本实用新型属于养殖领域，更具体地，涉及一种家禽自动称重装置及系统。
背景技术：
在育雏和育成期对家禽进行抽样称重可以检测家禽的体重和一群家禽体重的均匀度，时刻了解整个家禽群体的生长发育情况。此外，还可以根据家禽的体重水平，通过调节饲料饲喂量有效控制家禽体重的增长速度，使家禽在整个育雏和育成期都能保持良好的生长状况。根据家禽的体重增长情况能够估计出屠宰日期和家禽的平均体重和体重的均匀度分布。在日常饲喂过程中或屠宰时需要通过对家禽称重能定位到特别瘦弱的家禽和满足重量的家禽。因此，家禽称重具有重要意义。
传统家禽称重的方法是在饲养家禽的不同区域选择一定比例的家禽进行称重，需要人工在鸡群中选取有代表性的样本，并将准备称重的家禽驱赶到墙角或捕捉圈，诱使家禽进入捕捉圈对样本家禽进行捕捉，并且需要在几个区域重复捕捉样本家禽。然后使用电子秤对捕捉到的家禽进行称重。为了获取家禽的生长动态变化情况，需要在整个饲养过程中每隔预设时长对家禽进行称重。例如采用“七同时”原则的方法对家禽进行称重，即采用同一天的同一时间、同一地点、同一人、同一称重模块、同一精度及同一称重比例随机抽样称重。抽样称重要求提供称重的单只家禽必须具有家禽群体的代表性，称重数据能够反映出整个家禽群体的真实生长状态，然后利用体重分析表格记录体重。这种称重方法不仅干扰家禽的正常生活，还费时费力。
目前，在一种方案中利用支撑杆和网状材料构成称重平台，将相机固定在称重平台上方，并在所述称重平台的四角固定测量家禽体重的压力传感器。当有多只家禽站到称重平台时，当测量的家禽体重的变化小于设定的阈值时，触发相机获得称重平台区域的图像，然后经过图像处理得到称重平台上鸡的数量，计算得到家禽的平均体重，该方法一定程度上解决了减少人为因素对鸡生活环境和生活状况的打扰。该方法解决了人为对家禽的干扰因素，能够自动称重，但采用图像处理识别称重平台上家禽的数量很容易存在误差，并且需要用到相机，成本高，不适用于大面积的散养家禽。
在另一种方案中称重系统由一台主机和若干从机组成，主机与从机之间进行通信。称重平台设计为一根可伸缩横杆，可人工调整横杆长度，初步限定上称只数。利用体重数据自有特性，判断当前称重状态和上称鸡数。该方法一定程度上可取代繁重的人工称重操作，但走线复杂，当遇到较小的家禽同时经过时会产生家禽计数的误差，进而使称重结果产生误差。
综上所述，现有技术中家禽称重方法费时费力，误差大。
技术实现要素：
为克服上述现有技术的称重方法费时费力且误差大的问题或者至少部分地解决上述问题，本实用新型提供了一种家禽自动称重装置及系统。
根据本实用新型的第一方面，提供一种家禽自动称重装置，包括：支架、称重模块和挡板；
其中，所述称重模块包括称重传感器和称重栖架；
所述称重传感器固定在所述支架上；
所述称重传感器与所述称重栖架通过绳索相连；
所述称重栖架的高度可调，所述称重栖架用于承载家禽；
所述称重栖架包括一块或多块平板，各所述平板位于同一水平面，各所述平板之间的间距可调；所述称重模块为一个或多个；
所述挡板平行竖立在所述称重栖架的左右两侧，构成家禽经过所述称重栖架的通道。
具体地，还包括称重导轨，所述称重导轨固定在所述支架上；
所述绳索穿过所述称重导轨的导轨环。
具体地，还包括数据采集模块，所述数据采集模块与所述称重传感器相连；
所述数据采集模块包括第一核心处理器、A/D采集模块和第一无线组网模块；
其中，所述称重传感器与所述A/D采集模块相连；
所述第一核心处理器用于对所述称重传感器传递的称重数据进行处理；
所述第一无线组网模块用于将所述家禽自动称重装置的组网接入到局域网。
具体地，所述数据采集模块具体用于：
每隔预设时长获取所述称重传感器传递的重量数据，若上次的所述重量数据等于0且当前所述重量数据大于0，则记录当前所述重量数据和当前获取的所述重量数据对应的称重序号；
迭代将下次的所述重量数据作为当前重量数据，获取当前所述重量数据与上次所述重量数据之间的差值，直到下次的所述重量数据为0；
若所述差值小于预设阈值，则记录当前所述重量数据和当前所述重量数据对应的称重序号。
具体地，所述第一核心处理器具体用于：
对各所述重量数据进行连续采样，去掉连续采样的所述重量数据中的最大值和最小值；
计算去掉最大值和最小值后的连续采样的所述重量数据的平均值。
根据本实用新型的第二方面，提供一种家禽自动称重系统，包括：如上所述的家禽自动称重装置、汇聚网关和网络服务平台；
其中，所述家禽自动称重装置与所述汇聚网关相连；
所述汇聚网关与所述网络服务平台相连。
具体地，所述汇聚网关包括第二核心处理器、第二无线组网模块和远程传输模块；
所述第二核心处理器用于控制所述第二无线组网模块建立局域网，监测所述家禽自动称重装置接入所述局域网和上传所述称重数据，并对所述称重数据进行处理；
所述远程传输模块用于将所述称重数据上传到所述网络服务平台。
具体地，所述网络服务平台用于对所述称重数据的处理、统计分析和决策预警中的一种或多种。
本实用新型提供一种家禽自动称重装置及系统，该装置一方面通过将称重模块悬挂在支架上，当家禽位于所述称重模块中的称重栖架上时，自动对家禽进行称重，另一方面所述称重栖架的高度可以调解，从而实现对日龄相同的家禽进行称重，避免了数量的误差造成称重结果的误差，从而提高了称重的精度；同时在称重栖架左右两侧设置挡板，使得一次通过一只家禽，实现对单只家禽的称重。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的家禽自动称重装置结构示意图；
图2为本实用新型又一实施例提供的家禽自动称重装置结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的家禽自动称重装置中数据采集模块结构示意图；
图4为为本实用新型实施例提供的家禽自动称重装置工作流程示意图；
图5为本实用新型实施例提供的家禽自动称重系统结构示意图；
图6为本实用新型实施例提供的家禽自动称重系统中汇聚网关结构示意图；
图7为本实用新型实施例提供的家禽自动称重系统中汇聚网关工作流程图；
其中，1为支架，2为称重模块，21为称重传感器，22为称重栖架，3为称重导轨，31为导轨环。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的一个实施例中提供一种家禽自动称重装置，图1为本实用新型实施例提供的家禽自动称重装置整体流程示意图，该装置包括：支架1、称重模块2和挡板；其中，所述称重模块2包括称重传感器21和称重栖架22；所述称重传感器21固定在所述支架上1；所述称重传感器21与所述称重栖架22通过绳索相连；所述称重栖架22的高度可调，所述称重栖架22用于承载家禽；所述称重栖架22包括一块或多块平板，各所述平板位于同一水平面，各所述平板之间的间距可调；所述称重模块2为一个或多个；所述挡板平行竖立在所述称重栖架22的左右两侧，构成家禽经过所述称重栖架22的通道。
具体地，如图1所示，所述支架1用于支撑所述称重模块2，所述称重模2悬挂在所述支架1上。所述支架1可用镀锌钢管、木条等构成。所述称重模块2包括称重传感器21和称重栖架22。其中，所述称重传感器21悬挂在所述支架1上，所述称重传感器21通过绳索或直接与所述称重栖架22相连。所述称重栖架22用于承载家禽，所述家禽可以为鸡群或鸭群等。所述称重传感器21为拉力传感器，根据单只家禽的重量设置所述称重传感器21的量程，如当所述家禽为鸡时，将所述称重传感器21的量程设置为0-10KG。所述称重传感器21支持更换，随着家禽群体的不同生成时期，可以更换不同精度的称重传感器21。家禽越小，使用的称重传感器的精度越高。当家禽位于所述称重栖架上时，获取家禽的体重。可以对所述称重栖架的大小进行设置，从而实现一次对一只或多只家禽进行称重。为了使不同日龄的家禽通过所述家禽自动称重装置，所述称重栖架的高度可以根据家禽的日龄进行调节。当对较大的家禽进行称重时，调解所述称重栖架的高度以使较大家禽可以登上所述称重栖架进行称重而较小的家禽由于体型较小，无法登上所述称重栖架，从而避免当一次对多只家禽称重时较小家禽影响称重的数量，保证称重的准确性。
所述家禽自动称重装置支持单通道称重采集或多通道称重采集，即所述支架上可以悬挂一个或多个所述称重模块。所述称重栖架包括一块或多块平板，所述平板可以为木板。当称重栖架包括多个模板时，所述各木板之间有间距，从而避免家禽的粪便堆积在平板上，影响称重的精度。为了使不同日龄的家禽通过所述家禽自动称重装置，各平板之间的间距可以根据家禽的日龄进行调节。其中，各平板之间的间距根据家禽的步伐进行调解，以使测量的家禽能较长时间停在所述称重栖架上，使称重结果更加稳定和准确，此外还能更好保证家禽唯一通过所述家禽自动称重装置。为了更好地保证每次称重一只家禽数量，在所述称重栖架的左右两侧加装挡板，两侧挡板形成一个通道，两侧挡板之间的距离要合适，保证通道中并排只能通过一只家禽。
为了让更多家禽通过所述称重栖架，以实现对所述家禽的称重，将所述家禽自动称重装置安装在家禽栖息场所的出口处。所述出口处是家禽外出觅食或活动的必经通道，将所述家禽自动称重装置安装在出口处还能避免家禽长时间停留在所述称重栖架上，导致测量的结果没有代表性。对于比较多的散养家禽一般有多个出口处，如果是样本称重，可以在一个或多个出口处安装所述家禽称重设备，出口处的选取要有代表性，能够让更多家禽通过或特定时期更多的家禽通过。当需要对大量家禽进行称重时，需要在每个出口处布置所述家禽自动称重装置。
本实施例一方面将称重模块悬挂在支架上，当家禽位于所述称重模块中的称重栖架上时，自动对家禽进行称重，另一方面所述称重栖架的高度可以调解，从而实现对日龄相同的家禽进行称重，避免了数量的误差造成称重结果的误差，从而提高了称重的精度；同时在称重栖架左右两侧设置挡板，使得一次通过一只家禽，实现对单只家禽的称重。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述装置还包括称重导轨3，所述称重导轨3固定在所述支架1上；连接所述称重传感器和所述称重栖架的绳索穿过所述称重导轨3的导轨环31。
具体地，如图2所示，所述称重导轨选用不易变形且不易生锈的不锈钢材料，将其与所述支架焊接为一体。在所述称重导轨上缠绕软性塑料，以放在家禽通过所述称重栖架时导致所述称重栖架晃动，产生金属噪声，会使家禽受到惊吓，影响称重的准确性。
在上述各实施例的基础上，本实施例中所述装置还包括数据采集模块，所述数据采集模块包括第一核心处理器、A/D采集模块和第一无线组网模块；其中，所述称重传感器与所述A/D采集模块相连；所述第一核心处理器用于对所述称重传感器传递的称重数据进行处理；所述第一无线组网模块用于将所述家禽自动称重装置的组网接入到局域网。
具体地，如图3所示，所述数据采集模块包括第一核心处理器、A/D采集模块、和第一无线组网模块。其中，所述第一核心处理器主要由单片机、高速处理芯片或高速处理模块组成，其主要作用是完成称重数据的处理和逻辑运算。此外还实现其他模块间的协调运作。其中称重数据的处理主要包括称重采集算法的实现、滤除异常数据和正常数据加工等。所述A/D采集模块连接所述称重传感器，所述称重传感器传输的模拟信号经过信号放大之后变成核心处理器可以识别的信号，然后转化成数字信号完成称重数据的采集。所述无线组网模块的主要功能为将所述家禽自动称重装置的组网接入局域网，并将所述称重数据上传数据到汇聚节点。所述无线组网模块支持双向数据传输，既可以发送称重数据到汇聚节点又可以接受汇聚节点发送过来的数据指令。所述无线组网模块保证了家禽自动称重装置与网络服务平台的数据通道畅通。如图3所示，所述数据采集模块还包括数显模块、电源模块、人机交互模块和报警模块。所述数显模块主要完成称重信息的显示，所述称重信息包括重量数据，采集序号，采集时间等。所述数显模块可以是LCD屏、数码管或触摸液晶屏。所述报警模块支持异常报警，主要包括对测量的称重数据的异常报警和装置故障的异常报警等，如当称重数据小于一个预设阈值或大于另一个预设阈值时报警从而实现对重量很低或很高的家禽定位报警。所述报警模块主要由声光报警器组成，完成本地的声光报警。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述数据采集模块具体用于：每隔预设时长获取所述称重传感器传递的重量数据，若上次的所述重量数据等于0且当前所述重量数据大于0，则记录当前所述重量数据和当前所述重量数据对应的称重序号；迭代将下次的所述重量数据作为当前重量数据，获取当前所述重量数据与上次所述重量数据之间的差值，直到下次的所述重量数据为0；若所述差值小于预设阈值，则记录当前所述重量数据和当前所述重量数据对应的称重序号。
具体地，首先，将所述家禽自动称重装置接入电压进行初始化。然后家禽自动称重装置寻找局域无线网络并请求加入，加入成功后，所述数据采集模块每隔预设时长采集家禽重量。由于家禽登上称重栖架后获取的重量数据不稳定，会发生变化，因此对家禽一次登上称重栖架的行为进行多次测量。如图4所示，当上次采集的重量等于0，本次采集的重量大于0KG时，说明家禽刚登上所述称重栖架，记录下当前的重量Ti。然后隔预设时长采集重量并记录下此时的重量Ti+1，然后判断Ti+1与Ti的绝对值之差是否小于一个预设阈值p。当小于预设阈值p时，记录下Ti+1和称重序号i+1，下次的重量数据对应的称重序号在上次称重序号的基础上自动加1；当大于或等于预设阈值p时，则Ti+1无效，放弃Ti+1，并用Ti代替i+1次称重的值。迭代获取下次采集的重量数据，并计算阈值，记录当前重量数据和称重序号，直到下次的所述重量数据为0。下次的所述重量数据为0说明家禽刚离开所述称重栖架。当再次出现上次的所述重量数据等于0且当前所述重量数据大于0的情况时，说明开始对另一只家禽进行称重。通过无线组网模块发送将称重数量和称重序号发送到汇聚节点。所述预设时长根据不同时期可以调节，如调解为1s或0.5s。所述预设阈值p可以动态调整。当测量育雏家禽时由于采用的称重传感器精度比较高，因此此时p值相比育成期的值要小。
本实施例中，由于家禽在称重栖架上称重时，家禽是运动的，造成重量数据的不稳定，需要对家禽不稳定的重量数据进行处理，从而获取更精确的重量数据。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述第一核心处理器具体用于：对记录的各所述重量数据进行连续采样，去掉连续采样的所述重量数据中的最大值和最小值；计算去掉最大值和最小值后的连续采样的所述重量数据的平均值。
具体地，根据称重传感器测量的重量数据中不为0的多个连续数据，对对应的第一核心处理器记录的各重量数据进行连续采样。连续采样的数据为家禽一次登上所述称重栖架测量的多个重量数据。去掉连续采样的N个所述重量数据中的一个最大值和一个最小值，然后计算去掉最大值和最小值后连续采样的N-2个所述重量数据的平均值。
本实施例采用限幅滤波法和中位值平均滤波法结合的方法克服因偶然因素引起的脉冲干扰，可消除由于脉冲干扰所引起的采样值偏差。
在本实用新型的另一个实施例中提供一种家禽自动称重系统，图5为本实用新型实施例提供的家禽自动称重系统整体结构示意图，该系统包括上述任一实施例中的家禽自动称重装置、汇聚网关和网络服务平台；其中，所述家禽自动称重装置与所述汇聚网关相连；所述汇聚网关与所述网络服务平台相连。
具体地，一个养殖场可以安装一个或多个所述家禽自动称重装置，所述家禽自动称重装置通过无线组网模块将称重数据汇聚到汇聚网关，所述汇聚网关用于接收家禽自动称重装置传输的称重数据，并将接收的所述称重数据发送给网络服务平台。所述汇聚网关可以接入多个所述家禽自动称重装置，所述汇聚网关和所述家禽自动称重装置都具有唯一标识编号。因此，所述汇聚网关分别与所述家禽自动称重装置和所述网络服务平台相连。所述网络服务平台用于实现称重数据收集、称重数据分析、家禽体重均匀度分布分析、异常预警和日常管理等功能，从而为家禽的饲料饲喂提供科学数据依据。
本实施例中所述称重装置和汇聚网关通过无线组网模块支持无线组网和数据远程无线传输，避免多设备的复杂布线。数据汇聚到网络服务平台，支持多种方式，如手机终端和个人电脑等，能随时随地查看采集的称重数据，通过所述网络服务平台完成数据实时显示、数据统计分析和预警决策。
在上述实施例的基础上，本实施例中所述汇聚网关包括第二核心处理器、第二无线组网模块和远程传输模块；所述第二核心处理器用于控制所述第二无线组网模块建立局域网，监测所述家禽自动称重装置接入所述局域网和上传所述称重数据，并对所述称重数据进行处理；所述远程传输模块用于将所述称重数据上传到所述网络服务平台。
具体地，如图6所示，汇聚网关主要包括第二核心处理器、第二无线组网模块和远程传输模块。所述第二无线组网模块配套所述第一无线组网模块使用，所述第二核心处理器通过所述第二无线组网模块建立无线局域网络等待所述家畜称重装置的加入。一个汇聚网关的第二无线组网模块可以接入多个所述家畜称重装置。所述第二无线组网模块与所述第一无线组网模块可实现数据双向传输。远程传输模块主要实现通过网络将所述家畜称重装置采集的称重数据进行上传，主要实现称重数据的服务器上传，以及将网络平台服务器的数据和指令下发。实现方式有GPRS、3G、4G、WIFI和网络等。其中GPRS、3G和4G可以无线使用手机卡。所述第二核心处理器的主要功能是完成数据传输的协调处理。
如图7所示，所述汇聚网关首先接通电压并进行初始化，接着开始注册公网服务器建立远程传输通道。然后通过所述第二核心处理器建立无线局域网络，可以为2.4G、433M或5G等的频段网络。当在建立无线局域网络后开始监测是否有新的家禽自动称重装置子节点请求加入。当有新的子节点请求加入时，判断是否符合本地协议，当符合协议时允许其加入并为其分配无线局域网地址，进入监测上传数据环节。此后开始监测在网的家禽自动称重装置上传称重数据，当有称重数据上传时完成称重数据的处理，并将所述称重数据发送到公网服务器地址。此时完成一个循环流程，再进入到等待新的家禽自动称重装置加入环节，进入下一个循环流程。
在上述各实施例的基础上，本实施例中所述网络服务平台用于对所述称重数据的处理、统计分析和决策预警中的一种或多种。
具体地，所述网络服务平台的基本功能包括称重数据的处理、统计分析和数据决策预警。所述网络服务平台还完成各个所述家禽自动称重装置传递的称重数据的实时显示，当安装的所述家禽自动称重装置上有家禽通过并且所述家禽自动称重装置判定此次称重数据有效时，把称重数据实时上传到网络服务平台，网络服务平台解析所述称重数据并将其进行显示。所述实时显示包括家禽重量的显示、当前称重序号的显示和当前称重时间的显示。在所述网络服务平台的后台通过特定过滤算法完成所述称重数据的过滤和清洗，保证所显示的数据库的数据为真实且有效的数据。
称重数据的统计分析包括完成家禽每天平均体重的计算和分析。还包括根据家禽的饲喂时间，选取特定时间段的平均体重，比如选取家禽喂食4-6个小时后的称重数据，然后计算平均体重。将每天的平均体重以曲线图或柱形图的形式实时显示，更直观的查看家禽的生长体重增长曲线变化。此外，还能够完成家禽每天出门时间的统计、回去的时间统计和根据家禽体重完成当前不同重量家禽的体重均匀度统计分析等。
称重数据的决策预警是指在家禽生长的不同阶段完成家禽生长体重的决策预警支持，比如观察每天家禽的平均体重增长变化，当某一时间段体重增长小于平均体重增长速度时，及时决策预警给家禽管理员，以使家禽管理员能够调节饲料配比情况和喂食情况。或者，当体重增长过快时，能够及时提醒家禽饲养管理员调节喂食配比和喂食量。在监测过程中对于单个体重较小的家禽的测量能够及时预警定位，以便家禽管理员实时查看家禽是否生病等。此外，在屠宰期，家禽管理员通过网络服务平台实时查看当前家禽的平均体重，能够为家禽管理员推荐最佳屠宰日期。预警决策信息通过无线传输模块的双向数据传输实时发送到所述家禽自动称重装置完成本地报警。网络服务平台通过无线模块支持相关管理人员短信报警和手持终端推送报警。
用户通过所述网络服务平台能够查看自己农场的家禽称重相关信息。每个用户之间的称重信息相对独立又支持用户之间数据分享。各个家禽自动称重装置之间通过无线的方式把称重数据汇聚到汇聚网关集中上传到远程服务器，从而保证对大部分家禽的称重。所述第一无线组网模块、所述第二无线组网模块和无线远程传输模块使多个无线家禽自动称重装置通过一个网络服务平台分配账号实现监测预警决策，避免鸡舍之间复杂布线。采用常规器件降低了整体软硬件和安装成本，更有利于推广应用。
最后，本申请的装置仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。