專(zhuān)利名稱(chēng):自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于畜牧飼養(yǎng)設(shè)備,特別涉及一種基于RFID個(gè)體識(shí)別的母豬精確飼喂管 理系統(tǒng)??捎糜诟鞣N規(guī)模的養(yǎng)豬場(chǎng)。
背景技術(shù):
養(yǎng)豬業(yè)是我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè),豬場(chǎng)管理的集約化程度不斷提高,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程 的優(yōu)化和管理提出了更高的要求;豬病的發(fā)生,特別是傳染性疾病,成為嚴(yán)重影響我國(guó)規(guī)模 化養(yǎng)豬業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展的主要威脅,對(duì)豬場(chǎng)疫情防控與監(jiān)管提出了更高的要求;為進(jìn)一步 規(guī)范畜牧業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)行為,加強(qiáng)畜禽標(biāo)識(shí)和養(yǎng)殖檔案管理,建立畜禽及畜禽產(chǎn)品可追溯制 度,農(nóng)業(yè)部出臺(tái)了《畜禽標(biāo)識(shí)和養(yǎng)殖檔案管理辦法》,規(guī)定畜禽標(biāo)識(shí)實(shí)行一畜一標(biāo),編碼具有 唯一性,對(duì)母豬飼養(yǎng)中的個(gè)體識(shí)別、跟蹤記錄提出了更高的要求;豬肉產(chǎn)品市場(chǎng)需求的不斷 增長(zhǎng),人工成本的提高,對(duì)豬場(chǎng)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本提出了更高要求?;赗FID的自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)系統(tǒng)目的在于打破現(xiàn)有母豬定位欄養(yǎng)豬方式,實(shí)現(xiàn) 母豬的“福利化”養(yǎng)殖,降低母豬飼養(yǎng)的人工成本,實(shí)現(xiàn)疫情的實(shí)時(shí)防控與監(jiān)管,有效防控重 大疫病,讓中小型養(yǎng)豬個(gè)體戶都能夠用得起,打破國(guó)外現(xiàn)有養(yǎng)豬自動(dòng)化設(shè)備的高價(jià)壟斷情 況。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),目的在于打破現(xiàn)有的母豬定位欄喂養(yǎng) 方式,實(shí)現(xiàn)母豬飼喂的自動(dòng)化、信息化和“福利化”。本發(fā)明的自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),由上層母豬信息管理系統(tǒng)、RFID系統(tǒng)、控制電 路以及機(jī)械部分構(gòu)成。RFID系統(tǒng)包括耳標(biāo)、射頻天線、RFID讀卡器和手持器;控制電路包 括N個(gè)局部控制器,每個(gè)控制器包括一個(gè)單片機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路;機(jī)械部分包括M個(gè)自動(dòng)喂食 器、分離通道、發(fā)情監(jiān)測(cè)器和飼料傳送裝置。N、M為自然數(shù)。其特征在于所述母豬信息管理系統(tǒng)包括母豬信息數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件平臺(tái),對(duì)母豬飼養(yǎng)進(jìn)行全方位 管理,同時(shí)與下層控制電路和機(jī)械部分進(jìn)行交互。數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)母豬日常進(jìn)食清單、健康狀 況監(jiān)測(cè)結(jié)果、發(fā)情記錄、妊娠記錄和生產(chǎn)記錄。系統(tǒng)軟件用來(lái)接收RFID系統(tǒng)傳輸上來(lái)的母 豬個(gè)體識(shí)別信息,搜索數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)記錄并向喂食控制器發(fā)送喂食指令,完成對(duì)母豬的自動(dòng) 飼喂。軟件平臺(tái)同時(shí)為豬場(chǎng)管理者提供一個(gè)操作界面,可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制和調(diào)試。所述的自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),其特征在于所述耳標(biāo)釘在豬耳上,耳標(biāo)內(nèi)含有內(nèi)置天線和存儲(chǔ)器,內(nèi)置天線用于和射頻天線 進(jìn)行通訊,存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)和標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)的母豬的基本信息。所述的射頻天線用于在耳標(biāo)和讀卡器之間傳遞射頻信號(hào),天線固定在進(jìn)入喂食器 的圍欄中部的夾板里面。所述的RFID讀卡器可通過(guò)天線發(fā)送頻率為134. 2KHz的無(wú)線電波能量給耳標(biāo),以 激活耳標(biāo)并將耳標(biāo)中存儲(chǔ)的信息通過(guò)天線讀取出來(lái),然后通過(guò)控制器處理后傳送到上位機(jī)。RFID讀卡器集成于局部控制器內(nèi)。所述的手持器是集讀卡器和上位機(jī)一體的移動(dòng)信息管理平臺(tái),可以對(duì)母豬信息的 錄入和修改進(jìn)行近距離便攜操作。所述的自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),其特征在于所述控制電路包括N個(gè)局部控制器,每個(gè)控制器包括一個(gè)單片機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路。M 個(gè)喂食器、1個(gè)分離通道、1個(gè)發(fā)情檢測(cè)器都對(duì)應(yīng)各自的局部控制器。局部控制器與每個(gè)部 分上的電機(jī)開(kāi)關(guān)、電磁閥和傳感器連接,并通過(guò)串口總線與上層信息管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊。N =M+1+1,N和M為自然數(shù)。所述的自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),其特征在于所述喂食器由喂食器前的圍欄、夾板(內(nèi)置射頻天線)、下料斗、螺旋下料閥、舵 機(jī)、管道、喂食槽和自動(dòng)稱(chēng)量模塊構(gòu)成。射頻天線用于檢測(cè)是否有母豬進(jìn)入喂食器;螺旋下 料閥安裝在下料斗的出口處,并與舵機(jī)連接,用于控制下料量和下料速度;下料閥出口與下 料管道連接,下料管道正對(duì)下方的喂食槽,喂食槽置于自動(dòng)稱(chēng)量模塊上。所述分離通道包括分離門(mén)和通道。分離門(mén)是一個(gè)單刀雙擲式自動(dòng)門(mén),自動(dòng)門(mén)由門(mén)、 汽缸、連桿機(jī)構(gòu)、氣源處理元件和空壓機(jī)構(gòu)成??諌簷C(jī)提供穩(wěn)定氣源,通過(guò)氣源處理元件以 后與汽缸連接,汽缸通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)控制門(mén)的開(kāi)和關(guān)。所述發(fā)情監(jiān)測(cè)器包括監(jiān)測(cè)傳感器、隔離板。監(jiān)測(cè)傳感器也即RFID識(shí)別器,用來(lái)監(jiān) 測(cè)母豬與公豬的接觸頻率,并將監(jiān)測(cè)信號(hào)傳送給控制電路。隔離板與母豬同高處有一個(gè)圓 形孔,監(jiān)測(cè)傳感器安裝在圓形孔上方。所述飼料傳送裝置由傳送管道、氣泵構(gòu)成。傳送通道為并聯(lián)管道,分別與前述的下 料斗對(duì)應(yīng),給喂食器提供飼料。
圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成圖;圖2為本發(fā)明的喂食器機(jī)械結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例由運(yùn)行于PC機(jī)上的上層母豬信息管理系統(tǒng)、6個(gè)喂食 器、1個(gè)分離通道、1個(gè)發(fā)情檢測(cè)器、1個(gè)飼料輸送裝置構(gòu)成,其中,每一個(gè)喂食器、分離通道 和發(fā)情檢測(cè)器都對(duì)應(yīng)各自的單片機(jī)控制器,即共有8個(gè)控制器。每個(gè)控制器中集成了 RFID 的讀卡器和驅(qū)動(dòng)電路。所有的控制器通過(guò)串口總線與上層母豬信息管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊。喂食器的機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖2所示,包括前部圍欄1、門(mén)禁2、夾板(內(nèi)部安裝RFID天 線)3、下料斗4、螺旋下料閥及電機(jī)5、管道6、喂食槽7、稱(chēng)重裝置8、尾部圍欄9、以及圖中未 示出的控制器。當(dāng)母豬(記為A)進(jìn)入喂食器(記為a)的前部圍欄以后,依靠頭部力量拱 開(kāi)喂食器的進(jìn)門(mén),進(jìn)入喂食器,安裝在夾板中的RFID天線會(huì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)到有母豬進(jìn)入,天線 與豬耳上的耳標(biāo)感應(yīng),RFID讀卡器讀出母豬A耳標(biāo)里的信息并將信息傳入控制器,控制器 向門(mén)禁發(fā)出命令,禁止其他母豬進(jìn)入,同時(shí)將母豬信息發(fā)送到上層管理軟件。主程序依據(jù)接 收到的信息到數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索母豬A —天需要的進(jìn)食量、一天的進(jìn)食清單以及已經(jīng)完成的進(jìn)食,判斷出母豬現(xiàn)在需要的進(jìn)食量,然后向喂食器a的控制器發(fā)送“喂食”信號(hào),控制器控制 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)螺旋下料閥轉(zhuǎn)動(dòng)給母豬下料,飼料通過(guò)管道進(jìn)入喂食槽,下料閥轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí) 間決定了下料的多少,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)母豬的精確飼喂。母豬A進(jìn)食完成以后從尾部圍欄離開(kāi)喂食器,進(jìn)入分離通道(6個(gè)喂食器公用一個(gè) 分離通道)。此時(shí),主程序通過(guò)分析母豬A的進(jìn)食數(shù)據(jù)判斷母豬是否健康,比如,母豬原設(shè) 定的本次正常進(jìn)食量是1kg,而稱(chēng)重模塊稱(chēng)出母豬沒(méi)有吃完,說(shuō)明母豬A的健康狀況不好, 主程序就發(fā)送“分離”命令給分離通道的控制器,控制器控制分離門(mén)轉(zhuǎn)向分離通道將母豬A 引入分離室。同時(shí),主程序會(huì)將此數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)并通過(guò)軟件界面給豬場(chǎng)管理人員提示,管 理人員進(jìn)入分離室對(duì)母豬做具體的診斷。如果母豬A健康狀態(tài)良好,分離門(mén)轉(zhuǎn)向正常通道, 母豬進(jìn)入自己的豬圈。此外,母豬進(jìn)入分離通道以后,主程序會(huì)向喂食器a的控制器發(fā)出命 令,解除門(mén)禁。發(fā)情檢測(cè)器由隔離板和發(fā)情監(jiān)測(cè)傳感器構(gòu)成,發(fā)情監(jiān)測(cè)傳感器也是RFID天線。隔 離板與母豬同高處開(kāi)有一個(gè)圓形孔,母豬可以通過(guò)圓形孔與另一邊的公豬接觸,安裝在圓 形孔上方的RFID天線會(huì)檢測(cè)母豬與公豬接觸的頻率,并將結(jié)果傳送給上層軟件,主程序?qū)?監(jiān)測(cè)結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)并判斷母豬是否發(fā)情,如果發(fā)情則通過(guò)軟件界面將結(jié)果提交給豬場(chǎng)管 理者,以方便管理者對(duì)發(fā)情母豬進(jìn)行相關(guān)的處理。發(fā)情檢測(cè)器安裝在豬圈的公共區(qū)域,一邊 是母豬圈,另一邊是公豬圈。運(yùn)行于PC機(jī)上的母豬信息管理系統(tǒng)包括母豬信息數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件平臺(tái),母豬信息 數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)母豬的日常進(jìn)食清單、健康狀況監(jiān)測(cè)結(jié)果、母豬的發(fā)情記錄、妊娠記錄以及母 豬正常生長(zhǎng)的規(guī)律曲線等信息。豬場(chǎng)的管理人員可以根據(jù)母豬的品種和實(shí)際情況修改數(shù)據(jù) 庫(kù)中的信息,查詢(xún)某一頭母豬的喂食、生長(zhǎng)和生產(chǎn)記錄。數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的有關(guān)母豬的生長(zhǎng)規(guī)律曲線和日常進(jìn)食清單是非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù),母 豬的生長(zhǎng)規(guī)律因母豬的品種而異,生長(zhǎng)規(guī)律決定了母豬在具體時(shí)段應(yīng)該給予的進(jìn)食量,從 而確定母豬的日常進(jìn)食清單,母豬的生產(chǎn)狀況也對(duì)母豬的日常進(jìn)食量有影響,如妊娠期的 母豬需要加大進(jìn)食量。母豬日常進(jìn)食清單包括母豬一天當(dāng)中進(jìn)食的次數(shù)和每次的進(jìn)食量。 與進(jìn)食相關(guān)的數(shù)據(jù)是由豬場(chǎng)管理者人工輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中的。
權(quán)利要求
自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),由上層母豬信息管理系統(tǒng)、RFID系統(tǒng)、控制電路以及機(jī)械部分構(gòu)成。RFID系統(tǒng)包括耳標(biāo)、射頻天線、RFID讀卡器;控制電路包括N個(gè)局部控制器,每個(gè)控制器包括一個(gè)單片機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路;機(jī)械部分包括M個(gè)自動(dòng)喂食器、分離通道、發(fā)情監(jiān)測(cè)器和飼料傳送裝置。N、M為自然數(shù)。其特征在于所述母豬信息管理系統(tǒng)包括母豬信息數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件平臺(tái),對(duì)母豬飼養(yǎng)進(jìn)行全方位管理,同時(shí)與下層控制電路和機(jī)械部分進(jìn)行交互。數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)母豬生長(zhǎng)曲線、日常進(jìn)食清單、健康狀況監(jiān)測(cè)結(jié)果、發(fā)情記錄、妊娠記錄和生產(chǎn)記錄。系統(tǒng)軟件用來(lái)接收RFID系統(tǒng)傳輸上來(lái)的母豬個(gè)體識(shí)別信息,搜索數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)記錄并向喂食控制器發(fā)送喂食指令,完成對(duì)母豬的自動(dòng)飼喂。軟件平臺(tái)同時(shí)為豬場(chǎng)管理者提供一個(gè)操作界面,可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制和調(diào)試。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),其特征在于所述耳標(biāo)釘在豬耳上,耳標(biāo)內(nèi)含有內(nèi)置天線和存儲(chǔ)器,內(nèi)置天線用于和射頻天線進(jìn)行 通訊,存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)和標(biāo)簽相對(duì)應(yīng)的母豬的基本信息。所述的射頻天線用于在耳標(biāo)和讀卡器之間傳遞射頻信號(hào),天線固定在進(jìn)入喂食器的圍 欄中部的夾板里面。所述的RFID讀卡器可通過(guò)天線發(fā)送頻率為134. 2KHz的無(wú)線電波能量給耳標(biāo),以激活 耳標(biāo)并將耳標(biāo)中存儲(chǔ)的信息通過(guò)天線讀取出來(lái),然后通過(guò)控制器處理后傳送到上層軟件。 RFID讀卡器集成于局部控制器內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),其特征在于所述控制電路包括N個(gè)局部控制器,每個(gè)控制器包括一個(gè)單片機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路,同時(shí) 集成了 RFID讀卡器。M個(gè)喂食器、1個(gè)分離通道、1個(gè)發(fā)情檢測(cè)器都對(duì)應(yīng)各自的局部控制器。 局部控制器與每個(gè)部分上的電機(jī)開(kāi)關(guān)、電磁閥和傳感器連接,并通過(guò)串口總線與上層信息 管理系統(tǒng)進(jìn)行通訊。N = M+1+1,N和M為自然數(shù)。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),其特征在于所述喂食器由喂食器前的圍欄、夾板(內(nèi)置射頻天線)、下料斗、螺旋下料閥、舵機(jī)、管 道、喂食槽和自動(dòng)稱(chēng)量模塊構(gòu)成。射頻天線用于檢測(cè)是否有母豬進(jìn)入喂食器;螺旋下料閥安 裝在下料斗的出口處,并與舵機(jī)連接,用于控制下料量和下料速度;下料閥出口與下料管道 連接,下料管道正對(duì)下方的喂食槽,喂食槽置于自動(dòng)稱(chēng)量模塊上。所述分離通道包括分離門(mén)和通道。分離門(mén)是一個(gè)單刀雙擲式自動(dòng)門(mén),自動(dòng)門(mén)由門(mén)、汽 缸、連桿機(jī)構(gòu)、氣源處理元件和空壓機(jī)構(gòu)成??諌簷C(jī)提供穩(wěn)定氣源,通過(guò)氣源處理元件以后 與汽缸連接,汽缸通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)控制門(mén)的開(kāi)和關(guān)。所述發(fā)情監(jiān)測(cè)器包括監(jiān)測(cè)傳感器、隔離板。監(jiān)測(cè)傳感器即RFID識(shí)別器,用來(lái)監(jiān)測(cè)母豬 與公豬的接觸頻率,并將監(jiān)測(cè)信號(hào)傳送給控制電路。隔離板與母豬同高處有一個(gè)圓形孔,監(jiān) 測(cè)傳感器安裝在圓形孔上方。所述飼料傳送裝置由傳送管道、氣泵構(gòu)成。傳送通道為并聯(lián) 管道,分別與前述的下料斗對(duì)應(yīng),給喂食器提供飼料。
全文摘要
自動(dòng)化母豬飼養(yǎng)管理系統(tǒng),屬于畜牧飼養(yǎng)設(shè)備,目的在于打破現(xiàn)有的母豬定位欄喂養(yǎng)方式,實(shí)現(xiàn)母豬飼喂的自動(dòng)化、信息化和“福利化”,既適用于規(guī)模養(yǎng)豬場(chǎng),也可用于中小型養(yǎng)豬場(chǎng)。本發(fā)明由母豬信息管理系統(tǒng)、RFID系統(tǒng)、控制電路以及機(jī)械部分構(gòu)成。上層信息管理系統(tǒng)包括母豬信息數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件平臺(tái),對(duì)母豬飼養(yǎng)進(jìn)行全方位管理,同時(shí)與下層控制電路和機(jī)械部分進(jìn)行交互;RFID系統(tǒng)包括耳標(biāo)、射頻天線、RFID讀卡器;控制電路包括單片機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路;機(jī)械部分包括自動(dòng)喂食器和自動(dòng)門(mén)、分離通道、發(fā)情監(jiān)測(cè)器和飼料傳送裝置。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)對(duì)母豬的自動(dòng)精確飼喂,對(duì)生病母豬進(jìn)行自動(dòng)分離,自動(dòng)監(jiān)測(cè)母豬是否發(fā)情,對(duì)母豬的日常飼養(yǎng)信息進(jìn)行全周期管理。
文檔編號(hào)G06K7/00GK101861837SQ20091006161
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者夏季, 左文平, 帥率, 張玄, 杜驍釋, 楊磊, 柯柯, 潘炳財(cái), 藍(lán)求 申請(qǐng)人:杜驍釋;張玄;夏季;左文平;柯柯;潘炳財(cái);帥率;藍(lán)求;楊磊