基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统及其监测方法技术方案

本发明专利技术基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，包括检测终端、牛奶检测设备、通信基站和监测服务云平台；所述牛奶检测设备包括牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素M1检测仪；所述检测终端和牛奶检测设备均设置在奶牛牧场的每一个牛奶采集点；检测终端通过总线接口与牛奶检测设备通信，用于读取牛奶检测设备在检测牛奶质量时所获取的检测数据，并将检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站；通信基站设置在奶牛牧场内，用于将检测数据通过移动通信方式传送至监测服务云平台；监测服务云平台在接收到通信基站所发出的检测数据后，将检测数据进行存储以供用户进一步管理和使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及RFID技术、ZigBee无线通信技术和云计算
尤其涉及一种基于超高频的RFID技术和ZigBee无线传感网络技术的牛乳质量监测系统及其监测方法。
技术介绍
牛乳，俗称牛奶，是最古老的天然饮料之一。当前，我国大型的奶牛牧场大多在偏远地区，交通、通信并不十分便利。食品安全部门对奶牛牧场进行监管的成本较高，且执行难度大，这也在较大程度上导致了对牛奶源头的监管困难。不法奶农为了提高产奶率和保持奶牛的健康，以极低的违法成本向奶牛饲料中添加激素、抗生素。牧场对牛奶质量检测的内容主要有(1)牛奶体细胞数量；(2)牛奶抗生素水平； 牛奶黄曲霉素Ml水平。若食用这三个参数不合格的牛奶产品，会对人体造成伤害，甚至有极高的致癌风险。但是，由于国内牧场缺乏资金和技术手段，这些质量参数往往仅作定性检测，无法执行定量检测，检测报告进行人为造假也非常容易。从而导致牛奶奶源的不安全因素，这将直接影响到最终牛奶产品的质量安全。因此，亟需一种牛乳质量监测系统或方法。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统。本专利技术用于实现对奶牛产出的未加工牛奶的质量精细化定量监测和检测数据的统一监管，通过利用超高频的 RFID (Radio Frequency Identification,射频识别)技术和 ZigBee (ZigBee译为“紫蜂”，是一种近距离无线通信技术)等技术，将监测的奶源质量信息实时发送至监测服务云平台，并由专门人员对奶源质量进行远程跟踪，从而保障奶源质量处于完全可控的状态。为实现上述目的，本专利技术采用下述的技术方案 一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，包括多个检测终端、多个牛奶检测设备；所述牛奶检测设备包括多个牛奶抗生素检测仪、多个牛奶体细胞计数仪、多个牛奶黄曲霉素Ml检测仪；进一步包括一通信基站和一监测服务云平台；所述检测终端、牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪均设置在奶牛牧场的每一个牛奶采集点，所述检测终端通过总线接口分别与牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪通信，用于读取所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪检测牛奶质量时所获取的检测数据，并将检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站；所述通信基站设置在奶牛牧场内，用于将所述检测数据通过移动通信方式传送至监测服务云平台；所述监测服务云平台在接收到所述通信基站所发出的检测数据之后，将检测数据进行存储以供用户进一步管理和使用。进一步，所述检测终端包括第一控制模块、RFID模块和第一通信模块；所述第一控制模块包括一 AM3359控制芯片，用于读取所述RFID模块、所述牛奶抗生素检测仪、所述牛奶体细胞计数仪和所述牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据，并将所述检测数据通过所述第一通信模块进行发送；所述第一控制模块通过UART接口与所述RFID模块连接；所述RFID模块包括RFID读写器和RFID标签，所述RFID标签固定设置在奶牛的耳朵上，所述RFID标签用于识别奶牛的身份；所述第一通信模块包括ZigBee无线发射终端，通过UART接口与所述第一控制模块连接，所述第一通信模块用于将所述检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站。进一步，所述RFID读写器采用无源RFID读写器。进一步，所述RFID读写器的工作频率范围为860 960MHZ。进一步，所述检测终端还包括端口转换模块；所述端口转换模块分别与所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪和第一控制模块连接，用于将所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据转换为所述第一控制模块能够读取的通信协议形式。 进一步，所述检测终端还包括第一键盘模块；所述第一键盘模块通过总线接口与所述第一控制模块连接，用于输入牛奶采集点的信息；所述第一键盘模块包括一确认键，用于确认用户的操作。进一步，所述检测终端还包括第一液晶显示屏；所述第一液晶显示屏通过总线接口与所述第一控制模块连接，用于显示所述检测终端读取所述第一键盘模块、所述RFID模块、所述牛奶抗生素检测仪、所述牛奶体细胞计数仪和所述牛奶黄曲霉素Ml检测仪的检测数据。进一步，所述通信基站包括第二控制模块、第二通信模块和移动通信模块；所述第二通信模块用于接收牛奶采集点的所述检测终端所发送的检测数据；所述第二控制模块，分别与所述第二通信模块和移动通信模块连接，用于将接收到的检测数据通过移动通信模块传送至监测服务云平台。进一步，所述通信基站还包括第二键盘模块，第二键盘模块与所述第二控制模块连接，所述第二键盘模块用于输入奶牛牧场的信息；所述第二键盘模块包括一确认键，用于确认用户的操作。进一步，所述通信基站还包括第二液晶显示屏，所述第二液晶显示屏用于显示奶牛牧场中所有所述检测终端所采集的检测数据。进一步，所述第二通信模块与第一通信模块相互之间呈星型网络，所述第二通信模块设置为星型网络的中心节点，所述第一通信模块设置为星型网络的子节点。进一步，所述监测服务云平台包括数据存储模块和监测服务模块；所述数据存储模块为一分布式存储系统，用于存储所述监测服务云平台所述接收到的检测数据，并能够支持动态扩展存储节点；所述监测服务模块与所述数据存储模块连接，用于对所存储的检测数据进一步分析和处理。进一步，所述监测服务模块包括数据存储服务单元、实时数据分析单元、历史数据分析单元和数据报表生成单元；所述数据存储服务单元用于接收所述通信基站所发送的检测数据，并将检测数据存储于所述数据存储模块中；所述实时数据分析单元用于读取牛奶采集点的检测数据，并与标准牛奶质量的参考数据进行比较分析，从而判断当前牛奶采集点所检测的牛奶质量是否符合标准；所述历史数据分析单元用于通过所述数据存储模块中设有的查询参数读取历史的检测数据，并根据历史的检测数据与标准牛奶质量的参考数据的比较，将分析结果返回给监管人员；所述数据报表生成单元用于根据查询参数从所述数据存储模块中读取指定的检测数据，将指定的检测数据以图表报告的形式返回给监管人员。本专利技术的另一个目的是提供一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测方法。为实现该目的，本专利技术采用下述的技术方案 一种基于云计算与RFID的牛奶质量监测方法，采用所述的基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，其中所述检测终端包括第一控制模块、RFID模块、第一通信模块、端口转换模块、第一液晶显示屏和第一键盘模块，所述通信基站包括第二控制模块、第二通信模块、移动通信模块、第二液晶显示屏和第二键盘模块；所述牛奶质量监测方法包括以下步骤 (1)通过检测终端的RFID模块读取牛奶采集点中所有设置在奶牛身上的RFID标签； (2)通过牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素Ml检测仪分别采集牛奶抗生素、体细胞数量以及黄曲霉素Ml质量参数； (3)将检测到的牛奶的质量参数输入至检测终端； (4)检测终端根据标准牛奶质量参数判断被检测的牛奶是否符合标准质量，若符合，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(5)； (5)通过第一液晶显示屏提示工作人员牛奶质量不合格信息，以便于工作人员做出相应处置措施； (6)检测终端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于云计算与RFID的牛乳质量监测系统，包括多个检测终端、多个牛奶检测设备；所述牛奶检测设备包括多个牛奶抗生素检测仪、多个牛奶体细胞计数仪、多个牛奶黄曲霉素M1检测仪，其特征在于，进一步包括一通信基站和一监测服务云平台；所述检测终端、牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素M1检测仪均设置在奶牛牧场的每一个牛奶采集点，所述检测终端通过总线接口分别与牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素M1检测仪通信，用于读取所述牛奶抗生素检测仪、牛奶体细胞计数仪、牛奶黄曲霉素M1检测仪检测牛奶质量时所获取的检测数据，并将检测数据通过ZigBee无线传感网络传送至通信基站；所述通信基站设置在奶牛牧场内，用于将所述检测数据通过移动通信方式传送至监测服务云平台；所述监测服务云平台在接收到所述通信基站所发出的检测数据之后，将检测数据进行存储以供用户进一步管理和使用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：易建军，姜辉，罗飞，王玉军，田晏嘉，黄宗英，张云，丘文桂，
申请(专利权)人：华东理工大学，宝德科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：