一种料塔的监测系统及方法与流程

本发明涉及料塔的监测技术领域，尤其涉及一种料塔的监测系统及方法。

背景技术：

料塔是专门用于临时储存物料的大中型容器，常与用于将物料输送到其它位置的输料设备配合使用。传统料塔物料的监测设备较少，难以精确、实时的物料余料和输出量监测，从而难以实现精细化物料管理，难以满足现代化产业的高速发展需求。

比如，在饲养业，以生猪养殖为例，其饲料环节的成本占总成本的60％左右，因此迫切需要精细化的饲料管理。传统的料塔饲料监测方式主要依靠人工检查，用户直接肉眼观察饲料余量。料塔的检查流程有肉眼查看、核实、记录纸档和汇报上级部门4个环节，但肉眼查看无法准确计算剩余料量，做不到需求的精细化管理；在纸档记录环节，由于人员的可能的工作失误问题，会导致记录纸档的内容有误，且记录后需要再汇报给上级部门，会造成数据更新的延迟。

另外，近年来，有一部分饲塔使用激光式的体积测量设备。此类料塔饲料余量监测装置基于红外线或激光测距的原理工作，即利用发射激光或红外线等光学方式测量料塔内料位面离传感器的距离，但是料塔内是一个扬尘较大的环境，而光学方法易受空气中悬浮颗粒即扬尘的影响而降低精度。

关于物料输出量的监测，现有先进的工作方式为内嵌减量秤结构与外接称重系统两张形式，即通过在料塔内部建立一个称量系统的方式或者将料塔输出的物料导入到外接称量系统的方式监测料塔输出物料的重量。上述第一种占用了料塔内的大量容积，降低了料塔原本作为储存设备的储存能力且结构复杂，改装难度大。上述第二种方式即外接称重设备的方式安装复杂，需要额外安装另一条输料系统以将物料导入称重设备中，并对输料系统有一定要求。

综上，传统的料塔物料余量和输出量的监测技术无法同时满足及时、准确、低成本这三重标准。由于缺乏准确的料塔剩料数据，养殖场只能通过主观经验进行判断，因此可能会出现备料不足、送料超量等饲料管理方面的缺陷；而且传统称重方式技术繁琐、成本高昂，且难以移植到旧有的料塔上。另外，饲料数据和料肉比等养殖关键数据相关，由于缺乏高频精确的料塔剩料数据，养殖场无法全程追踪料肉比信息；在信息缺失的情况下，新型饲料研发陷入停滞，精细化养殖沦为一句空话，从而限制了整个畜牧养殖业的现代化发展。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种料塔的监测系统及方法。实时监测料塔的物料的重力，料塔内的温度和料塔内的湿度，可以对出料进行控制，且将检测到的信息自动上传至服务器，便于管理。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种料塔的监测系统，包括：料塔、检测模块、服务器；

所述检测模块，用于实时监测所述料塔的状态及料塔的生产过程，并将所述监测到的料塔的状态及料塔的生产过程发送至服务器；

所述服务器，用于接收并处理所述检测模块发送的料塔的状态及料塔的生产过程。

进一步的，所述检测模块中实时监测料塔的状态包括实时监测料塔中物料的重量、料塔内的温度、料塔内的湿度。

进一步的，所述检测模块中监测料塔的状态料塔的生产过程是通过重力传感器、温度传感器、湿度传感器、监控装置监测的。

进一步的，所述检测模块还包括控制模块，用于控制料塔出料的重量。

进一步的，所述检测模块安装于料塔上。

进一步的，所述检测模块中还包括获取模块，用于获取料塔的实时位置。

相应的，还提供一种料塔的监测方法，包括步骤：

s1.实时监测料塔的状态及料塔的生产过程，并将所述监测到的料塔的状态及料塔的生产过程发送至服务器；

s2.服务器实时接收并处理所述料塔的状态及料塔的生产过程。

进一步的，所述步骤s1中监测料塔的状态包括料塔中物料的重量、料塔内的温度、料塔内的湿度。

进一步的，所述步骤s1中监测料塔的状态料塔的生产过程是通过重力传感器、温度传感器、湿度传感器、监控装置监测的。

进一步的，所述步骤s1中还包括控制料塔出料的重量。

与现有技术相比，本发明实时监测料塔的物料的重力，料塔内的温度和料塔内的湿度，可以对出料进行控制，且将检测到的信息自动上传至服务器，便于管理，促进饲养业、酿酒业等精细化养殖，推动整个产业的现代化发展。

附图说明

图1是实施例一提供的一种料塔的监测系统结构图；

图2是实施例一提供的检测模块的结构示意图；

图3是实施例一提供的料塔的监测系统示意图；

图4是实施例一提供的料塔加料的流程示意图；

图5是实施例一提供的料塔减料的流程示意图；

图6是实施例三提供的料塔小程序结构示意图；

图7是实施例三提供的料塔小程序登录模块示意图；

图8a、8b、8c是实施例三提供的料塔小程序设备列表模块示意图；

图9a、9b是实施例三提供的料塔小程序地图定位模块示意图；

图10a、10b是实施例三提供的料塔小程序报警信息模块示意图；

图11是实施例三提供的料塔小程序日报表模块示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种料塔的监测系统及方法。

实施例一

本实施例提供一种料塔的监测系统，如图1所示，包括：检测模块、服务器；

所述检测模块，用于实时监测所述料塔的状态及料塔的生产过程，并将所述监测到的料塔的状态及料塔的生产过程发送至服务器；

所述服务器，用于接收并处理所述检测模块发送的料塔的状态及料塔的生产过程。

在本实施例中，检测模块还包括：

控制模块，用于控制料塔出料的重量。

获取模块，用于获取料塔的实时位置。

在本实施例中，所述检测模块安装于料塔上，检测模块实时监测料塔的状态及料塔的生产过程；其中，检测模块包括重力传感器、温度传感器、湿度传感器、监控装置、安卓系统屏、无线上网模块、继电器控制模块、ups电源、断电检测模块、电源，如图2所示。

用户通过安卓系统屏登录系统，登录的用户包括操作员、管理员、超级用户。操作员可以浏览所有功能，但是只有启动减料权限；管理员具有浏览所有功能，同时可以操作开启或停止减料的权限；超级用户可以浏览所有的功能，并且有对所有功能进行操作的权限，如去皮、设置参数、启动/停止减料等等。

在本实施例中，料塔的状态包括料塔中物料的重量、料塔内的温度、料塔内的湿度。对料塔中物料的重量进行监测是通过重力传感器采集的，对料塔内的温度、湿度进行监控分别是通过温度传感器和湿度传感器采集的。

料塔的生产过程为通过监控装置对料塔的生产过程进行全方位监控。监控装置如视频摄像头。

在本实施例中，安卓系统屏带有ups电源，可以检测断电报警检测功能，具体为外部开源并联接入交流继电器控制模块的线圈端，通电后，线圈吸合。继电器控制模块常开端和公共端闭合，继电器控制模块常开端一端接地，公共端闭合接安卓系统屏的io口输入端，当继电器控制模块开端和公共端闭合，安卓系统屏的io口输入端接低电平，表示外部供电正常；当继电器控制模块常开端和公共端分开时，安卓屏的io口输入端默认上拉，表示断电，安卓系统屏由ups电源供电。

在本实施例中，检测模块中的控制模块，控制料塔出料的重量；具体包括料塔的加料和减料。

如图4所示，塔检测加料算法具体包括：

预先设置加料触发阈值、加料速度的最小阈值、加料速度的最大阈值；

判断料塔中增加物料的重量是否达到加料触发阈值；若达到，则触发加料的标志，并记录加料时间，当加料时间达到某一时刻时，如8秒，则计算加料的速度；

判断当前加料的速度是否达到加料速度的最小阈值，若达到，则触发加料标志；若否，则清除加料触发标志，并清除加料时间计数；

若触发加料标志后，判断加料速度是否超过加料速度的最大阈值，若超过，则向服务器发送报警指令；若未超过，则每10秒检测加料平均速度的增加量，如果连续3次加料的平均重量增加量一直小于最小无加料和减料重力波动量，加料过程结束，上报服务器加料1次。

如图5所示，料塔检测减料算法具体包括：

预先设置减料触发阈值、减料速度的最小阈值、减料速度的最大阈值；

判断料塔中减少物料的重量是否达到减料触发阈值；若达到，则触发减料的标志，并记录减料时间，当减料时间达到某一时刻时，如8秒，则计算减料的速度；

判断当前减料的速度是否达到减料速度的最小阈值，若达到，则触发减料标志；若否，则清除减料触发标志，并清除减料时间计数；

若触发减料标志后，判断减料速度是否超过减料速度的最大阈值，若超过，则向服务器发送报警指令；若未超过，则判断减料总重量是否大于等于单次减料重量，若是，则减料过程结束，上报服务器减料1次。

在本实施例中，检测模块中的获取模块，用于获取料塔的实时位置。

本实施例采用检测模块中安卓系统自带的gps定位模块对料塔进行定位，可以实时获取料塔的位置，当料塔被移动时，检测模块将检测到的位置异常情况发送至服务器。

在本实施例中，服务器接收并处理所述检测模块发送的料塔的状态及料塔的生产过程。

服务器接收检测模块发送的料塔的实时位置、料塔中物料的重量、料塔的湿度、温度、通过视频监控获取的图片或视频、在料塔生产过程中出现的问题(如警报信息，加料或减料的次数信息、传感觉器超范围告警信息，断电备用电池，断电告警信息，断电恢复上报，异常加料减料拍照信息等)；服务器还记录操作员、管理员、超级用户对料塔进行操作的记录(包括人员名称、id、时间、操作内容等)，并将其保存至数据库。

在本实施例中，还包括移动终端的小程序，如图3所示，与服务器连接，具有以下功能：

1.用户登录平台，进行平台管理；

2.客户登录成功后对设备进行管理，对支付信息进行审核，对设备申请信息进行审核。

3.用户对各个设备进行设置，获取设备信息进行处理；

4.各类信息展示及信息推送。

本实施例实时监测料塔的物料的重力，料塔内的温度和料塔内的湿度，可以对出料进行控制，且将检测到的信息自动上传至服务器，便于管理，促进饲养业、酿酒业等精细化养殖，推动整个产业的现代化发展。

相应的，本实施例还提供一种料塔的监测方法，包括步骤：

s11.实时监测料塔的状态及料塔的生产过程，并将所述监测到的料塔的状态及料塔的生产过程发送至服务器；

s12.服务器实时接收并处理所述料塔的状态及料塔的生产过程。

进一步的，步骤s11中监测料塔的状态包括料塔中物料的重量、料塔内的温度、料塔内的湿度。

进一步的，步骤s11中监测料塔的状态料塔的生产过程是通过重力传感器、温度传感器、湿度传感器、监控装置监测的。

进一步的，步骤s11中还包括控制料塔出料的重量。

本实施例料塔检测设备安装在料塔上，监控料塔的物料的重力，料塔内的温度和料塔内的湿度，并把这些实时数据传到服务器上，同时操作员可以通过安卓系统屏和继电器控制模块控制出料，获取出料多少数据实时上报服务器，同时通过监控装置监控整个料塔的操作过程，对异常操作进行抓拍操作，把图片通过无线上网模块上传。

本实施例整合了传感器技术，通讯技术，物联网技术，操作系统技术，视频监控技术，实现了料塔可监控，可测量，数据网络化，管理物联网化，操作过程可监测，异常情况可短信报警推送。

实施例二

本实施例提供一种料塔的监测系统与实施例一的不同之处在于：

本实施例对服务器web软件系统进行详细说明

该系统包括信息管理模块、用户管理模块、检测模块、查询模块。

用户管理模块包括所有的用户信息：用户名、用户账号、角色、有效时间、ip地址等。在用户管理页面点击“新增用户”，并输入用户权限，用户名，用户账号，密码，用户组，单位，性别，年龄，有效时间，ip地址等信息，点击“保存”即可生成料塔管理人员的信息。当料塔管理人员建立成功后，进入信息管理模块对监测设备进行信息配置操作，也可进入检测模块或查询模块获取料塔的状态及料塔的生产过程。

信息管理模块包括设备管理、传感器配置、视频配置、报警参数配置。

设备管理中包括设备的设备号、厂家、地址、经纬度、联系人、联系方式、运营状态、在线状态等信息。管理人员可通过信息管理模块中的设备管理对设备进行增加、修改、删除、查询等操作，可使用户实时得知设备的状态。

传感器包括重力传感器、温度传感器、湿度传感器等；监控装置包括监控器等可用于监控的装置。管理人员可通过信息管理模块中的监测设备对所有传感器、监控装置进行配置，其中传感器的配置信息包括传感器名称、设备、传感器类型、传感器状态、唯一编码；监控装置的配置信息包括设备id、设备名称、摄像头名称、设备类型、设备号、ip地址端口号、备注。

在本实施例中，传感器用于采集料塔的实时状态，监控装置用于对料塔的生产过程进行全方位监控。

报警参数配置包括：报警名称、传感器名称、报警类型、报警上限值、报警下限值、描述信息。

检测模块包括位置监控、视频监控、视频回放。

本实施例通过将接收到料塔的实时位置显示出来，可快速获取料塔的实时位置。

服务器接收通过视频摄像头监测到的图像或视频，且可通过在后台操作控制摄像头的转向、变倍、变焦等。

视频回放：

回放：选择时间段、设备、设备类型，点击“回放”按钮，即可回放视频；

回放操作：在回放过程中，可点击“暂停”、“播放”、“快放”、“慢放”按钮操作视频；

倒放：选择时间段、设备、设备类型，点击“倒放”按钮，即可倒放视频；

预览：点击“预览”按钮可跳回视频监控页面.

查询模块包括违规查询、报警信息查询、审核查询、日志查询。

服务器接收到检测模块上传的各种信息后，将显示于服务器后台的页面上，该页面展示视频监控页面抓取并上传的违规图片信息，包括：设备名称、摄像头名称、抓取时间、抓取人、抓拍说明、状态、处理人、处理时间。

查询：选择时间段、设备名称、状态，点击“查询”按钮，即可查看违规图片列表；

处理：首先在第一步查出未处理的数据，然后点击“处理”按钮，弹出处理子页面，填写处理说明，点击“保存”按钮即可；

查看详情：首先在第一步查出已处理的数据，然后点击“详情”按钮，即可弹出详情子页面查看详情。

报警信息查询

报警信息查询页面展示料塔的报警信息列表，默认展示最新的报警信息，包括设备、传感器、报警类型、规则名称、日期、数据。

查询：选择目标时间、报警类型，点击“查询”按钮，查看设备的报警信息列表；

导出表格：点击“导出表格”按钮，弹出导出表格确认框，点击“确认”即可导出表格。

在本实施例中，报警信息包括传感觉器超范围告警、断电备用电池、断电告警、断电恢复上报、异常加料减料拍照。

审核查询

审核查询页面展示设备管理中的申请处理结果列表，默认展示最新的申请处理结果，包括申请人、申请类型、申请状态、申请时间、审批人、审批状态。

查询：选择目标时间，点击“查询”，即可查看申请处理结果列表。

日志查询

日志查询页面展示工号的登录日志列表，默认展示最新的登录信息，包括操作编码、操作时间、操作工号、操作简称、操作描述。

查询：选择目标时间，点击“查询”，即可查看日志列表。

服务器web软件系统采用第三方软件，如数据库采用mysql、操作系统采用linux、编程环境采用rubyonrails、代码管理采用git。

本实施例通过服务器对系统进行监控，服务停止10分钟后自动启动服务，保证服务的不间断运行，降低软件的维护成本，定期对数据库进行备份和历史数据转移保存，保证系统的平稳快速运行。

实施例三

本实施例提供一种料塔的监测系统与实施例一的不同之处在于：

本实施例对移动终端的小程序详细说明。

移动终端小程序也称料塔小程序，可以为料塔提供监测、查看等服务，为料塔管理提供软件支持。

如图6所示为料塔系统功能图，包括设备列表模块、地图定位模块、报警信息模块、日报表模块。

料塔小程序还包括登录模块，如图7所示，用户输入手机号码后，点击“获取验证码”，验证码五分钟内有效，输入验证码后，点击“绑定”即可登录料塔小程序，用户能登陆成功的前提是在桌面端程序上已经注册过该人员信息。

如图8a所示为设备列表模块，设备列表模块显示已经绑定的设备列表。如图8b所示，当状态为“查看”时，可以查看设备详情。如图8c所示，当状态为“申请”时，用户点击“申请”按钮会出现支付界面，用户点击支付付款成功可申请该设备。

如图9a所示为地图定位模块，用于在地图上面展示所有设备，可以详细的看到设备及其分布的位置。如图9b所示，当点击设备的图标可以查看该设备的详情。

如图10a所示为报警信息模块，用于展示前一天的报警信息，包含传感器、报警时间、报警类型等信息。如图10b所示，点击页面上方搜索框，出现查询页面，点击“搜索按钮”，用户可以根据时间、报警类型查询相应条件下的报警信息

如图11所示为日报表模块，用于展示前一天的日报表，包含喂料、卸料记录，当日结余等信息。点击页面上方的站点，出现所有绑定的站点，切换站点即可查看相应站点下的日报表。

在本实施例中，增加小程序部分，增加租赁付费管理，如管理员、操作员、超级用户权限、告警短信推送。增加登录短信验证，用户租赁期到期自动退出，无论登录与否，系统实时传回检测数据。

需要说明的是，当前设备属于某一用户组时，只有该用户组具有在小程序上查看绑定的权限，只要该用户组里任何一成员在小程序上申请绑定并支付租金，待后台审核通过后，该用户组内所有的成员便都可查看。且该用户组分为子用户组和母用户组，子用户组不能查看母用户组绑定的设备，母用户组可以查看子用户组绑定的设备。

本实施例通过小程序对系统进行监控，服务停止10分钟后自动启动服务，保证服务的不间断运行，降低软件的维护成本，定期对数据库进行备份和历史数据转移保存，保证系统的平稳快速运行。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。