平养肉种鸡自动称重系统及其称重方法

平养肉种鸡自动称重系统及其称重方法
【专利摘要】本发明公开了一种平养肉种鸡舍现场的称重系统与方法。本系统由一台主机和若干从机组成，主机与从机至间通信组网。称重模块采用可调节长度的杆式平台，可根据鸡只大小调整长度，限定上称鸡只数，主机存储有整个鸡群生长期的体重数据，主机适时自动调整参数，下发给从机，从机根据称重结果和主机下发参数判断上称的鸡值数、判定零位、计算称重结果，将当前时间、从机地址、称重结果上传给主机。主机每天将各从机地址的体重数据汇总成表。本发明可取代繁重的人工称重操作，提高称重精度，掌握鸡群各栏的体重数据、均匀度，为喂料、生产管理提供依据。
【专利说明】
平养肉种鸡自动称重系统及其称重方法
技术领域
[0001]本发明涉及了一种平养肉种鸡舍体重数据采集的方法与装置，尤其涉及了一种基于体重自有规律的称重系统与方法。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，随着畜牧业集约化程度的提高，单栋鸡舍饲养量越来越高。肉种鸡的体重和均匀度是反映肉种鸡生长情况，决定喂料量、确定饲养管理方案的重要指标，体重管理的好坏决定了肉种鸡饲养的成败。
[0003]我国的鸡养殖行业，目前普遍采用人工称重方法。人工称重方法是随机抽取一定比例的鸡数，一般要求抽样比例3%，每次称重数可达300只，每次称重时间2小时，每周抽样2次，刚开产时，可能需要每日一次。这种方法耗时耗力，最终数据因操作工人不同有明显差异，且会对鸡群造成应激。I周I次的称重也不能满足生产管理的需要，不能及时掌握体重变化情况，料量调整滞后，容易造成体重失控，最终导致整个生产周期成绩不佳。
[0004]现在自动化家禽称重系统在欧美发达国家80年代就已经出现，但在我国国内应用很少，主要原因是售价过高，另外应用上也有一些问题。肉鸡种饲养(尤其是育成期)需要将鸡群按大中小分成若干个栏，每舍分栏可达20多个。称重设备在整个鸡舍的分布太少，不能反映鸡舍整体情况，不符合我国的饲养条件。我国近几年，也出现了类似的称重设备，与国外设备不同的是，采用相机拍照，根据图像信息获取上称鸡只数。这种设备首先是相机的成本很高，图像处理也提高了对处理芯片的要求，所以这种设备造价高昂，不可能在一个鸡舍内多点安装，多个称重点联网也很困难。而对于肉种鸡来说，掌握每个栏内的体重数据是极为重要的。另外相机不适合在鸡舍环境中使用，鸡舍中灰尘较大，相机容易被灰尘遮盖，影响拍照。
[0005]实际的平养肉种鸡饲养管理过程中，肉种鸡的饲喂量受到严格控制，体重数据也在一定范围内波动，具有一定规律性。可利用体重数据的自有规律确定所采集数据的合法性。

【发明内容】

[0006]为了克服【背景技术】中人工随机抽样称重和现有自动称重系统的不足，本发明目的在于提供一种由一台主机和若干台从机构成的称重系统，利用鸟类自身特性，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。
[0007]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]—种平养肉种鸡自动称重系统，包括:
[0009]主机，负责数据的整理、分析和存储与参数和指令的下发；
[0010]从机，负责数据的采集，并上传至主机；
[0011]从机包括称重平台、外壳、电源模块、称重传感器、红外探测模块、处理芯片、存储模块和AD转换模块，所述称重平台通过支撑结构设置在外壳的上方，所述称重传感器设置在称重平台上，所述电源模块为称重传感器、红外探测模块、处理芯片、存储模块和AD转换模块供电，所述电源模块、称重传感器、红外探测模块、处理芯片、存储模块和AD转换模块均设置在外壳内，所述红外探测模块、称重传感器、存储模块和AD转换模块均与处理芯片电连接，所述处理芯片通过485通讯模块与主机通信连接。
[0012]优选地，所述称重平台为杆式称重平台，所述杆式称重平台通过支撑结构水平设置在外壳的上方。
[0013]优选地，所述红外探测模块包括三组红外对射传感器，三组红外对射传感器的发射端和反射端分别设置在伸缩杆式称重平台的两端面，三组红外对射传感器通过支撑柱竖直设置，三组红外对射传感器与伸缩杆式称重平台位于同一竖直平面，位于最下端的一组红外对射传感器的设置位置高于伸缩杆式称重平台的上平面。
[0014]优选地，所述电源模块、处理芯片、存储模块和AD转换模块形成的集成电路板通过灌封胶密封。
[0015]优选地，所述主机包括外壳、电源模块、触摸屏显示模块、U盘存储模块、时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块，所述时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块设置在所述外壳内，所述电源模块为触摸屏显示模块、U盘存储模块、时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块供电，所述外壳表面设置有U盘插孔和触摸屏安装孔，所述触摸屏显示模块安装在触摸屏安装孔内，所述时钟模块、485通讯模块和以太网通信模块均和处理芯片通信连接，所述处理器芯片外接USB母头，所述USB母头设置在U盘插孔处，所述U盘存储模块的USB公头通过USB母头与处理芯片通信连接，所述485通讯模块与从机的485通讯模块通信连接。
[0016]优选地，所述杆式称重平台包括称重杆，所述称重杆为伸缩杆，所述伸缩杆在5?20cm范围内伸缩可调。
[0017]优选地，所述外壳为长方体铝制外壳，所述支撑柱为铝制支撑柱;所述铝制外壳的厚度为2_，在铝制外壳的四个角开螺纹固定孔，用于将称体牢固固定在棚架上。
[0018]优选地，所述主机和从机之间采用485总线通信。
[0019]优选地，还包括远端服务器，所述主机通过以太网通信模块与远端服务器通信连接。
[0020]—种基于上述的平养肉种鸡自动称重系统进行的称重方法，包括:
[0021]初始状态设置:
[0022]依次设置各从机的地址，主机轮询各从机，从机应答后，轮询结束，主机获得从机的地址码;检测U盘存储模块是否准备就绪，检测U盘存储模块内是否存放有鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据；
[0023]轮询结束后，主机向从机下发鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据，从机根据鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据作为参照标准选取数据范围，通过获得的称重数据是否处于选取的数据范围内判断所述的称重数据是否为正常值；
[0024]称重:
[0025]当杆式称重平台检测到AD值上升时，等待AD值稳定，稳定后的AD值减掉从机的零位AD值即可得出称重结果;根据选取的数据范围判断获得的称重结果是否为正常值，正常则连同从机地址、从机的零位AD值一并上传给主机;不正常则将获得的称重结果删除；
[0026]归零:
[0027]为从机的零位AD值设定偏移范围，零位AD值为偏移范围的中间值，当三组红外对射传感器均没有遮挡，且从机的AD值下降至零位AD值的偏移范围内时，归零完毕；当从机的AD值下降但未处于零位AD值的偏移范围内时，从机处于未归零状态，从机将该状态上传至主机，主机发出报警信息。
[0028]与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点:
[0029]1.本发明采用杆状平台设计，符合鸡的生理特性，与鸡舍内既有的栖架有相似特征，更容易被鸡接受。采用杆状设计，限定了鸡在平台上时并须以站立姿势，减少了鸡粪、鸡毛、垫料等落在称重杆上的可能性，减少人工清扫工作量，使称体容易归零，提高称重精度。
[0030]基于体重自有特性的称重系统，从机结构简单，易于维护，除称重杆外，其余部件都处于密封环境，不易受鸡舍灰尘、水、垫料影响，故障率低。体积小，减少对生产管理的影响。
[0031]因为从机所用元器件极少，价格相对低廉，便于在鸡舍内布置更多称重点，且采用485总线通信，挂接更便捷，可根据生产需要随时安装或拆除从机。
[0032]采用一主多从的系统模式，每套系统可单独运行，也可多套系统与远程服务器组网运行。适合多种场合生产需要。
[0033]不仅可获得整舍的适时体重曲线和均匀度，还可以获得各栏的体重曲线和均匀度，为饲养管理提供参考，及时调整，使鸡群更均匀，增重更合理。
[0034]大大减小工人称重和管理人员计算体重的工作量。
【附图说明】
[0035]图1为本发明采用的单个从机外部结构示意图；
[0036]图2为本发明采用的单个从机内部结构示意图；
[0037]图3为本发明整体系统拓朴结构示意图；
[0038]图4为本发明从机称重流程图；
[0039]图5为本发明主机工作流程图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合实施例及其图1-5对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0041 ]如图3所示，一种平养肉种鸡自动称重系统，包括:
[0042]主机，负责数据的整理、分析和存储与参数和指令的下发；
[0043]从机，负责数据的采集，并上传至主机；
[0044]其中，图1和图2为本发明采用的从机的结构示意图:从机包括称重平台、外壳2、电源模块3、称重传感器4、红外探测模块6、处理芯片、存储模块和AD转换模块，称重平台通过支撑结构设置在外壳2的上方，称重传感器4设置在称重平台上，电源模块3为称重传感器4、红外探测模块6、处理芯片、存储模块和AD转换模块供电，电源模块3、称重传感器4、红外探测模块6、处理芯片、存储模块和AD转换模块均设置在外壳2内，红外探测模块6、称重传感器
4、存储模块和AD转换模块均与处理芯片电连接，处理芯片通过485通讯模块与主机通信连接。
[0045]称重平台为杆式称重平台I，杆式称重平台I通过支撑结构水平设置在外壳2的上方。
[0046]红外探测模块6包括三组红外对射传感器，三组红外对射传感器的发射端和反射端分别设置在伸缩杆式称重平台I的两端面，三组红外对射传感器通过支撑柱竖直设置，三组红外对射传感器与伸缩杆式称重平台I位于同一竖直平面，位于最下端的一组红外对射传感器的设置位置高于伸缩杆式称重平台I的上平面。
[0047]电源模块3、处理芯片、存储模块和AD转换模块形成的集成电路板7通过灌封胶密封。
[0048]主机包括外壳2、电源模块3、触摸屏显示模块、U盘存储模块、时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块，时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块设置在外壳2内，电源模块3为触摸屏显示模块、U盘存储模块、时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块供电，外壳2表面设置有U盘插孔和触摸屏安装孔，触摸屏显示模块安装在触摸屏安装孔内，时钟模块、485通讯模块和以太网通信模块均和处理芯片通信连接，处理器芯片外接USB母头，USB母头设置在U盘插孔处，U盘存储模块的USB公头通过USB母头与处理芯片通信连接，485通讯模块与从机的485通讯模块通信连接。
[0049]杆式称重平台I包括称重杆，称重杆为伸缩杆，伸缩杆在5?20cm范围内伸缩可调。
[0050]外壳2为长方体铝制外壳2，支撑柱为铝制支撑柱;铝制外壳2的厚度为2mm，在铝制外壳2的四个角开螺纹固定孔，用于将称体牢固固定在棚架上。
[0051 ]主机和从机之间采用485总线通信。
[0052]还包括远端服务器，主机通过以太网通信模块与远端服务器通信连接。
[0053]一种基于上述的平养肉种鸡自动称重系统进行的称重方法，包括:
[0054]初始状态设置:
[0055]通过从机的处理器5依次设置各从机的地址，主机轮询各从机，从机应答后，轮询结束，主机获得从机的地址码;检测U盘存储模块是否准备就绪，检测U盘存储模块内是否存放有鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据；
[0056]轮询结束后，主机向从机下发鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据，从机根据鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据作为参照标准选取数据范围，通过获得的称重数据是否处于选取的数据范围内判断的称重数据是否为正常值；
[0057]称重:
[0058]当杆式称重平台I检测到AD值上升时，等待AD值稳定，稳定后的AD值减掉从机的零位AD值即可得出称重结果;根据选取的数据范围判断获得的称重结果是否为正常值，正常则连同从机地址、从机的零位AD值一并上传给主机;不正常则将获得的称重结果删除；
[0059]归零:
[0060]为从机的零位AD值设定偏移范围，零位AD值为偏移范围的中间值，当三组红外对射传感器均没有遮挡，且从机的AD值下降至零位AD值的偏移范围内时，归零完毕；当从机的AD值下降但未处于零位AD值的偏移范围内时，从机处于未归零状态，从机将该状态上传至主机，主机发出报警信息。
[0061]根据图4和图5所示，简述基于平养肉种鸡自动称重系统进行的称重方法。
[0062]将主机固定在鸡舍前端。
[0063]通过从机的处理器5逐个设置从机地址，根据需要在鸡舍各栏布置。
[0064]装置应用前，用计算机将该鸡种饲养管理手册提供的标准体重数据存入U盘指定文件内。用触摸屏调整主机时钟和当前饲养日龄，设置主机寻址范围。
[0065]图5所示为主机工作的流程图:主机开机后，根据设定逐个寻址从机，将寻址结果存入主机，并在屏幕上显示。
[0066]寻址结束后，向从机下发参数。主机U盘内未有实际体重数据时，将标准体重数据下发，已有实际体重数据时，将上一日龄的平均体重下发，做为从机的参考体重，并同步下发约束参数。以后每天定时下发参数。
[0067]从机将下发的各数据保于于本机，根据下发的参考体重和约束参数确定称重结果合法性，不合法数据直接丢弃，合法数据、零位值、从机地址上传给主机，然后进入下一称重流程。
[0068]从机工作流程如图4所示，上电后检测485信道，当信道空闲时，向主机发送请求信息，主机将从机地址加入地址库，并下发数据。从机接收后核存数据。开始检测零位，归零后，进入称重流程。
[0069]用户可以在主机随时查看不同时段整舍的平均体重或各从机的称得的平均体重。或将U盘取走，拷贝到计算机上用EXCEL软件分析，或使用远端服务器提取数据分析。
[0070]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，包括: 主机，负责数据的整理、分析和存储与参数和指令的下发； 从机，负责数据的采集，并上传至主机； 从机包括称重平台、外壳、电源模块、称重传感器、红外探测模块、处理芯片、存储模块和AD转换模块，所述称重平台通过支撑结构设置在外壳的上方，所述称重传感器设置在称重平台上，所述电源模块为称重传感器、红外探测模块、处理芯片、存储模块和AD转换模块供电，所述电源模块、称重传感器、红外探测模块、处理芯片、存储模块和AD转换模块均设置在外壳内，所述红外探测模块、称重传感器、存储模块和AD转换模块均与处理芯片电连接，所述处理芯片通过485通讯模块与主机通信连接。2.根据权利要求1所述的平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，所述称重平台为杆式称重平台，所述杆式称重平台通过支撑结构水平设置在外壳的上方。3.根据权利要求2所述的平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，所述红外探测模块包括三组红外对射传感器，三组红外对射传感器的发射端和反射端分别设置在伸缩杆式称重平台的两端面，三组红外对射传感器通过支撑柱竖直设置，三组红外对射传感器与伸缩杆式称重平台位于同一竖直平面，位于最下端的一组红外对射传感器的设置位置高于伸缩杆式称重平台的上平面。4.根据权利要求1所述的平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，所述电源模块、处理芯片、存储模块和AD转换模块形成的集成电路板通过灌封胶密封。5.根据权利要求1所述的平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，所述主机包括外壳、电源模块、触摸屏显示模块、U盘存储模块、时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块，所述时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块设置在所述外壳内，所述电源模块为触摸屏显示模块、U盘存储模块、时钟模块、485通讯模块、处理芯片和以太网通信模块供电，所述外壳表面设置有U盘插孔和触摸屏安装孔，所述触摸屏显示模块安装在触摸屏安装孔内，所述时钟模块、485通讯模块和以太网通信模块均和处理芯片通信连接，所述处理器芯片外接USB母头，所述USB母头设置在U盘插孔处，所述U盘存储模块的USB公头通过USB母头与处理芯片通信连接，所述485通讯模块与从机的485通讯模块通信连接。6.根据权利要求2所述的平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，所述杆式称重平台包括称重杆，所述称重杆为伸缩杆，所述伸缩杆在5?20cm范围内伸缩可调。7.根据权利要求3所述的平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，所述外壳为铝制外壳，所述支撑柱为铝制支撑柱;所述铝制外壳的厚度为2mm，在铝制外壳的四个角开螺纹固定孑L。8.根据权利要求1所述的平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，所述主机和从机之间米用485总线通{目。9.根据权利要求1所述的平养肉种鸡自动称重系统，其特征在于，还包括远端服务器，所述主机通过以太网通信模块与远端服务器通信连接。10.—种基于权利要求1-9中任一项所述的平养肉种鸡自动称重系统进行的称重方法，其特征在于，包括: 初始状态设置: 依次设置各从机的地址，主机轮询各从机，从机应答后，轮询结束，主机获得从机的地址码;检测U盘存储模块是否准备就绪，检测U盘存储模块内是否存放有鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据； 轮询结束后，主机向从机下发鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据，从机根据鸡饲养管理手册提供的标准体重数据或上一日龄的平均体重数据作为参照标准选取数据范围，通过获得的称重数据是否处于选取的数据范围内判断所述的称重数据是否为正常值； 称重: 当杆式称重平台检测到AD值上升时，等待AD值稳定，稳定后的AD值减掉从机的零位AD值即可得出称重结果;根据选取的数据范围判断获得的称重结果是否为正常值，正常则连同从机地址、从机的零位AD值一并上传给主机;不正常则将获得的称重结果删除； 归零: 为从机的零位AD值设定偏移范围，零位AD值为偏移范围的中间值，当三组红外对射传感器均没有遮挡，且从机的AD值下降至零位AD值的偏移范围内时，归零完毕；当从机的AD值下降但未处于零位AD值的偏移范围内时，从机处于未归零状态，从机将该状态上传至主机，主机发出报警信息。
【文档编号】G01G21/30GK106052818SQ201610654212
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月10日 公开号201610654212.0, CN 106052818 A, CN 106052818A, CN 201610654212, CN-A-106052818, CN106052818 A, CN106052818A, CN201610654212, CN201610654212.0
【发明人】高万国, 高航冉, 赵玉庆, 刘华园
【申请人】河南丰园禽业有限公司