一种奶牛采食自动监控平台的制作方法

本发明涉及畜牧饲养领域，更具体地说，涉及一种奶牛采食自动监控平台。

背景技术：

奶牛产业是畜牧业的重要组成部分之一，如何提高奶牛的单产水平成为我国各大高校以及科研单位的主要研究方向，现阶段我国的奶牛单产水平远低于发达国家，造成该情况的因素较多，但其最主要的影响因素为国内饲养管理水平较为落后；为了准确的计量和评测奶牛的采食情况，国内奶牛饲养业通常采用单笼饲喂的方式，通过人工计量每天单头奶牛的采食量，传统的方式针对于奶牛数量较多的情况时，工作量较大且容易发生计算错误等情况现有技术存在改进之处。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种奶牛采食自动监控平台，该自动监控平台有利于降低人工工作量，同时确保奶牛个体数量较多时的检测精确度。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种奶牛采食自动监控平台，包括用于盛放饲料的采食槽、位于采食槽一侧的牛颈架，所述牛颈架上开设有用于供奶牛头部水平出入的采食口，

所述采食口内设置有检测单元，用于检测区分不同种类的奶牛；

所述采食口内设置有用于阻挡奶牛头部低头采食的隔挡板；

所述隔挡板上连接有用于驱动自身上下运动的驱动组件；

所述采食槽下方设置有称重监控单元，用于检测采食槽内饲料的重量；

监控平台还包括控制系统，所述检测单元用于识别进入至采食口的奶牛是否为需要喂食的奶牛，当检测结果为是时，检测单元信号反馈至控制系统，控制系统信号反馈至驱动组件并通过其带动隔挡板向下位移，奶牛可低头采食，当检测结果为否时，检测单元无信号反馈。

通过采用上述技术方案，当奶牛头部伸入采食口之后，该监控平台通过检测单元识别奶牛信息，利用控制系统判定是否通过驱动组件打开隔挡板，准许奶牛进食，通过称重监控单元随时检测采食槽内饲料的重量，进而监测完成对应各个奶牛的采食量，该自动监控平台有利于降低人工工作量，同时确保奶牛个体数量较多时的检测精确度，根据监控平台的数据反馈及时得知奶牛的身体状况和调整饲料配方。

本发明进一步设置为：所述检测单元包括rfid读卡器以及若干标签，所述rfid读卡器设置于采食口一侧，所述标签与奶牛一一对应，标签安置于奶牛耳部，当标签靠近rfid读卡器时，rfid读卡器读取标签信息，反馈至控制系统。

通过采用上述技术方案，利用标签给各个奶牛标明身份信息，并通过rfid读卡器读取对应的身份信息，有利于精确的对整个奶牛群体进行分类。

本发明进一步设置为：所述隔挡板呈竖直设置的位于采食口内，所述驱动组件包括气缸，气缸驱动端连接隔挡板。

通过采用上述技术方案，当进入至采食口的奶牛是需要喂食的奶牛时，气缸驱动端带动隔挡板向下位移，使得奶牛能够顺利的低头采食；当入至采食口的奶牛不是需要喂食的奶牛时，气缸驱动端保持静止不动，气缸结构较为简单，方便驱动调节。

本发明进一步设置为：所述牛颈架上设置有与隔挡板边缘嵌设配合的竖直轨道，所述隔挡板可沿竖直轨道上下位移。

通过采用上述技术方案，竖直轨道的设置能够较好的限定隔挡板的位移方向，同时还有利于加强结构的稳定性，避免隔挡板发生偏移。

本发明进一步设置为：所述采食槽两侧设置有立柱，采食槽两侧连接于立柱顶端，所述称重监控单元包括设置于立柱下端的称重传感器。

通过采用上述技术方案，通过在立柱下端设置称重传感器，进而快速的反馈采食槽的整体重量，最终得到采食槽内饲料的重量。

本发明进一步设置为：所述称重监控单元还包括有呈上下设置的第一光电传感器和第二光电传感器，第一光电传感器和第二光电传感器均位于采食口内，当奶牛头部水平进入时，第一光电传感器信号反馈至控制系统，以控制称重传感器进行数据输出，当奶牛头部低头采食完成退出之后，第二光电传感器信号反馈至控制系统，以控制称重传感器进行数据输出，当第一光电传感器和第二光电传感器均无反馈信号时，控制系统通过驱动组件带动隔挡板向上位移。

通过采用上述技术方案，利用第一光电传感器和第二光电传感器，进行信号的反馈，进而通过称重传感器输出准确的数据，得到对应奶牛单次的采食量和采食时间，光电传感器还通过信号反馈，通过驱动组件控制隔挡板的具体位置。

本发明进一步设置为：所述采食槽背对牛颈架一侧开设有手拉闸门。

通过采用上述技术方案，在采食槽上设置手拉闸门，在进行采食槽投料前，通过拉开手拉闸门，利用人工手动的方式清除采食槽内的余料，进而保持槽内饲料的新鲜度。

本发明进一步设置为：所述采食槽底部包括水平面以及位于水平面周向呈向上倾斜设置斜面，采食槽底部整体向下凹陷呈漏斗状结构。

通过采用上述技术方案，使得采食槽内的饲料能够聚集在采食槽底部的中间位置，进而方便奶牛采食，避免饲料堆积在采食槽的底部边缘处，造成饲料不新鲜的情况。

本发明进一步设置为：所述采食槽与立柱顶端转动配合，所述牛颈架与采食槽之间设置有用于带动采食槽前后晃动的振动组件。

通过采用上述技术方案，当奶牛采食时，其头部伸入至采食口内，其身体前肢部分会与牛颈架发生碰撞，利用碰撞的动力，并通过振动组件带动采食槽前后晃动，使得采食槽内部的饲料能够向采食槽底部的中间位置聚拢，进一步避免饲料堆积于采食槽的底部边缘处。

本发明进一步设置为：所述振动组件包括沿采食槽长度方向均匀分布的若干弹性体，所述弹性体两端分别连接牛颈架与采食槽。

通过采用上述技术方案，当奶牛前肢与牛颈架发生碰撞时，利用弹性体进行力的传导，使得采食槽能够与立柱顶端发生来回晃动。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一：该奶牛采食自动监控平台有利于降低人工工作量，同时确保奶牛个体数量较多时的检测精确度，根据监控平台的数据反馈及时得知奶牛的身体状况和调整饲料配方。

其二：该奶牛采食自动监控平台通过精确的收集数据，并通过有效分析可以实现奶牛饲料喂养更为科学化，提高喂养的灵活性，进而提高奶牛的采食量和单产水平，能够广泛的适用于各大高校以及科研单位；

其三：该奶牛采食自动监控平台能够保持饲料的新鲜度，有利于奶牛的健康成长。

附图说明

图1为实施例的整体结构示意图；

图2为实施例牛颈架的结构示意图；

图3为实施例采食槽的结构示意图；

图4为实施例采食槽的结构示意图，主要用于体现手拉闸门；

图5为实施例的信号收集反馈示意图。

附图标记：1、采食槽；1a、水平面；1b、斜面；2、牛颈架；21、采食口；3、隔挡板；4、气缸；5、轨道；6、立柱；7、rfid读卡器；8、第一光电传感器；9、第二光电传感器；10、弹性体；11、手拉闸门；12、转轴。

具体实施方式

参照以下附图对本发明实施例做进一步说明。

如图1所示，一种奶牛采食自动监控平台，包括用于盛放饲料的采食槽1、位于采食槽1一侧的牛颈架2，在牛颈架2上开设有用于供奶牛头部水平出入的采食口21，奶牛采食时，其头部伸入采食口21后朝采食槽1内低头即可完成采食。

结合图2所示，由于不同类型的奶牛其饲料配方存在较大的差异，为了保证奶牛健康成长，需要让奶牛能够在对应的采食槽1内采食，监控平台具体包括有控制系统、检测单元、隔挡板3以及驱动组件，检测单元设置于采食口21内，主要用于检测区分不同种类的奶牛，隔挡板3位于采食口21内且用于阻挡奶牛头部低头采食，驱动组件用于带动隔挡板3上下运动，进而完成使得隔挡板3能够针对不同的奶牛起到不同的作用；

当奶牛头部伸入采食口21之后，检测单元用于识别进入至采食口21的奶牛是否为需要喂食的奶牛，当检测结果为是时，检测单元信号反馈至控制系统，控制系统信号反馈至驱动组件并通过其带动隔挡板3向下位移，奶牛可低头采食，当检测结果为否时，检测单元无信号反馈。

结合图3所示，检测单元包括rfid读卡器7以及若干标签，rfid读卡器7与采食槽1一一对应且设置于采食口21一侧，标签与奶牛一一对应，标签具体安置于奶牛耳部，当奶牛采食时，其头部的标签靠近rfid读卡器7，rfid读卡器7读取标签信息，得知对应奶牛是否为需要喂食的奶牛，将信息反馈至控制系统，判定隔挡板3是否需要打开，从而达到对整个奶牛群体进行有效分类的目的，使得每头奶牛只能够在对应的采食槽1内采食。

上述隔挡板3呈竖直设置的位于采食口21内，当隔挡板3没有向下位移时，奶牛低头采食时，其头部下端会与隔挡板3的上缘发生干涉，进而阻止了采食过程，为了提高隔挡板3上下位移的稳定性，在牛颈架2上设置有与隔挡板3边缘嵌设配合的竖直轨道5，隔挡板3可沿竖直轨道5上下位移，驱动组件具体为气缸4，气缸4驱动端固定连接隔挡板3并控制其上下位移。

当进入至采食口21的奶牛是需要喂食的奶牛时，气缸4驱动端带动隔挡板3向下位移，使得奶牛能够顺利的低头采食；当入至采食口21的奶牛不是需要喂食的奶牛时，气缸4驱动端保持静止不动。

为了时刻监控奶牛的采食量，监控平台还包括称重监控单元，称重监控单元用于检测采食槽1内饲料的重量，称重监控单元具体包括有称重传感器、第一光电传感器8和第二光电传感器9；

如图3所示，在采食槽1左右两侧设置有立柱6，采食槽1两侧连接于立柱6顶端，称重传感器位于立柱6下端。第一光电传感器8和第二光电传感器9呈上下设置的位于采食口21内，当奶牛头部水平进入时，第一光电传感器8信号反馈至控制系统，在该时间节点时控制称重传感器进行数据输出，并通过控制系统记录对应的反馈数据，当奶牛头部低头采食时，第二光电传感器9无信号反馈，当奶牛采食完毕退出采食口21时，第二光电传感器9信号反馈至控制系统，在该时间节点时控制称重传感器进行数据输出，再次通过控制系统记录对应的反馈数据，前后两个时间节点的时间差即为奶牛单次的采食时间，前后两次的反馈数据即为奶牛单次的采食量，当第一光电传感器8和第二光电传感器9均无反馈信号时，即奶牛采食完毕推出采食口21之后，控制系统通过气缸4带动隔挡板3向上位移。

如图4所示，为了便于清除采食槽1内的余料，进而保持槽内饲料的新鲜度，在采食槽1背对牛颈架2一侧开设有手拉闸门11，在进行采食槽1投料前，通过拉开手拉闸门11，利用人工手动的方式清除采食槽1内的余料。

如图2、图3所示，奶牛在采食过程中，由于采食口21尺寸被限定，而奶牛头部的转动角度有限，所以采食槽1底部边缘处容易造成余料堆积，进到旧料和新料混合，导致采食槽1内饲料的新鲜度较低，现有技术通过定时人工清理的方式解决上述问题，人工成本较大，工作效率较低，本方案将采食槽1底部设置为水平面1a以及沿水平面1a边缘周向呈向上倾斜设置若干斜面1b，采食槽1底部整体向下凹陷呈漏斗状结构，采食槽1底部向下凹陷的最低点与奶牛实际采食时的头部位置相对应，减少奶牛头部的转动幅度，提高奶牛采食的便捷度；

当饲料投放至采食槽1内时，上述结构的采食槽1底部使得饲料能够聚集在采食槽1底部的中间位置，即采食槽1底部向下凹陷的最低点，进而方便奶牛进食。

结合图4所示，上述采食槽1左右两侧水平延伸有转轴12，转轴12与立柱6顶端转动配合，在牛颈架2与采食槽1之间设置有振动组件，振动组件具体为沿采食槽1长度方向均匀分布的若干弹性体10，弹性体10可以为弹簧，弹簧两端分别连接牛颈架2与采食槽1。

当奶牛采食时，其头部伸入至采食口21内，其身体前肢部分会与牛颈架2发生碰撞，利用碰撞的动力以及弹簧的传导，使得采食槽1能够发生前后晃动，在奶牛采食过程中保持持续的晃动，采食槽1内部的饲料能够向采食槽1底部的中间位置聚拢，在方便奶牛进食的同时进一步避免饲料堆积于采食槽1底部边缘处的情况。

具体实施过程：

奶牛头部水平延伸进入至采食口21内，结合图5所示，rfid读卡器7读取对应奶牛耳部的标签信息，得知对应奶牛是否为需要喂食的奶牛，将信息反馈至控制系统，判定隔挡板3是否需要打开，当进入的奶牛为需要喂食的奶牛时，通过气缸4控制隔挡板3向下位移，使得奶牛能够低头采食，与此同步的，第一光电传感器8接收不到光线信号时，将信息反馈至控制系统，配合称重传感器，对该时间节点以及对应的采食槽1内饲料重量进行记录；

奶头低头采食，在采食过程中，奶牛身体前肢部分会与牛颈架2发生持续碰撞，利用弹簧进行力的传导，进而使得采食槽1能够持续的发生前后晃动，采食槽1内部的饲料能够向采食槽1底部的中间位置聚拢，便于奶牛采食；

当奶牛采食完毕之后，退出采食口21，第二光电传感器9从接受不到光线信号到能够接受光线信号，将信息反馈至控制系统，配合称重传感器，对该时间节点以及对应的采食槽1内饲料重量进行记录，两次重量之差即为奶牛的单次采食量；

当第一光电传感器8和第二光电传感器9均无反馈信号时，控制系统通过气缸4带动隔挡板3向上位移，关闭采食口21，使得后续不需要喂食的奶牛无法低头采食。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。