Diseño y validación del sistema de monitoreo inalámbrico de sensores en ensilaje
Autores: Bauerdick, Josef J.; Spiekers, Hubert; Bernhardt, Heinz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Diseño y validación del sistema de monitoreo inalámbrico de sensores en ensilaje
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Ensilajes
Rumiantes
Producción de biogás
Silo
Cubierta de plástico
Fermentación
Sistema de monitoreo de sensores inalámbricos
Alimentación
Pérdidas de biomasa
LoRaWAN
Nodos de sensores
Período de almacenamiento de la pila de ensilaje
CO
O
Humedad relativa
Sensores de temperatura
Brecha de aire
Estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los ensilajes se han convertido en el alimento principal para los rumiantes y la producción de biogás y a menudo se almacenan en grandes pilas. Cuando un silo se llena, se coloca una cubierta de plástico y comienza la fermentación. A partir de este momento, todo el silo se convierte en una caja negra para los agricultores: si se produce algún deterioro debido a la entrada de aire, a menudo solo se reconocerá cuando se abra la pila y ya se hayan producido pérdidas masivas. En el presente trabajo, se diseña un sistema de monitoreo inalámbrico de sensores para pilas de ensilaje que detectará cambios en el entorno del ensilaje hasta su alimentación y, por lo tanto, permitirá al agricultor prevenir pérdidas de biomasa. El diseño del nodo en forma de clavo ofrece oportunidades elevadas de seguridad alimentaria y puede ser fácilmente retirado antes de la alimentación. Para la transmisión de datos, se utiliza LoRaWAN en combinación con un temporizador basado en hardware. Los nodos sensores son capaces de soportar todo el período de almacenamiento de una pila de ensilaje en una prueba de ensilaje a escala completa de aproximadamente 40 semanas sin escasez de batería. Las mediciones resultantes muestran que los sensores de CO, O, humedad relativa y temperatura en la superficie del ensilaje pueden detectar cambios en el entorno del ensilaje debido a la entrada de aire. Las temperaturas en regiones estables por debajo de 40 cm pueden ser detectadas y proporcionar información sobre la estabilidad a largo plazo.
Descripción
Los ensilajes se han convertido en el alimento principal para los rumiantes y la producción de biogás y a menudo se almacenan en grandes pilas. Cuando un silo se llena, se coloca una cubierta de plástico y comienza la fermentación. A partir de este momento, todo el silo se convierte en una caja negra para los agricultores: si se produce algún deterioro debido a la entrada de aire, a menudo solo se reconocerá cuando se abra la pila y ya se hayan producido pérdidas masivas. En el presente trabajo, se diseña un sistema de monitoreo inalámbrico de sensores para pilas de ensilaje que detectará cambios en el entorno del ensilaje hasta su alimentación y, por lo tanto, permitirá al agricultor prevenir pérdidas de biomasa. El diseño del nodo en forma de clavo ofrece oportunidades elevadas de seguridad alimentaria y puede ser fácilmente retirado antes de la alimentación. Para la transmisión de datos, se utiliza LoRaWAN en combinación con un temporizador basado en hardware. Los nodos sensores son capaces de soportar todo el período de almacenamiento de una pila de ensilaje en una prueba de ensilaje a escala completa de aproximadamente 40 semanas sin escasez de batería. Las mediciones resultantes muestran que los sensores de CO, O, humedad relativa y temperatura en la superficie del ensilaje pueden detectar cambios en el entorno del ensilaje debido a la entrada de aire. Las temperaturas en regiones estables por debajo de 40 cm pueden ser detectadas y proporcionar información sobre la estabilidad a largo plazo.