一种青贮饲料含水率和温度在线监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种青贮饲料含水率和温度在线监测系统及方法，包括传感器单元、远程终端RTU和数据实时监测在线平台；传感器单元的数量为多个，每个传感器单元都是一个独立的监测节点；多个传感器单元各自通过有线的方式与远程终端RTU电性连接，并通过远程终端RTU将数据传输至数据实时监测在线平台；远程终端RTU控制传感器单元进行青贮饲料含水率和温度的采集，并将采集的原始数据传输至远程终端RTU进行处理，处理后的数据通过无线方式传输至数据实时监测在线平台；远程终端RTU预存有青贮饲料在不同含水率条件下所对应的铜环震荡频率的数学模型，从而能够根据收到的铜环震荡频率来获取青贮饲料的含水率数据。其提高青贮饲料发酵效率、发酵质量和保存期限。发酵质量和保存期限。发酵质量和保存期限。

【技术实现步骤摘要】
一种青贮饲料含水率和温度在线监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及青贮发酵控制
，尤其涉及一种青贮饲料含水率和温度在线监测系统及方法。

技术介绍

[0002]青贮是指把鲜棵植物品种压实封闭起来，使贮存的青饲料与外部空气隔绝，造成内部缺氧、致使厌氧发酵，从而产生有机酸，可使鲜棵饲料保存经久不坏，既可减少养分损失又有利于动物消化吸收的一种贮存技术或方法。新鲜的饲草水分高、适口性好、易消化，但不易保藏，容易腐烂变质。青贮后，可比青绿饲料的鲜嫩、青绿，营养物质不但不会减少，而且有一种芳香酸味，刺激家畜的食欲，采食量增加，对牛羊的生长发育有良好的促进作用。考虑到我国北方饲料生产的季节性非常明显，旺季时吃不完，饲草、饲料易霉烂,淡季缺少青绿饲料，青贮可以做到常年均衡供应，有利于增高肉羊的生产产能。
[0003]然而，青贮在发酵过程中，需要严格控制发酵条件。青贮发酵需要在厌氧条件下进行，适宜的含水率和温度是青贮发酵的重要条件。如果青贮饲料含水率过高，容易导致霉菌和腐败菌的大量繁殖，致使青贮形成不良发酵，甚至会出现霉变、腐败和变质的情况。而温度过高，容易导致青贮干物质营养成分的流失和能量的损失，还造成气味刺鼻、适口性差的状况。因此，需要通过技术手段监控青贮发酵过程，提供最适宜的发酵条件，进而提高发酵效率，提高青贮饲料的营养价值。
[0004]大型的牧场或养殖场，青贮饲料发酵通常是通过青贮塔、青贮窖或是青贮池进行并存储。传统的青贮饲料发酵过程中的含水率监测主要是通过烘干法，取样后在烘箱中高温烘干后称取干重，测得水分含量。然而青贮发酵过程要保证密封的环境，不便于取样测水分含量,且烘干法无法获取实时的含水率数据，不能保证数据的时效性。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于提供一种青贮饲料含水率和温度在线监测系统，其为青贮发酵的控制提供数据支撑，保障青贮饲料发酵的适宜条件，有效提高青贮饲料发酵效率、发酵质量和保存期限。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0006]一种青贮饲料含水率和温度在线监测系统，包括传感器单元、远程终端RTU和数据实时监测在线平台；
[0007]所述传感器单元的数量为多个，每一个传感器单元都是一个独立的监测节点，每个传感器单元均具有固定识别编码，能够通过该识别编码来确定传感器所在位置；多个所述传感器单元各自通过有线的方式与远程终端RTU电性连接，并通过远程终端RTU将数据传输至数据实时监测在线平台；
[0008]所述远程终端RTU控制传感器单元进行青贮饲料含水率和温度的采集，并将采集的原始数据传输至所述远程终端RTU进行处理，处理后的数据通过无线的方式传输至数据实时监测在线平台；所述远程终端RTU预存有青贮饲料在不同含水率条件下所对应的铜环
震荡频率的数学模型，从而能够根据收到的铜环的震荡频率来获取青贮饲料的含水率数据。
[0009]进一步地，所述传感器单元为封装一体的管式结构，包括：外管和置于所述外管内的采集单元、温度探头、两个震荡铜环；
[0010]所述温度探头和两个震荡铜环分别与所述采集单元电性连接，通过采集单元控制铜环产生震荡频率，震荡频率范围为10
‑
200MHz；所述采集单元还采集所述温度探头所测量的温度数据。
[0011]进一步地，所述外管采用塑料材质制成。
[0012]进一步地，所述温度探头为热阻式温度传感器，用于感测外管周边环境的温度。
[0013]进一步地，所述远程终端RTU包括：
[0014]主板，所述主板被配置以控制传感器单元进行青贮饲料含水率和温度的采集，并将传感器单元采集的原始数据传输至所述主板进行处理；
[0015]通讯板，所述通讯板用于将所述主板处理后的数据通过无线的方式传输至数据实时监测在线平台；以及
[0016]电源控制模块，所述电源控制模块为每个传感器单元提供电力支持，保证传感器单元的正常运行。
[0017]进一步地，所述数据实时在线平台是展示所有传感器单元的数据，并对传感器数据进行统计、分析和警报提示的平台。
[0018]根据本专利技术的另一方面，还提供一种青贮饲料含水率和温度在线监测方法，采用如上述任一技术方案所述的青贮饲料含水率和温度在线监测系统，包括以下步骤：
[0019]S1、布设传感器单元，根据青贮发酵的实际情况和需要，在青贮饲料区域按照预先设定间距布设传感器单元；
[0020]S2、根据青贮饲料在发酵过程中对含水率和温度的要求，在数据实时在线平台对含水率和温度的范围进行预设；
[0021]S3、开启数据实时在线平台进行实时监测，如果监测到的含水率和温度数据超出预设范围，则进行警报提示。
[0022]本专利技术的有益效果是：
[0023]本专利技术的青贮饲料含水率和温度在线监测系统及方法，基于频域反射(FDR)技术，通过非接触式的传感器单元获取青贮饲料含水率和温度数据，并以多节点分布、连接形成在线监测系统，提供多节点含水率和温度的实时数据，以解决青贮饲料在发酵过程中的含水率和温度在线监测的技术难点。具有以下优点：
[0024]提供基于FDR技术的含水率监测，可以实时、原位、远程在线获取饲料的含水率数据，无需采样处理，保证数据的时效性。
[0025]基于数据实时在线平台，可视化多节点的传感数据，并对传感器数据进行统计、分析，为青贮发酵的控制提供数据支撑，保障青贮饲料发酵的适宜条件，提高青贮饲料发酵效率、发酵质量和保存期限。
[0026]集成一体化的传感器单元，管体将发酵中饲料与传感器隔开，避免传感器受到腐蚀和干扰，且维护简单。
附图说明
[0027]图1为本专利技术青贮饲料含水率和温度在线监测系统一实施例的示意图；
[0028]图2为传感器单元的结构示意图；
[0029]附图标记说明：
[0030]传感器单元100；
[0031]101外管；102采集单元；103温度探头；104震荡铜环；105导线。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本专利技术的青贮饲料含水率和温度在线监测系统及方法进行进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0033]参照图1和图2，本专利技术实施例的一种青贮饲料含水率和温度在线监测系统，包括传感器单元100、远程终端RTU和数据实时监测在线平台。
[0034]传感器单元100的数量为多个，每一个传感器单元100都是一个独立的监测节点，每个传感器单元100均具有固定识别编码，能够通过该识别编码来确定传感器所在位置；多个传感器单元100各自通过有线的方式与远程终端RTU电性连接，并通过远程终端RTU将数据传输至数据实时监测在线平台。
[0035]远程终端RTU控制传感器单元100进行青贮饲料含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种青贮饲料含水率和温度在线监测系统，其特征在于，包括传感器单元(100)、远程终端RTU和数据实时监测在线平台；所述传感器单元(100)的数量为多个，每一个传感器单元(100)都是一个独立的监测节点，每个传感器单元(100)均具有固定识别编码，能够通过该识别编码来确定传感器所在位置；多个所述传感器单元(100)各自通过有线的方式与远程终端RTU电性连接，并通过远程终端RTU将数据传输至数据实时监测在线平台；所述远程终端RTU控制传感器单元(100)进行青贮饲料含水率和温度的采集，并将采集的原始数据传输至所述远程终端RTU进行处理，处理后的数据通过无线的方式传输至数据实时监测在线平台；所述远程终端RTU预存有青贮饲料在不同含水率条件下所对应的铜环震荡频率的数学模型，从而能够根据收到的铜环的震荡频率来获取青贮饲料的含水率数据。2.根据权利要求1所述的青贮饲料含水率和温度在线监测系统，其特征在于：所述传感器单元(100)为封装一体的管式结构，包括：外管(101)和置于所述外管内的采集单元(102)、温度探头(103)、两个震荡铜环(104)；所述温度探头(103)和两个震荡铜环(104)分别与所述采集单元(102)电性连接，通过采集单元(102)控制铜环(104)产生震荡频率，震荡频率范围为10
‑
200MHz；所述采集单元(102)还采集所述温度探头所测量的温度数据。3.根据权利要求2所述的青贮饲料含水率和温度在线监测系统，其特征在于，所述外管(101)采用塑料材质制成。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琴琴，张昊，黄思源，罗永祥，
申请(专利权)人：东方智感浙江科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：