CN115589955B - 一种智能母猪饲喂*** - Google Patents
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Abstract
一种智能母猪饲喂***，属于猪饲养技术领域。解决了现有母猪饲喂量控制准确度差，人工对母猪的体温体重采集准确率低的问题。本发明所述入口段结构和出口段结构均为围栏围设的通道型结构，两段通道型结构的围栏呈钝角连接；入口段结构的入口处设有自动控制门，出口段结构的出口处设有单向门；食料槽和自动添料机构设置在两段通道型结构的连接处；每头猪的耳朵上均贴设一个电子耳牌；无线耳牌采集器采用无线射频技术识别位于采集区域内的电子耳牌的标号，上位机实时判断接收的电子耳牌标号对应猪当日的进食量是否达到当日该猪的最大喂食量，若该猪当日的喂食量未达到该日最大喂食量，则向进门驱动机构发送开启控制信号。本发明适用于饲喂母猪。
Description
技术领域
本发明属于猪饲养技术领域。
背景技术
生猪育种工作现今还相对比较落后，生猪育种的规范化、规模化、智能化、精准化水平不高。传统的母猪生产管理模式为2-5头母猪饲养在一个大栏中，每头猪在固定的采食位置，人工记录母猪每天的采食重量、定期对母猪称重获得母猪生长速度等数据。这种人工管理模式存在以下不足：(1)采集的母猪每餐采食量、体重等数据容易发生偏差，决定了人工模式采集数据的精度错误；(2)不能连续记录测定猪生长速度，同时存在工作烦琐费时、工作量大，每次称重母猪造成应激反应对其长发育造成不利影响。(3)由于每头母猪在不同生长阶段采食量不同，人工很难对每头母猪精准饲喂。
发明内容
本发明目的是为了解决现有母猪饲喂量控制准确度差，人工对母猪的体温体重采集准确率低的问题，提出了一种智能母猪饲喂***。
本发明所述的一种智能母猪饲喂***，包括饲喂站和数据采集控制***，所述饲喂站包括入口段结构和出口段结构；
所述入口段结构和出口段结构均为围栏围设的通道型结构，两段通道型结构的围栏呈钝角连接；
入口段结构的入口处设有自动控制门，出口段结构的出口处设有单向门；
食料槽和自动添料机构设置在两段通道型结构的连接处；
每头猪的耳朵上均贴设一个电子耳牌；
所述数据采集控制***包括无线耳牌采集器、红外测温传感器、红外探测器、进门驱动机构6、上位机、食料剩余量检测模块、添料开关和喷涂装置；
无线耳牌采集器采用无线射频技术识别位于采集区域内的电子耳牌的标号，并将识别的电子耳牌标号发送至上位机；
所述上位机实时判断接收的电子耳牌标号对应猪当日的进食量是否达到当日该猪的最大喂食量，若该猪当日的喂食量未达到该日最大喂食量，则向进门驱动机构发送开启控制信号；
进门驱动机构用于控制自动控制门自动开启或关闭；
红外探测器用于检测猪是否完全进入自动控制门，并将检测信号发送至上位机；
上位机接收猪完全进入自动门信号后向进门驱动机构发送关闭控制信号；
红外测温传感器设置在入口段结构一侧的围栏上，用于采集进入入口段结构内的猪的体温，并将采集的体温信号发送至上位机；
上位机还用于判断每个温度传感器采集的温度信号是否超过猪体温温度阈值，若是，则向喷涂装置发送喷涂控制信号，所述喷涂装置接收喷涂控制信号，向外喷射颜料；
食料剩余量检测模块用于检测食料槽内食料的剩余量，并将检测信号发送至上位机；
上位机根据饲喂站内猪的电子耳牌标号获取该猪当日的进食量和当日的最大进食量，确定饲料添加的量，控制自动添料机构的添料开关。
进一步地，本发明中，上位机还用于根据电子耳牌的标号获取对应猪的生长阶段，并根据猪的生长阶段对该猪的当日进食的最大量进行调整。
进一步地，本发明中，还包括体重秤，体重秤设置在入口段结构自动控制们的内侧，用于对进入入口段结构的猪进行称重，并将称重信号发送至上位机。
进一步地，本发明中，食料剩余量检测模块采用在食料槽底部设置电子称实现。
进一步地，本发明中，出口段结构的出口处的单向门朝向饲喂站外方向开启。
进一步地，本发明中，还包括设置模块，所述设置模块用于向上位机发送每个耳牌标号对应猪的当前生长阶段和该生长阶段喂食量进行设置。
本发明针对每头猪的体重、生长阶段设定每天的饲喂量，当天的饲喂量达到最大值后自动添料机构将不在进行饲料添加，这样保证了母猪的体重能够实现精确的控制，同时在猪进食前对猪的体温进行检测，当被检测的猪的体温超过温度阈值时，采用喷涂装置喷出涂料，对猪进行标记，这样饲养员能够很容易发现猪的体温过高，进行尽早隔离，避免出现猪病的传染；在饲喂站读卡器读取生猪耳标，获取个体生猪信息，通过生猪成长周期记录，判读生猪是母猪处于发情预警阶段，触发喷涂***给生猪喷涂指定颜色，便于猪舍管理员对生猪隔离采取相应处理措施；同时获取个体信息，通过猪成长周期记录，判断母猪是否处于临产预警阶段，如果处于临产预警阶段，采用喷涂装置喷出相应颜色涂料，对猪进行标记，便于猪舍管理员对生猪隔离采取相应处理措施；同时获取个体进食记录，判断近几日个体进食是否异常，如果处于进食异常预警范围，采用喷涂装置喷出相应颜色涂料，对猪进行标记，便于猪舍管理员进一步处理甄别生猪是否生病。上述预警信息同时通过短信、微信发送给猪舍管理员，也同时发送给饲喂***伺服服务器，便于***管理员、猪舍管理员采取相应措施处理。本发明能够实现对猪的喂食量的精确控制，当已经饲喂完成当日进食量最大值的猪在饲喂站进口处时，上位机根据无线耳牌采集器的标号获取其当日的饲喂完成状态，不向自动控制门发送开启驱动信号，这样就保证了不会出现饲喂量过多的情况，同时在饲喂站进口处设置体重秤，能够有效的获取体重，无需人工参与。
附图说明
图1是本发明所述饲喂站的结构示意图；
图2是智能母猪饲喂站***电气原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种智能母猪饲喂***，包括饲喂站和数据采集控制***，所述饲喂站包括入口段结构和出口段结构；
所述入口段结构和出口段结构均为围栏围设的通道型结构，两段通道型结构的围栏呈钝角连接；
入口段结构的入口处设有自动控制门，出口段结构的出口处设有单向门；
食料槽和自动添料机构设置在两段通道型结构的连接处；
每头猪的耳朵上均贴设一个电子耳牌；
所述数据采集控制***包括无线耳牌采集器1、红外测温传感器2、红外探测器4、进门驱动机构6、上位机7、食料剩余量检测模块8、添料开关10和喷涂装置11；
无线耳牌采集器1采用无线射频技术识别位于采集区域内的电子耳牌的标号，并将识别的电子耳牌标号发送至上位机7；
所述上位机7实时判断接收的电子耳牌标号对应猪当日的进食量是否达到当日该猪的最大喂食量，若该猪当日的喂食量未达到该日最大喂食量，则向进门驱动机构6发送开启控制信号；
进门驱动机构6用于控制自动控制门自动开启或关闭；
红外探测器4用于检测猪是否完全进入自动控制门，并将检测信号发送至上位机7；
上位机7接收猪完全进入自动门信号后向进门驱动机构6发送关闭控制信号；
红外测温传感器2设置在入口段结构一侧的围栏上，用于采集进入入口段结构内的猪的体温，并将采集的体温信号发送至上位机7；
上位机7还用于判断每个温度传感器采集的温度信号是否超过猪体温温度阈值，若是，则向喷涂装置11发送喷涂控制信号，所述喷涂装置11接收喷涂控制信号，向外喷射颜料；
食料剩余量检测模块8用于检测食料槽内食料的剩余量，并将检测信号发送至上位机 7；
上位机7根据饲喂站内猪的电子耳牌标号获取该猪当日的进食量和当日的最大进食量，确定饲料添加的量，控制自动添料机构的添料开关10。
本发明在饲喂站温度传感器监测生猪体温高于***设置的高温预警最低值时，触发喷涂***给生猪喷涂指定颜色，便于猪舍管理员甄别生猪是否生病；在饲喂站读卡器读取生猪耳标，获取个体生猪信息，通过生猪成长周期记录，判读生猪是否为母猪，母猪是否处于发情预警阶段，触发喷涂***给生猪喷涂指定颜色，便于猪舍管理员对生猪隔离采取相应处理措施；在饲喂站读卡器读取生猪耳标，获取个体生猪信息，通过生猪成长周期记录，判读母猪是否处于临产预警阶段，触发喷涂***给生猪喷涂指定颜色，便于猪舍管理员对生猪隔离采取相应处理措施；在饲喂站读卡器读取生猪耳标，获取个体生猪信息，通过生猪成长记录，判读生猪近几日进食异常处于进食异常预警阶段，触发喷涂***给生猪喷涂指定颜色，便于猪舍管理员进一步处理甄别生猪是否生病。上述预警信息同时通过短信、微信发送给猪舍管理员，也同时发送给饲喂***伺服服务器，便于***管理员采取相应措施处理。
进一步地，本发明中，上位机7还用于根据电子耳牌的标号获取对应猪的生长阶段，并根据猪的生长阶段对该猪的当日进食的最大量进行调整。
进一步地，本发明中，还包括体重秤5，体重秤5设置在入口段结构自动控制们的内侧，用于对进入入口段结构的猪进行称重，并将称重信号发送至上位机7；
进一步地，本发明中，食料剩余量检测模块8采用在食料槽底部设置电子称实现。
进一步地，本发明中，入口段结构和出口段结构的宽度均仅适用于一个猪通过。
进一步地，本发明中，出口段结构的出口处的单向门朝向饲喂站外方向开启。
本实施方式中所述的单向门是朝向饲喂站外侧开启的，当猪饲喂之后，只能向饲喂站的出口方向行走，当走至饲喂站出口处时，猪只需要继续向前走或者用头顶或者去拱单向门，单向门即可开启，若是猪从外侧向饲喂站方向顶或者拱单向门，单向门不开启。
进一步地，本发明中，还包括设置模块，所述设置模块用于向上位机发送每个耳牌标号对应猪的当前生长阶段和该生长阶段喂食量进行设置。
本发明采用体重秤和温度传感器采集猪的体重和体温上传至上位机；设置模块向上位机发送每个耳牌标号的猪的当前生长阶段、该生长阶段喂食量的设置信号，上位机根据耳牌采集器、食料剩余量检测模块和自动添料机构添料的次数，获取位于饲喂站进门处猪的当日饲喂量，再根据住的生长阶段和前一日的饲喂量，获取位于饲喂站进门处猪的最大饲喂量，用最大饲喂量减去当日饲喂量判断该猪是否可以继续进食，若是可以继续进食则控制自动控制门开启，若是该猪的当日饲喂量达到最大饲喂量，则自动控制门保持关闭。
本发明所述***适合母猪不同生长阶段饲喂使用；
当母猪进入饲喂站时测温传感器采集母猪的体温信息，将采集体温信息传送给上位机。
当母猪进入饲喂站时体重秤采集母猪的体重，将采体重温信息通传送给上位机。
当母猪进入饲喂站时根据母猪的身份信息，通过通讯***请求计算机***识别母猪体温是否异常、通过上位机根据设置模块上传的母猪生长阶段判断母猪的怀孕日期及当前日期识别母猪是否处于妊娠隔离状态、计算母猪的空怀天数识别母猪是是否发情状态、通过母猪上一天进食情况识别母猪一天以上未进食状态，根据实际情况控制喷绘模块做出相应的处理同时根据预警类别喷绘不同的颜色，便于饲养员识别，采取相应的措施。给水模块根据投料情况给水，便于母猪进食。
母猪不同生长阶段一般划分有空怀期、妊娠期、哺乳期三种状态(即：饲喂状态)，母猪在不同的饲喂状态下的采食量是不同的；最大饲喂量＝饲喂基本量+妊娠期调整量/哺乳期调整量/空怀期调整量+临时量调整量(前一天最大饲喂量-已经饲喂的量)；根据母猪的不同生长阶段调整母猪的饲喂量。
饲喂基本量：根据每头母猪的不同的饲喂状态，母猪在一定的生长阶段为了优生优育要求其身体偏肥或偏瘦，这时就需要对其饲喂量量进行调整，如果需要偏肥那么增加饲喂量，如果需要偏瘦那么减少饲喂量。设置其饲喂状态每天基本量。
妊娠期调整量：每头母猪的妊娠次数不同，其进食量也不同。同时当母猪进入妊娠期，妊娠母猪的饲喂目标是母猪产健仔头数多、初生重、个体均匀、活力强的仔猪。为实现这一目标我们就要对妊娠母猪在某一时间段的饲喂量进行调整量。
哺乳期调整量：根据母猪的产仔时间，当母猪进入哺乳期，母猪在哺乳期阶段，阶段日龄在某一时间段的时候饲喂量会在原有的基础上增加若干克。
空怀期调整量：根据母猪的哺乳期后期断奶时间，判断母猪是否进入空怀期，在空怀期阶段时某一时间段的饲喂量需要调整。
临时调整量：由于某些原因，如母猪生病、母猪打架等原因，有些母猪当天的实际饲喂量少于其规定的正常饲喂量。根据每头母猪当天的饲喂记录，依据母猪饲喂状态和饲喂剩余量等饲喂信息，统计汇总出饲喂剩余量大于某个数值的所有母猪，对这些母猪的第二天饲喂量进行补偿调整，补偿量仅在第二天起作用。
每头母猪的每天饲喂量由以下几部分组成：饲喂基本量+(妊娠期调整量，哺乳期调整量，空怀期调整量)+临时量调整量。每头母猪的当天饲喂总量等于：进食饲喂量+剩余饲喂量；每头母猪的当天饲喂总次数等于：进食次数+剩余次数。
在母猪饲喂***中每个饲养栏安装一台饲喂站。每头母猪佩戴一个电子耳牌，利用电子耳牌，饲喂站***无线耳牌采集器1根据母猪佩戴电子耳牌的标号识别出个体信息，并对个体进行相应处理。
当佩带电子耳牌的母猪进入饲喂站采食时，饲喂站耳标读取器读取母猪的电子耳牌号，通过母猪的电子耳牌号获取母猪饲喂状态、当天饲喂总量、进食饲喂量、剩余饲喂量，当天饲喂总次数、进食次数、剩余次数等信息，记录其进入饲喂站的时间，记录退出饲喂站的时间。
投料过程如下所示：
(1)如果剩余饲喂量为0，投料机不投料；
(2)如果控制两次喂食时间间隔且当前时间与上一次饲喂时间间隔小于两次喂食时间间隔，投料机不投料；
(3)如果剩余饲喂量大于0，控制两次喂食时间间隔且当前时间与上一次采食时间间隔大于两次喂食时间间隔；或不控制两次喂食时间间隔；投料机工作开始投料；
(4)如果控制每次喂食食量百分比，当投料量小于每天饲喂量规定百分比时，投料机投料；否则投料机停止投料；
(5)当投料机投料时，同时检测母猪是否在饲喂站，如果母猪不在进食离开饲喂站，，投料机停止投料；
(6)投料机投料时，同时检测料槽中饲料是否在料槽容量的上限范围内，如果超出料槽容量的上限，则投料机暂停投料直到料槽中饲料重量低于料槽容量下限量时投料机继续投料；
(7)当母猪退出饲喂站时，记录退出后料槽的重量，本次的采食量等于：本次投料量 -(母猪退出后料槽的重量-母猪进入前料槽的重量)。
本母猪饲喂算法利用RFID、红外技术、测温测重等传感器、计算机、网络及机器视觉学习等技术，根据每头母猪不同生长时间采食饲料量存在差异等特点，精确设置每头母猪的每日饲喂量及饲喂次数；记录每次实际饲喂量、饲喂时间、饲喂次数、进出饲喂站的时间、体重等数据，计算生产中母猪生长发育曲线，通过数据分析利于母猪选育、优化猪生长发育，优化生长阶段的日增重和饲料能量转化，为母猪选种选育提供了一个新的重要的投喂解决方案。真正实现母猪育种数字化及智能化。
本母猪饲喂算法利于母猪选育、优化猪生长发育，优化生长阶段的日增重和饲料能量转化，为母猪选育提供了一个新的重要的选择方案。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (7)
1.一种智能母猪饲喂***，其特征在于，包括饲喂站和数据采集控制***，所述饲喂站包括入口段结构和出口段结构；
所述入口段结构和出口段结构均为围栏围设的通道型结构，两段通道型结构的围栏呈钝角连接；
入口段结构的入口处设有自动控制门，出口段结构的出口处设有单向门；
食料槽和自动添料机构设置在两段通道型结构的连接处；
每头猪的耳朵上均贴设一个电子耳牌；
所述数据采集控制***包括无线耳牌采集器（1）、红外测温传感器（2）、红外探测器（4）、进门驱动机构（6）、上位机（7）、食料剩余量检测模块（8）、添料开关（10）和喷涂装置（11）；
无线耳牌采集器（1）采用无线射频技术识别位于采集区域内的电子耳牌的标号，并将识别的电子耳牌标号发送至上位机（7）；
所述上位机（7）实时判断接收的电子耳牌标号对应猪当日的进食量是否达到当日该猪的最大喂食量，若该猪当日的喂食量未达到该日最大喂食量，则向进门驱动机构（6）发送开启控制信号；
所述最大喂食量=喂食基本量+妊娠期调整量/哺乳期调整量/空怀期调整量+临时量调整量，所述临时量调整量=前一天最大喂食量-已经喂食的量；根据母猪的不同生长阶段调整母猪的喂食量；
进门驱动机构（6）用于控制自动控制门自动开启或关闭；
红外探测器（4）用于检测猪是否完全进入自动控制门，并将检测信号发送至上位机（7）；
上位机（7）接收猪完全进入自动门信号后向进门驱动机构（6）发送关闭控制信号；
红外测温传感器（2）设置在入口段结构一侧的围栏上，用于采集进入入口段结构内的猪的体温，并将采集的体温信号发送至上位机（7）；
上位机（7）还用于判断每个温度传感器采集的温度信号是否超过猪体温温度阈值，若是，则向喷涂装置（11）发送喷涂控制信号，所述喷涂装置（11）接收喷涂控制信号，向外喷射颜料；食料剩余量检测模块（8）用于检测食料槽内食料的剩余量，并将检测信号发送至上位机（7）；
上位机（7）根据饲喂站内猪的电子耳牌标号获取该猪当日的进食量和当日的最大喂食量，确定饲料添加的量，控制自动添料机构的添料开关（10）；
饲喂站内设置有读卡器，在饲喂站读卡器读取生猪耳标，获取个体生猪信息，通过生猪成长周期记录，判读生猪是母猪处于发情预警阶段，触发喷涂装置给生猪喷涂指定颜色，同时获取个体信息，通过猪成长周期记录，判断母猪是否处于临产预警阶段，如果处于临产预警阶段，采用喷涂装置喷出相应颜色涂料，对猪进行标记，便于猪舍管理员对生猪隔离采取相应处理措施；同时获取个体进食记录，判断近几日个体进食是否异常，如果处于进食异常预警范围，采用喷涂装置喷出相应颜色涂料，对猪进行标记，便于猪舍管理员进一步处理甄别生猪是否生病；同时将预警信息通过短信、微信发送给猪舍管理员，也同时发送给饲喂***伺服服务器。
2.根据权利要求1所述的一种智能母猪饲喂***，其特征在于，上位机（7）还用于根据电子耳牌的标号获取对应猪的生长阶段，并根据猪的生长阶段对该猪的当日进食的最大量进行调整。
3.根据权利要求1或2所述的一种智能母猪饲喂***，其特征在于，还包括体重秤（5），体重秤（5）设置在入口段结构自动控制门的内侧，用于对进入入口段结构的猪进行称重，并将称重信号发送至上位机（7）。
4.根据权利要求1或2所述的一种智能母猪饲喂***，其特征在于，食料剩余量检测模块（8）采用在食料槽底部设置电子称实现。
5.根据权利要求1或2所述的一种智能母猪饲喂***，其特征在于，入口段结构和出口段结构的宽度均仅适用于一个猪通过。
6.根据权利要求1所述的一种智能母猪饲喂***，其特征在于，出口段结构的出口处的单向门朝向饲喂站外方向开启。
7.根据权利要求1所述的一种智能母猪饲喂***，其特征在于，还包括设置模块，所述设置模块用于向上位机发送每个耳牌标号对应猪的当前生长阶段和该生长阶段喂食量进行设置。
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