RU2685202C1 - Способ, зонд и система для контроля сельскохозяйственных продуктов - Google Patents

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу и зонду для контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных продуктов, таких как заготовленное сено, солома, корм, силос, зерно, семена и ядра. Данный способ содержит этапы, на которых вводят по меньшей мере один зонд в контролируемый продукт, отправляют по беспроводной связи результаты измерений, принимают результаты измерений посредством базовой станции, расположенной на расстоянии от продукта, определяют местоположение зонда посредством блока обнаружения местоположения, установленного в базовой станции, создают данные о местоположении и обеспечивают визуализацию результатов измерений и данных о местоположении. Зонд содержит по меньшей мере один датчик для контроля ферментации и блок беспроводной связи для передачи результатов измерений из зонда. Кожух зонда содержит вытянутый ствол, наконечник и ручку. Ствол имеет угловое наружное поперечное сечение. Техническим результатом является обеспечение возможности отслеживания состояния сельскохозяйственной продукции при ее хранении, тем самым повышая ее качество в течение длительного времени. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к способу контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов.

Кроме того, настоящее изобретение относится к зонду для контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов.

Также, настоящее изобретение относится к системе для контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов.

И сено, и солома относятся к сельскохозяйственным натуральным продуктам. Сено получают в результате покоса и сушки травы, бобовых растений или травянистых растений. Сено образует основной корм для пастбищных животных, таких как коровы, лошади, овцы и козы. Солома представляет собой сухие стебли зерновых растений, при этом ее широкое применение охватывает целый ряд областей: матрацы для людей и подстилка для домашнего скота, биомасса, биогаз, биологическое топливо, строительные материалы или товары народного творчества. Сено и солома обычно хранятся в виде связок, плотно обмотанных сеткой, проволокой или бечевкой. Тюки могут быть квадратными, прямоугольными или круглыми.

В молочной промышленности стоимость молока устанавливается на основании его микробиологического и физико-химического состава. Этот состав напрямую зависит от качества сена. Хорошее качество сена непосредственно способствует повышению качества молока и, соответственно, увеличению цены на молоко. Таким образом, владельцы молочных ферм, для повышения своих доходов, в первую очередь стремятся увеличить качество молока, нежели его количество.

Во-вторых, довольно сложно определять, когда сено или солома являются достаточно сухими для того, чтобы их можно было упаковать в тюки и хранить в виде стогов. Фермеры вручную измеряют температуру и влажность сена, например, скошенного сена, лежащего на земле. Некоторые фермеры применяют сушильные технологии для сушки сена внутри своего хозяйства, поскольку они могут быть ограничены погодными или сложными климатическими условиями. Конечная цель заключается в том, чтобы получить сено с низким уровнем влажности и, соответственно, предложить легко усваиваемое сено высокого качества. Однако, процесс сушки основан на субъективных решениях, которые опираются на ручное измерение температуры и влажности только нескольких тюков сена или в нескольких местах рассыпного сена, лежащего на земле. При этом отсутствует какая-либо информация о полном распределении влажности или температуры по всему стогу сена.

В-третьих, для конного сектора, качество корма (сена) имеет первостепенное значение, поскольку оно напрямую влияет на показатели лошади во время, например, скачек. Случается так, что владельцы лошадей возвращают сено поставщикам из-за его низкого качества.

И наконец, каждый год стога сена и даже целые амбары сгорают при пожарах, вызванных спонтанным самовозгоранием, в результате химического процесса, который возникает при нагревании и воспламенении влажного сена. Если сено не было высушено надлежащим образом до упаковки в тюки, то есть, если содержание влаги в тюке сена больше 13-15 процентов, то во влажном спрессованном сене начинается процесс ферментации, причем данный процесс связан с выделением тепла и воспламеняющихся газов, температура которых выше их температуры воспламенения. В случае продолжения процесса ферментации, температура тюка сена может достигать 80°С. При прохождении данного порогового значения присутствие любого количества кислорода (например, поддув воздуха) приведет к спонтанному самовозгоранию, и тюк сена начнет гореть, что повлечет за собой разрушающий пожар в складском помещении. Такие пожары нельзя назвать незначительными, поскольку обычно они захватывают все здание. Пожары в амбарах приводят к колоссальным финансовым потерям и психологическому стрессу и травмам. Сообщается, что во всем мире горение сена является причиной 20-35% пожаров в амбарах. В настоящее время существуют соответствующие способы предотвращения, основанные на ручных измерениях температуры и влажности, но они оказались трудоемкими и требующими значительных временных затрат. Эти способы имеют ограниченную надежность и лишь немного сокращают опасность пожаров в амбарах.

Если сено или солома упакованы в тюки при высоком содержании в них влаги (выше 13%) или если они отсырели во время хранения, существует риск ферментации, что может привести к развитию плесени или даже выделению тепла и газа, который может воспламениться, обуславливая такое явление, как самовозгорание.

Эти два явления оказывают непосредственное воздействие на фермерское хозяйство. Во-первых, в случае развития плесени, качество сена или соломы сильно ухудшается. Корм становится менее питательным, имеет сниженную перевариваемость, повышенный уровень волокнистой массы и меньше сырого белка. Во-вторых, последствия самовозгорания являются крайне негативными, так как весь стог и даже амбар может сгореть в пожаре.

Раскрытие сущности изобретения

Согласно первому аспекту в настоящем изобретении предложен способ контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов, таких как заготовленное сено, солома, корм, силос, зерно, семена и ядра, причем способ содержит этапы, на которых вводят по меньшей мере один зонд в контролируемый продукт, причем зонд содержит по меньшей мере один датчик для контроля ферментации, например, датчик температуры, датчик влажности и/или рН-датчик, и блок беспроводной связи для передачи результатов измерений из зонда, отправляют по беспроводной связи результаты измерений, принимают результаты измерений посредством базовой станции, расположенной на расстоянии от продукта, определяют местоположение зонда посредством блока обнаружения местоположения, установленного в базовой станции, и создают данные о местоположении зонда, и обеспечивают визуализацию результатов измерений и данных о местоположении.

Таким образом, можно обеспечить способ контроля условий продукта, который, соответственно, предоставляет информацию о состоянии продукта, позволяет контролировать условия продукта и, тем самым, повышать качество продукта в течение длительного периода времени.

Согласно еще одному аспекту в настоящем изобретении предложен зонд для контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов, содержащий кожух, выполненный с возможностью введения в продукт, по меньшей мере один датчик для контроля ферментации, например, датчик температуры, датчик влажности и/или рН-датчик, и блок связи для беспроводной передачи указанных результатов измерений из зонда.

Таким образом, можно обеспечить зонд, контролирующий условия продукта, который, соответственно, предоставляет информацию о состоянии продукта, позволяет контролировать условия продукта и, тем самым, повышать качество продукта в течение длительного периода времени.

Согласно другому аспекту в настоящем изобретении предложена система для контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов, причем указанная система содержит по меньшей мере один зонд по любому из пунктов 5-8 формулы изобретения, базовую станцию, содержащую блок беспроводной связи для приема результатов измерений из зонда, блок обнаружения местоположения для определения местоположения зонда, и средство для обеспечения визуализации результатов измерений и данных о местоположении.

Таким образом, можно обеспечить аппарат, контролирующий условия продукта, который, соответственно, предоставляет информацию о состоянии продукта, позволяет контролировать условия продукта и, тем самым, повышать качество продукта в течение длительного периода времени.

Некоторые другие варианты осуществления имеют признаки, изложенные в других пунктах формулы изобретения. Кроме того, предлагаемые варианты осуществления раскрыты также в описании и проиллюстрированы на чертежах данной заявки на патент. При этом объем содержания настоящего изобретения может быть задан иначе, а не так, как изложено в нижеследующей формуле изобретения. Более того, объем содержания настоящего изобретения может быть образован несколькими отдельными изобретениями, особенно если изобретение рассматривают в свете выраженных или предполагаемых подзадач или ввиду полученных преимуществ или групп преимуществ. Некоторые из определений, содержащихся в нижеследующей формуле, могут быть при этом необязательными ввиду раздельных изобретательских идей. Признаки различных вариантов осуществления настоящего изобретения, в пределах объема основной изобретательской идеи, могут быть применены к другим вариантам осуществления.

Согласно одному из вариантов осуществления, способ содержит этап, на котором отправляют по беспроводной связи из базовой станции выходной сигнал, основанный на результатах измерений и данных о местоположении, в централизованный сервер. Преимущество данного варианта состоит в том, что может быть установлен удаленный контроль и конечные пользователи могут удаленно отслеживать состояние зонда (зондов) и, следовательно, состояние контролируемого материала.

Согласно одному из вариантов осуществления, способ содержит этап, на котором определяют местоположение зонда, используя принцип триангуляции посредством по меньшей мере трех антенн. Преимущество данного варианта состоит в том, что зонд и, следовательно, измеряемый материал могут быть обнаружены в соответствии с их положением, после чего можно применить соответствующие способы для остановки или предотвращения процесса ферментации и, соответственно, исключения любого потенциального повреждения в случае самовозгорания.

Согласно одному из вариантов осуществления, способ содержит этап, на котором формируют сеть данных, содержащую по меньшей мере два зонда и базовую станцию, причем первый зонд из указанных по меньшей мере двух зондов выполнен с возможностью приема и отправки идентификационных кодов и результатов измерений второго зонда из указанных по меньшей мере двух зондов. Преимущество данного варианта состоит в том, что он гарантирует считываемость всех зондов и увеличивает расстояние считывания.

Согласно одному из вариантов осуществления, зонд содержит блок идентификации, выполненный с возможностью хранения идентификационного кода, специфичного для этого зонда, и блок связи, выполненный с возможностью передачи указанного идентификационного кода из зонда. Преимущество данного варианта состоит в том, что каждый зонд имеет уникальный идентификатор.

Согласно одному из вариантов осуществления, зонд имеет кожух, содержащий вытянутый ствол и наконечник на первом конце зонда, причем вытянутый ствол имеет угловой наружный поперечный профиль, и ручку, расположенную на втором конце зонда. Преимущество данного варианта состоит в том, что он сводит к минимуму трение и предотвращает скручивание при введении зонда внутрь материала.

Согласно одному из вариантов осуществления, зонд содержит блок связи, содержащий приемопередатчик для приема данных по беспроводной связи из другого зонда, причем блок связи выполнен с возможностью передачи указанных принятых данных из зонда. Преимущество данного варианта состоит в том, что он гарантирует считываемость всех зондов и увеличивает расстояние считывания.

Краткое описание чертежей

Некоторые варианты осуществления, более подробно раскрытые в настоящем описании, проиллюстрированы на прилагаемых чертежах, на которых изображено следующее.

На фиг. 1 схематично показана система и проиллюстрирован способ согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 схематично на виде сбоку показан зонд в частичном поперечном разрезе.

На фиг. 3а схематично на виде сбоку показан другой зонд в частичном поперечном разрезе.

На фиг. 3b схематично в поперечном разрезе показан зонд, представленный на фиг. 3а.

На данных чертежах, некоторые варианты осуществления для ясности проиллюстрированы в упрощенном виде. Аналогичные части обозначены на чертежах одинаковыми номерами позиций.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение относится к способу, зонду и системе для контроля предрасположенных к ферментации продуктов.

В предлагаемом способе используется, а система образована по меньшей мере одним зондом и базовой станцией.

Зонд содержит датчик, выбранный из группы, состоящей из датчиков температуры, датчиков влажности и рН-датчиков, и блок беспроводной связи. Зонд (зонды) устанавливаются в сенохранилище, внутри тюка (тюков) или стога.

Базовая станция обменивается данными с зондом и обрабатывает принятые данные. В одном из вариантов осуществления, базовая станция сохраняет данные и обеспечивает их визуализацию в режиме реального времени. Базовая станция может дополнительно передавать по беспроводной связи результаты измерений в виде выходного сигнала в централизованный сервер, например, мобильное устройство, веб-сайт или сервер.

Контроль в режиме реального времени обеспечивает улучшенное управление качеством продукта и непосредственно влияет на предотвращение пожаров в амбарах, вызванных спонтанным возгоранием.

На фиг. 1 схематично показана система и проиллюстрирован способ согласно настоящему изобретению.

Согласно идее настоящего изобретения, способ содержит следующие этапы, на которых:

a) вводят по меньшей мере один зонд 1 в контролируемый продукт 2, причем зонд 1 содержит по меньшей мере один датчик 5 для контроля ферментации, например, датчик температуры, датчик влажности и/или рН-датчик, и блок 6 беспроводной связи для передачи результатов измерений из зонда 1,

b) отправляют по беспроводной связи результаты 100 измерений,

c) принимают результаты 100 измерений посредством базовой станции 3, расположенной на расстоянии от продукта 2,

d) определяют местоположение зонда 1 посредством блока 4 обнаружения местоположения, установленного в базовой станции 3, и создают данные о местоположении зонда 1, и

e) обеспечивают визуализацию результатов измерений и данных о местоположении.

Вариант осуществления способа, представленный на фиг. 1, дополнительно содержит три опциональных этапа, на которых:

f) отправляют по беспроводной связи из базовой станции 3 выходной сигнал 200, основанный на результатах измерений и данных о местоположении, в централизованный сервер 7,

g) обрабатывают выходной сигнал в централизованном сервере 7 и выдают обработанные данные 300 на основании выходного сигнала, и

h) отправляют по беспроводной связи обработанные данные 300 в пользовательский интерфейс.

Далее в описании более подробно раскрыты признаки зонда 1.

Продукт 2 может представлять собой предрасположенный к ферментации продукт, такой как заготовленное сено, солома, корм, силос, зерно, семена и ядра. Согласно одному из аспектов, продукт 2, подлежащий контролю, представляет собой сено или солому, скомпонованную в виде одного или нескольких тюков или хранящуюся в виде стога.

В одном из вариантов осуществления, базовая станция 3 содержит центральный блок 9, который может содержать, например, процессор (центральный процессор) с памятью, выполненной с возможностью хранения программного кода и динамических данных. Кроме того, базовая станция 3 содержит блок 4 обнаружения местоположения. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, блок 4 обнаружения местоположения содержит три антенны 10 для обмена данными и обнаружения местоположения зондов 1. Процесс обнаружения местоположения основан на принципе триангуляции, который позволяет определить местоположение объекта на основании ответа об уровне сигнала, полученного от антенн 4. Процесс обнаружения местоположения может быть дополнительно улучшен, если зонды будут работать в конфигурации сети датчиков, которая будет описана далее. В ходе обнаружения местоположения, в базовой станции 3 или в централизованном сервере 7, или и в базовой станции, и в централизованном сервере 7 создаются данные о местоположении.

Согласно идее настоящего изобретения, количество антенн 10 может быть различным. В одном из вариантов осуществления, в базовой станции 3 предусмотрено четыре или более антенн 10.

Процесс обнаружения местоположения может быть реализован иначе. В одном из вариантов осуществления, он основывается на измерении фазы входящих сигналов.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, базовая станция 3 содержит передатчик 11 для отправки по беспроводной связи результатов 100 измерений и данных о местоположении для дальнейшей обработки и, в итоге, отображения в пользовательском интерфейсе 8. Однако, в других вариантах осуществления, вообще отсутствует какой-либо передатчик 11, а пользовательский интерфейс 8 предусмотрен в базовой станции 3.

В одном из вариантов осуществления, способ и система используют звездообразную топологическую схему. Это значит, что каждый зонд 1 отправляет в базовую станцию 3 свои данные, например, температуру и влажность, в установленные моменты времени, заданные базовой станцией 3. В данном варианте осуществления, базовая станция 3 является главным устройством, а зонды 1 являются подчиненными устройствами. Каждый из зондов 1 и базовая станция 3 (при необходимости, используется более одной) имеют свой собственный идентификационный номер. При этом процедуры предупреждения столкновений исключают потенциальные ошибки передачи. В данной конфигурации, зонды 1 имеют прямую связь с базовой станцией 3.

Звездообразная топологическая схема может также использовать способы отражения от зонда к зонду для более качественной передачи сигнала. Зонд 1 может воспользоваться антенной смежного зонда для повторного приема соответствующего сигнала за счет отражения. Таким образом, расстояние считывания между зондами 1 и базовой станцией 3 может быть увеличено.

В другом варианте осуществления, способ и система используют топологию сети датчиков. В частности, создана сеть данных, содержащая по меньшей мере два зонда 1 и базовую станцию 3, при этом первый зонд 1 из указанных по меньшей мере двух зондов предназначен для приема и отправки идентификационных кодов и результатов измерений, относящихся ко второму зонду 1 из указанных по меньшей мере двух зондов. Другими словами, зонды 1 могут работать как приемопередатчики. Зонды выполнены с возможностью приема и дальнейшей передачи информации из смежного зонда 1. Такая конфигурация обеспечивает повышенную надежность в обеспечении связи со всеми зондами 1, введенными в продукт.

Базовая станция 3 соединена с зондом (зондами) 1, посредством которого она обнаруживает самые сильные сигналы. Эти зонды 1 дополнительно соединяются с другими зондами 1 с сильным сигналом, пока все зонды схемы подключены к сети. Данный вариант осуществления обеспечивает возможность использования более высоких частот, например, диапазона частот для промышленной, медицинской и научной аппаратуры, сети Wi-Fi, Bluetooth, которые отличаются относительно слабым проникновением внутрь продукта, например, сена. Согласно идее настоящего изобретения, данная система может обеспечить автоматическое распознавание системы в случае, если в дальнейшем будут добавлены дополнительные зонды 1.

Выходной сигнал 200 принимается централизованным сервером 7, который скомпонован, например, в облачном хранилище или аппаратных средствах собственной разработки. Измеренные величины, например, значения температуры, влажности и/или показателя рН, собираются в централизованном сервере 7, где, согласно одному из вариантов осуществления, происходит анализ данных для создания обработанных данных 300 для обеспечения визуализации в режиме реального времени процесса контроля в пользовательском интерфейсе 8, например, на компьютере фермера. Таким образом, фермер может контролировать всю ситуацию с продуктом в реальном времени. Это позволяет каждый день отслеживать изменение влажности и температуры и идентифицировать тюки или секции стога, которые подвержены процессу ферментации и т.д. Благодаря такому контролю в режиме реального времени, способ и система позволяют обнаружить возможное наступление возгорания и предотвратить его.

Следует отметить, что анализ данных, или по меньшей мере его часть, можно осуществить на уровне базовой станции 3.

Согласно идее настоящего изобретения, если температура поднимается выше конкретного порогового значения, уже запрограммированного заранее, в пользовательский интерфейс 8 может быть отправлено предупреждение, с количеством тюков, подверженных риску, и их расчетным положением в пределах стога сена/амбара, что позволяет удалить их из стога и предотвратить пожар в амбаре.

В одном из вариантов осуществления, результаты измерений или обработанные данные 300 скапливаются в базе данных 12. База данных 12 позволяет, в частности, осуществить ретроспективные действия, например, для лучшего понимания любого потенциального процесса ферментации.

Зонды 1 удаляют непосредственно перед использованием корма и затем хранят до следующего сезона сбора урожая. В одном из вариантов осуществления, зонды 1 перезаряжаются автоматически во время хранения.

На фиг. 2 схематично на виде сбоку показан зонд в частичном поперечном разрезе. Зонд 1 может быть вручную или автоматически введен внутрь продукта, подлежащего контролю. Вариант осуществления зонда 1, показанный на фиг. 2, особенно пригоден для введения внутрь сена или соломы или в аналогичный тюк после процесса упаковки в тюки. Конструкция зонда 1 оптимизирована для облегчения процесса проникновения внутрь неоднородных и плотных материалов, таких как сено и солома. Следует отметить, однако, что показанный зонд 1 может быть использован для контроля продуктов другого типа.

Зонд 1 содержит кожух 13, выполненный с возможностью введения в продукт, по меньшей мере один датчик 5 для контроля ферментации, например, датчик температуры, датчик влажности и/или рН-датчик, и блок 6 связи для передачи по беспроводной связи указанных результатов измерений из зонда 1.

Кожух 13 в варианте осуществления, показанном на фиг. 2, содержит вытянутый ствол 15 и наконечник 16 на первом конце зонда 1, и ручку 17, расположенную на втором конце зонда 1. Кожух вмещает в себя электронную цепь 18. Согласно одному из вариантов осуществления, общая длина зонда 1 составляет от 20 до 50 см.

Согласно одному из вариантов осуществления, кожух 13 изготовлен из пластика или композитного пластика. Пластик может представлять собой, например, синтетический пластик, такой как акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС-сополимер), полиэтилентерефталат (ПЭТ), полиуретан, поликарбонат, полиимид, полиолефин, такой как полиэтилен или полипропилен (ПП) и т.д. Материал кожуха 13 предпочтительно является совместимым с едой и не склонен к окислению при контакте с влажным продуктом. Кроме того, кожух является герметичным и водонепроницаемым по меньшей мере в такой степени, чтобы электронное оборудование внутри кожуха 13 было защищено. Следует отметить, что части кожуха 13 могут быть изготовлены из другого похожего материала или других материалов.

Наконечник 16 обеспечивает легкое проникновение, а клиновидный ствол 15 раскрывает пространство для зонда во время его введения.

Ручка 17 обеспечивает легкий захват для пользователя. В одном из вариантов осуществления, зонд 1 или по меньшей мере часть кожуха 13 является флуоресцентной или имеет яркий цвет для облегчения нахождения зонда 1. Идентификационный номер или код может быть нанесен, например, на ручку 17 для распознавания зонда 1.

Электронная цепь 18 состоит из блока 6 беспроводной связи, антенны 19 зонда, батареи 20 и одного или нескольких датчиков 5. В одном из вариантов осуществления, блок 6 беспроводной связи использует низкие частоты в диапазоне частот для промышленной, медицинской и научной аппаратуры, для лучшего проникновения радиочастот внутрь сена или соломы. Частота может составлять, например, 13,56 МГц, 26-28 МГц, 380-390 МГц, 433-435 МГц, 865-930 МГц или 2,4 ГГц. Антенна 19 зонда выполнена так, чтобы соответствовать блоку 6 беспроводной связи и испускать лучи в окружающей среде, которая может быть влажной.

Электронная цепь 18 считывает данные из одного или нескольких датчиков, например, датчиков температуры, влажности и/или показателя рН. Следует отметить, что зонд 1 может также содержать датчик (датчики) давления, расхода и/или газа, который может быть использован в способе и системе, раскрытых в настоящем описании.

В одном из вариантов осуществления, электронная цепь 18 имеет элемент 21 памяти для хранения данных, при этом электронная цепь 18 способна осуществлять вычисления на основании измеренных параметров.

Согласно идее настоящего изобретения, в электронной цепи 18 предусмотрен энергосберегающий режим для включения/выключения датчиков во время/после периода измерения.

В одном из вариантов осуществления, электронная цепь 18 имеет блок 22 идентификации, выполненный с возможностью хранения идентификационного кода, специфичного для зонда 1. Блок 6 связи выполнен с возможностью передачи указанного идентификационного кода из зонда 1.

Как ранее было раскрыто в настоящем описании, блок 6 связи может содержать приемопередатчик 23 для приема данных по беспроводной связи из другого зонда, при этом блок связи выполнен с возможностью передачи указанных принятых данных из зонда 1 в базовую станцию 3.

В одном из вариантов осуществления, зонд 1 введен в продукт 2, подлежащий контролю. Например, если продукт представляет собой сено, зонд 1 вводят после упаковки в тюки или во время выгрузки рассыпного сена в амбар или подобное хранилище. При применении процесса упаковки в тюки, зонды 1 вручную вводят в центральную часть тюка, или рядом с ней, во время сбора тюков сена с поля.

Данная операция является простой и не требует избыточной силы со стороны пользователя, поскольку плотная часть сена находится с наружной стороны, а не в центре тюка. Также, данная операция происходит быстро, так как пользователь может просто вводить зонды 1 поочередно после сбора тюков. Данный этап не осложняет рабочую нагрузку или не приводит к дополнительным затратам на рабочую силу. Тюки сена, оснащенные зондами, затем складируют в амбаре.

Если рассыпное сено собирают прямо с поля, то зонды 1 вводят внутрь рассыпного сена во время его выгрузки. Зонды размещают в разных местах в стоге сена.

На фиг. 3а и 3b схематично показан другой зонд. В принципе, данный вариант осуществления подобен варианту, показанному на фиг. 2. При этом в этом варианте ствол 15 имеет продолговатый профиль с коническим наконечником 16.

Ствол 15 является плоским и имеет угловое наружное поперечное сечение, как показано на фиг. 3b. Угловые стороны 24 ствола 15 отталкивает волокна, когда пользователь проталкивает зонд вперед. Это препятствует скручиванию при введении зонда 1 внутрь тюка сена или соломы. Кроме того, центральная часть верхней и боковых сторон усилена приподнятыми секциями 25 материала. Это препятствует скручиванию при введении зонда внутрь материала. Сочетание угловых сторон 24 и усиленных сторон 25 также увеличивает до максимума захват, пока зонд 1 остается внутри сена. Подразумевается, что зонд 1 остается внутри сена во время хранения и должен выдерживать любое смещение тюка. Зонд 1 не выпадает при подъеме тюка с помощью фермерского оборудования, например, подъемных вил.

Размеры поперечного профиля ствола, показанного на фиг. 3а, имеют соотношение 1:2, которое оказалось оптимальным для сена и соломы. Согласно одному из вариантов осуществления, указанное соотношение можно выбрать в диапазоне от 1,5:1 до 3:1. Однако, следует понимать, что поперечный профиль может также быть круглым, овальным, прямоугольным, квадратным, многоугольным и т.д.

Общая конструкция с продолговатым профилем сводит к минимуму объем, занимаемый при хранении нескольких зондов.

Варианты осуществления, раскрытые в настоящем описании, могут иметь следующие преимущества.

a) Улучшенное управление качеством сена, которое влечет за собой повышение доходов. Цена на молоко устанавливается на основе его микробиологического и физико-химического состава. Качество сена оказывает непосредственное влияние на качество производимого молока.

b) Возможность записи информации о продукте, таком как сено или тюки сена, с созданием во время хранения истории. Если данные демонстрируют повышение температуры во времени, то это значит, что происходит ферментация продукта и будет развиваться плесень. Изучая данные о продукте, фермер может отбраковать продукты с наихудшим качеством или использовать их в других целях.

c) Оптимизация процесса сушки: контроль температуры и влажности может способствовать настройке и оптимизации процесса сушки продуктов, таких как сено, в сушилках внутри собственных хозяйств. Это обеспечит полное распределение влажности, например, по всему стогу сена.

d) Более гибкое, простое и безопасное ведение фермерского хозяйства за счет сокращения числа случаев, ставящих под угрозу жизнь людей.

e) Возможность отслеживания состояния продукта за счет включения в зонд и/или в память системы базовых данных о продукте, например, тюках сена. К таким данным может относиться, например, место и время упаковки в тюки, а также информация о погоде. Возможность отслеживания является важным фактором для фермеров, который позволяет лучше управлять, например, распределением сена для корма и создает дополнительную гарантию при продаже сена.

f) Контроль качества (влажности) силоса, который оказывает непосредственное влияние на производство молока и его качество.

g) Контроль температуры и влажности зерна внутри зернохранилища, например, для предотвращения пожаров.

Настоящее изобретение не ограничивается исключительно вариантами осуществления, раскрытыми выше, наоборот, в пределах идеи изобретения, заданной нижеследующей формулой изобретения, возможны различные изменения. В пределах идеи изобретения признаки различных вариантов осуществления и применений могут быть использованы совместно с или вместо признаков других вариантов осуществления настоящего изобретения.

Чертежи и соответствующее описание предназначены исключительно для иллюстрации идеи настоящего изобретения. Настоящее изобретение может иметь различные признаки в пределах идеи настоящего изобретения, изложенной в нижеследующей формуле изобретения.

Номера позиций

1 зонд

2 продукт

3 базовая станция

4 блок обнаружения местоположения

5 датчик

6 блок беспроводной связи

7 централизованный сервер

8 пользовательский интерфейс

9 центральный блок

10 антенна

11 передатчик

12 база данных

13 кожух

15 ствол

16 наконечник

17 ручка

18 электронная цепь

19 антенна зонда

20 батарея

21 элемент памяти

22 блок идентификации

23 приемопередатчик

24 боковая сторона

25 приподнятая секция материала

100 результаты измерений

200 выходной сигнал

300 обработанные данные

Claims (29)

1. Способ контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов, таких как заготовленное сено, солома, корм, силос, зерно, семена и ядра,

причем способ содержит этапы, на которых:

вводят по меньшей мере один зонд в контролируемый продукт, причем зонд содержит:

- кожух, выполненный с возможностью введения в продукт,

- по меньшей мере один датчик для контроля ферментации, такой как датчик температуры, датчик влажности и/или рН-датчик, и

- блок беспроводной связи для передачи результатов измерений из зонда,

- причем кожух содержит вытянутый ствол и наконечник на первом конце зонда, причем вытянутый ствол содержит угловой наружный поперечный профиль и ручку, расположенную на втором конце зонда;

отправляют по беспроводной связи результаты измерений;

принимают результаты измерений посредством базовой станции, расположенной на расстоянии от продукта;

определяют местоположение зонда посредством блока обнаружения местоположения, установленного в базовой станции, и создают данные о местоположении зонда; и

обеспечивают визуализацию результатов измерений и данных о местоположении.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно отправляют по беспроводной связи из базовой станции выходной сигнал, основанный на результатах измерений и данных о местоположении, в централизованный сервер.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно определяют местоположение зонда, используя принцип триангуляции посредством по меньшей мере трех антенн.

4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что дополнительно формируют сеть данных, содержащую по меньшей мере два зонда и базовую станцию, причем первый зонд из указанных по меньшей мере двух зондов выполнен с возможностью приема и отправки идентификационных кодов и результатов измерений, относящихся ко второму зонду из указанных по меньшей мере двух зондов.

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что подверженный ферментации продукт выбирают из группы, состоящей из сена и соломы, корма и силоса, зерна, семян и ядер.

6. Зонд для контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов, содержащий:

кожух (13), выполненный с возможностью введения в продукт (2);

по меньшей мере один датчик (5) для контроля ферментации, такой как датчик температуры, датчик влажности и/или рН-датчик; и

блок (6) связи для беспроводной передачи указанных результатов измерений из зонда (1);

причем кожух содержит вытянутый ствол (15) и наконечник (16) на первом конце зонда (1), причем вытянутый ствол (15) содержит угловой наружный поперечный профиль, и ручку (17), расположенную на втором конце зонда (1).

7. Зонд по п. 6, отличающийся тем, что он содержит блок идентификации, выполненный с возможностью хранения идентификационного кода, специфичного для зонда (1), и

причем блок (6) связи выполнен с возможностью передачи указанного идентификационного кода из зонда (1).

8. Зонд по п. 6 или 7, отличающийся тем, что блок (6) связи содержит передатчик (23) для приема данных по беспроводной связи из другого зонда (1), причем блок (6) связи выполнен с возможностью передачи указанных принятых данных из зонда (1).

9. Система для контроля предрасположенных к ферментации сельскохозяйственных натуральных продуктов, причем указанная система содержит:

по меньшей мере один зонд по любому из пп. 6-8; и

базовую станцию (3), содержащую

- блок (6) беспроводной связи для приема результатов измерений из зонда (1),

- блок (4) обнаружения местоположения для определения местоположения зонда (1), и

- средство для обеспечения визуализации результатов измерений и данных о местоположении.

Images