[发明专利]一种基于无源RFID的堆肥监测系统

说明书

本发明涉及基于无源RFID的堆肥监测系统，其包括云平台、监控中心、数据采集装置和无源RFID传感装置；云平台用于永久存储监控中心发送的数据，并根据需要对数据进行处理；监控中心用于接收数据采集装置发送的数据，并将数据通过网络发送给云平台；数据采集装置固定在堆肥装置的周围，用于发射和接收采集信号数据，并进行汇总后上报给监控中心；无源RFID传感装置包括RFID标签，根据需要放置在肥料堆体的内部，用于接收所述数据采集装置发射的采集信号，同时将采集到的数据发射给所述数据采集装置。本发明的堆肥监测系统可以灵活地布置传感器，能够获得堆体三维结构上的参数变化，并且实现动态连续、无人值守的数据采集。

技术领域

本发明涉及废弃物处理领域，具体涉及一种基于无源RFID的堆肥监测系统。

背景技术

堆肥过程是指利用自然界广泛存在的微生物，有控制地促进有机固体废弃物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程，针对这个过程的科学研究或生产过程，都需要获取大量连续的数据做支撑，然而目前的技术存在几个问题：

(1)现有技术均采用插针式传感器，或者固定传感器位置监测废弃物的温度、含水量变化，在这种方案中，传感器或者设备一旦部署后只能采集一个点上的数据，并且很难移动。

(2)目前的传感器都是通过电池供电或者有线电源供电。电池供电的无线传感器一旦电池液泄露，就会造成堆肥的重金属污染，肥料施用到田间后，会造成农产品质量的影响。有线电源的传感器，由于受电源线限制，一般只能固定在一个特定位置，并且部署的时候数量上有局限。

无论是反应器堆肥、槽式堆肥还是条躲堆肥，由于堆体是一个立体空间，当前的方案只能监测几个或者几个点上的数据，无法获取立体空间上的数据，这会造成堆体温度的误判，影响科研数据质量和生产过程控制效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于无源RFID技术的堆肥监测系统，具体技术方案如下：

一种基于无源RFID的堆肥监测系统，包括云平台、监控中心、数据采集装置和无源RFID传感装置；

所述云平台用于永久存储所述监控中心发送的数据，并根据需要对数据进行处理；

所述监控中心用于接收数据采集装置发送的数据，并将数据通过网络发送给所述所述云平台；

所述数据采集装置固定在堆肥装置的周围，用于发射和接收采集信号数据，并进行汇总后上报给所述监控中心；

所述无源RFID传感装置包括RFID标签，根据需要放置在肥料堆体的内部，用于接收所述数据采集装置发射的采集信号，同时将采集到的数据发射给所述数据采集装置。

进一步地，所述数据采集装置包括Lora模块、RFID发射器和RFID接收器，所述RFID发射器用于向所述无源RFID传感装置发射连续波信号，所述RFID接收器用于接收所述无源RFID传感装置反馈的信号，所述Lora模块用于将采集到的数据进行汇总并上报到所述监控中心。

进一步地，所述无源RFID传感装置还包括能量捕获天线、升压整流器、电压调节器、微处理器、传感器和通讯天线，所述能量捕获天线获取无源RFID传感装置发射的连续波信号，并将其转换为电压信号；所述升压整流器将交流电压信号转换为直流电压信号，所述电压调节器用于稳定电压，提供电压给微处理器、传感器和通讯天线使用；所述传感器用于感应堆体的参数；所述微处理器用于将所述传感器感应的数据进行整理打包，并通过通讯天线发送给数据采集装置。

进一步地，所述无源RFID传感装置为球形。

进一步地，所述传感器包括温度传感器、含水量传感器和电导率传感器。