[实用新型]基于ZigBee的青贮饲料无损检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于ZigBee的青贮饲料无损检测系统。

背景技术

在畜牧业的发展中动物饲料扮演着重要的角色，饲料的品质直接影响家畜的采食量及家畜的生长，所以青贮饲料的品质鉴定非常重要。饲料青贮是指将牧草、作物切碎后密封处理，经乳酸菌在厌氧条件下进行发酵，产生有机酸。

青贮饲料生产过程中，把饲料切碎后，需把每一层压实后密闭起来以防止外界条件干扰，为了保护青贮饲料的营养品质，在储存过程中要满足某些必要条件，从反应过程表现的现象看，氧化过程愈强烈，释放出热量愈多，养分损失随之增大；呼吸是青贮饲料质量损失的主要原因，而呼吸作用取决于氧气、二氧化碳、热量和湿度等因素，在青贮过程中，温度等因素的变化严重影响着乳酸菌发酵，进而影响青贮品质，准确的检测反应过程中的温度、氧气浓度、湿度等环境条件，准确控制厌氧环境的时间，调节温度和湿度，可以防止大量可溶性碳水化合物被消耗掉，减少在收获期间干物质和质量的损失，对于提高青贮饲料的品质和消化利用率具有重要意义，不仅能够稳定瘤胃的PH值，减少反刍问题，对奶牛的健康也会产生积极的影响，具有提高奶牛的采食量、产奶量和牛奶品质等优势。

随着科技的不断发展和进步，国外在青贮技术方面也不段进行创新和改进，对青贮技术的发酵过程中的各项指标的观察也越来越成熟，早在1984年Pahlow在试验室里就用青贮桶做实验，往青贮桶内注入空气和二氧化碳的混合气体，使用这一方法可以决定每天进入青贮桶氧气的量。1997年Williams, Hoxey 和 Lowe在固定的容器中做青贮并在氧气和二氧化碳的进口和出口处采样标定来测量氧气和二氧化碳。这两种方法都比较复杂，测定量取决于气体的流动，而且在青贮时饲料也没有很大程度的压实，所以研究存在不足,基于青贮的恶劣环境，目前仍未有进一步的研究。

尽管我国是一个公认的农业与畜牧业大国，但目前绝大部分地区在牧草及饲料青贮方面仍然沿用传统、粗放的生产模式，在青贮加工技术方面的研究很是匮乏，青贮加工技术与装备水平远落后于发达国家，与此相关的基础性研究水准与国际同行前沿探索高度差距更为明显,不可否认，这种落后现状是限制着我国草地畜牧业快速发展的一个主要原因。因此在饲料青贮的过程中，精确的观察青贮饲料的各项参数更有利于饲料的生产及品质的提高, 但在实际生产中，温度等参数大多都靠人为的开窖观测，对饲料的发酵过程很难做到精准把握，本方案提出的研究具有学术创新的重要价值，对畜牧业生产和发展具有重要作用。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术或设备无法有效检测青贮饲料状态、需要开窖观测，对饲料的发酵过程很难做到精准控制等缺陷，提出一种基于ZigBee的青贮饲料无损检测系统，通过ZigBee无线传输技术实现饲料青贮过程的远程无损检测及相关信息统计，对饲料的发酵过程实现完整监控，有利于改进生产技术，提高生产效益。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：基于ZigBee的青贮饲料无损检测系统，包括设置在青贮窖内的检测节点模块、设置在青贮窖外部的协调器以及远程服务平台；所述检测节点模块用以实时检测青贮窖内青贮饲料参数信息，并将检测的参数信息传输至协调器，所述协调器进行参数统计与显示，并将处理后的信息传输至远程服务平台存储；所述检测节点模块包括一密封壳体及设置在密封壳体内的传感器和第一ZigBee模块，所述传感器与第一ZigBee模块电连接，且所述传感器的探头均置于密封壳体外侧；所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和PH值传感器；所述协调器包括协调器壳体及设置在协调器壳体内的第一CPU模块以及分别与第一CPU模块相连的第二ZigBee模块、第一GSM模块以及显示屏；所述第一ZigBee模块与第二ZigBee模块实现无线通讯。

进一步的，所述第一GSM模块和第二GSM模块均采用SIM900A模块。

进一步的，所述远程服务平台包括第二CPU模块以及分别与第二CPU模块相连的存储电路、串行通讯电路及第二GSM模块，所述第一GSM模块与第二GSM模块实现无线通讯。

进一步的，所述密封壳体为球形，采用防水防腐蚀材质制作，密封壳体放置在青贮窖中后，球形设计可保证饲料在压实的时候壳体受力均匀，进而保证检测准确度及设备性能稳定。

进一步的，所述远程服务平台还包括SD卡接口及USB接口。

进一步的，每个青贮窖内可根据具体情况均匀布设3-8个检测节点模块。

进一步的，所述第一CPU模块采用STC12C5A60S2单片机。