的变化趋势，为养殖场的管理和决策提供数据支持。

2.1 基于SpringBoot+Vue 的系统架构

SpringBoot是一个开源的Java开发框架，能够简化开发流程，提高开发效率。同时，其丰富的插件和扩展功能为系统设计和开发提供了更大的灵活性。Vue则轻量、灵活、易用，提供了一套完整的解决方案，包括数据驱动、组件化等特性，使前端开发更加简单和高效。

基于SpringBoot+Vue的系统架构，实际上是将这两者结合起来，形成一个完整的系统开发解决方案。在此架构中，SpringBoot 负责后端业务逻辑的处理，Vue负责前端页面的展示和交互。通过这种方式，将系统的前后端分离，使系统结构更加清晰，提高了开发效率。

2.2 实时查看养殖场环境数据

系统能够实时查看养殖场内的温度、湿度、气体浓度等环境参数。环境监控平台实时接收传感器传输的数据，并进行分析和处理。通过中央控制系统，养殖场主可以随时随地通过手机或电脑查看养殖场的环境数据，及时发现问题并采取相应的措施，保障养殖场的安全运营。基于SpringBoot+Vue的智慧养殖场环境监控系统还具有良好的扩展性和定制化特性，可根据实际需求进行定制化开发，满足不同养殖场的需求。

2.3 数据分析和报告生成

系统对监测到的数据进行分析，生成相应的报表。通过数据分析，系统生成直观易懂的报表，帮助养殖场管理者了解环境状况，及时调整养殖策略。报告生成技术会考虑定制化需求，因为不同养殖场对报告的内容和格式有所不同。数据分析和报告生成过程中，系统会确保数据安全和隐私保护，养殖场环境数据属于敏感信息，系统采取严格的数据加密和权限管理措施，确保数据在传输和存储过程中不被泄露或篡改。

2.4 远程控制设备

系统可以通过远程控制设备，如自动调节通风设备、加热设备等，实现对养殖环境的精细化管理，提高生产效率。养殖场环境监控系统通常需要长时间运行，因此远程控制设备需要具有较高的稳定性和可靠性，在长时间运行下始终保持良好的工作状态，确保能在各种环境条件下正常工作，以保障养殖场主对养殖环境的监控和控制。

2.5 告警与预警功能

系统根据预设的阈值对环境参数进行监测，超出设定范围时触发告警，及时通知养殖场主或相关工作人员处理，避免损失。智慧养殖场环境监控系统具备多种告警方式，包括手机短信、邮件、App推送等，即使养殖场工作人员不在现场，也能及时收到告警信息，采取相应的措施应对，避免不必要的损失。同时，在技术设计时需要考虑到系统的可靠性，采用高品质的传感器和设备，确保系统能够长时间稳定运行。

2.6 用户权限管理

智慧养殖场环境监控系统根据不同用户的工作内容配置相应的权限。养殖场的管理人员、技术人员、普通工作人员等都会使用此系统，而他们具备的权限是不同的。例如，管理人员需要对整个系统进行监控和管理，而普通工作人员只需要查看和录入数据的权限。因此，系统需要设计多级别的权限，提供灵活的权限分配和修改功能，以便管理员可以根据实际情况对用户权限进行调整。

3 基于SpringBoot+Vue 的智慧养殖场环境监控系统的实现

3.1 使用SpringBoot 搭建后端服务

首先，创建一个新的SpringBoot 项目。使用Spring Initializr来快速生成一个基本的项目结构，在创建项目时选择适当的依赖，如Web、JPA、Security 等，以满足项目的需求。项目创建完成后，开始编写后端服务的代码。

编写后端服务的代码时，使用SpringBoot提供的注解来简化开发过程[4]。例如，使用@RestController注解来标识一个类是RESTful服务的控制器，使用@Re⁃questMapping注解来指定请求的URL路径和请求方法。此外，还可以使用@Autowired注解来自动注入依赖的组件，减少手动配置的工作。除了基本的CRUD 操作外，SpringBoot还提供了许多其他功能，如安全认证、日志记录、异常处理等。可根据项目的需求选择合适的功能，并轻松地集成到项目中。

3.2 智慧养殖场环境监控系统Web 端

Vue.js是一种轻量级、灵活、易学易用的前端开发框架，能够渐进式地构建用户界面[5]。Vue框架具有丰富的生态系统，拥有大量的插件和工具，可以帮助开发人员轻松地扩展和定制框架。无论是需要状态管理、路由管理还是构建工具，Vue框架都有相应的解决方案，使开发工作更加高效。Vue 框架采用虚拟DOM技术，能够高效地更新和渲染页面，在处理大型数据集或复杂的用户界面时，能够保持良好的性能表现，为用户提供流畅的体验。Vue框架采用响应式数据绑定和组件化的思想，使开发者可以更加高效地构建交互式的用户界面。此外，Vue框架还提供了丰富的工具和插件，使开发过程更加便捷和高效。

智慧养殖场环境监控系统Web端就是基于Vue框架构建的界面，用户登录后进入数据大屏界面，可以看到项目的基本信息，包括设备数量、设备在线个数、设备报警情况及处理条数和未处理条数、接入的设备类型数据的历史记录。

系统设有普通用户的Web端和H5端。在普通用户的Web端，用户可以查看个人信息、管理项目等功能。以下举例说明：普通用户的Web端可以进行项目管理，包括添加项目、开启项目、编辑项目和删除项目；设备管理方面，用户可以先添加设备，添加设备时可以选择将设备添加到哪个项目下，以及选择添加何种类型的设备。添加完成后，可以进行设备的阈值设置，还可以进行设备编辑和删除操作；报警信息模块显示所有设备的报警信息，用户可以选择已处理或未处理的信息进行显示，也可以根据时间条件进行查询，还可以对单条数据进行删除或批量删除。

系统还包含后台管理端。系统后台负责管理所有用户及设备，设备必须先由管理员添加到后台管理系统中，才能在用户端成功添加。管理员可以对用户进行增加、删除、修改操作，并查询用户的登录日志；对设备可以进行添加、删除、修改、禁用操作；还可以查看用户设备的报警信息，以及修改系统的名称等信息。在系统后台管理端的角色管理中，管理员可以添加、删除管理员，并分配权限；在用户管理中，可以添加用户、删除用户、查看用户详情；在设备管理中，可以添加设备、修改设备、删除设备、禁用设备，以及查看设备阈值。在H5端，用户登录成功后，首页即显示地图，上面标注有设备所在的经纬度、设备列表、项目列表以及报警信息等。

4 结束语

本文设计并实现了基于SpringBoot和Vue.js的智慧养殖场环境监控系统。该系统能够实时监测养殖场的环境参数，为养殖场管理提供数据支持，有效提高养殖效率，保障养殖品质，降低养殖成本。未来，随着技术的不断发展，智慧养殖场环境监控系统将朝着更加规范化、精细化、智能化、科学化的方向发展，为农业产业的可持续发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 谢琳.环境监测在生态环境保护中的作用与发展[J].清洗世界，2024，40（6）：85-87.

[2] 塔娜.大数据平台网络数据库云计算技术优化与平台搭建研究[J].办公自动化，2023，28（11）：62-64.

[3] 徐少军，李宗哲，梅杰，等.基于Springboot+Vue框架的质量检验监督管理系统研发[J].纺织标准与质量，2024（1）：11-14，21.

[4] 吴海欣，肖蕾，李冠希，等.基于ZigBee的无线物联网传感系统[J].自动化与仪表，2024，39（6）：142-146，152.

[5] 邓明利.基于SpringBoot+Vue工厂路灯远程控制的开发应用[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2022（8）：5.

【通联编辑：代影】