近年来,我国奶牛养殖业规模不断扩大,管理作业水平不断提升。对奶牛精准开展个体水平的健康监测是进一步提升奶牛养殖规模,推进奶牛养殖业产业升级的关键技术。目前,在规模化奶牛养殖中,为提高牛奶产量,饲喂过程中普遍添加高淀粉、高蛋白质、低纤维的精饲料,易诱发瘤胃酸中毒,严重影响奶牛健康。针对瘤胃酸中毒的防治,国外研究尝试开发可以长期留置在瘤胃内的pH和温度监测设备,实现长期连续的瘤胃环境因子监测。目前,国内尚缺乏瘤胃pH和温度监测设备,制约了瘤胃酸中毒的防治工作的有效开展。根据当前规模养殖中奶牛瘤胃酸中毒的防治需求,本研究基于物联网无线通信技术和云数据管理平台,研发了一款可长时间工作的留置式pH和温度监测设备。该设备检测单元使用低功耗电路设计。检测数据使用Lo Ra无线通信技术传输。数据经过Lo Ra网关中继后,采用4G网络上传到阿里云物联网平台。该设备可以实现较长时间的瘤胃pH和温度连续监测。论文主要研究工作与结果如下:（1）根据瘤胃酸中毒防治需求,提出了一种奶牛瘤胃pH和温度实时监测系统方案。瘤胃环境下,pH探头方向无法垂直固定,本研究选用Lan Sen331 pH复合电极作为pH传感器。按照奶牛瘤胃温度范围,选择Pt1000铂电阻作为温度传感器。在综合对比不同物联网无线通信技术优缺点,选用Lo Ra作为无线信号从奶牛瘤胃内向体外传输的通信技术。为了便于设备的牛场部署,选取4G通讯技术作为网关接入互联网方式,并选取阿里云作为数据实时显示和存储的平台。（2）完成了奶牛瘤胃pH和温度检测单元和Lo Ra网关硬件设计。按照数据采集精度和工作寿命需求,设计了检测单元的数据采集、存储和控制电路。控制电路采用致远公司的ZSL420芯片。ZSL420自带Lo Ra无线通信电路。Lo Ra网关主控芯片采用STM32L476,4G模块采用Air724UG。（3）完成了监测系统和Lo Ra网关软件程序开发。对于pH和温度检测单元,完成了设备校准程序、pH测量校准程序、数据采集与存储程序。在数据传输方面,完成了Lo Ra无线传输网络的网络构建程序、检测单元入网程序、数据无线传输程序。在阿里云平台,完成了数据存储和显示功能。（4）完成了系统整体设计后,分别对检测单元pH测量准确性、温度测量准确性、功耗、无线传输性能进行了测试。结果表明,pH测量误差为±0.02,温度测量误差为±0.1℃。检测单元使用2200m Ah/3.6V锂电池供电,检测间隔设定为10min时,电池寿命可达2.6年。无线信号可在50m内无丢包传输。最后,开展了奶牛场现场试验,设备通过瘤胃瘘管放置在奶牛瘤胃5天。结果表明,监测系统记录值和人工测定瘤胃液pH之间具有良好的相关性（r=0.961,P＜0.05）。本研究设计的监测系统可以连续监测奶牛瘤胃pH和温度的变化,满足设计要求,能够为瘤胃酸中毒的早期发现以及诊断提供可靠参考。