一种自动化分虫投虫系统及其操作方法与流程

本发明涉及昆虫养殖设备，具体涉及一种自动化分虫投虫系统及其操作方法。

背景技术：

1、黑水虻(black soldier fly)，腐生性的水虻科昆虫，能够取食禽畜粪便和厨余垃圾，生产高价值的动物蛋白饲料。因其繁殖迅速，食性广泛，转化率高，容易管理，饲养成本低，动物适口性好等特点，及白胖幼虫体较高的营养价值，在世界范围得到广泛应。在自动化机械设备养殖黑水虻领域，其养殖分为2或3个阶段。2阶段养殖及3阶段养殖均涉及将黑水虻幼虫经重量分离后重新投入较大的养殖盒(1.5-2平米)中的分虫投虫过程。

2、这种分阶段养殖的工艺需要对黑水虻幼虫进行分盒，在实际操作中，需要综合考虑虫卵量、幼虫大小、幼虫均一性、幼虫含水率来判断每盒需要投入多少黑水虻幼虫。分虫的工作需要交由经验丰富的技术员根据经验来确定投虫量，然而，即便是经验丰富的技术员根据重量投虫也可能会出现偏差，使投入单个养殖盒内的虫子数量太少或太多，都会影响后续的分离加工的工作，影响生产周期，以及幼虫质量。

3、投虫过程是将前一阶段培育完成的2-3mm黑水虻幼虫或称重分盒后的5-10mm幼虫添加到自动化机械设备中的过程。现有技术通常通过人工来完成黑水虻幼虫的投虫过程。该方式人工耗费量大，在自动化机械设备运行过程中需要一直有人在旁侧，每2-3分钟需要加虫1次，每日工作时间4-6小时。在日处理量较大的工厂，一般有多套自动化机械设备，则需要配备多个投虫人员。此外，通过人工来投虫还有可能出现重复投虫、遗漏投虫错误的情况，影响生产的稳定性及产品的均一性。

4、因此，现有的分虫投虫过程人工耗费量大，且依赖于技术人员的经验，主观性较大，容易出现投虫过多或过少的情况，由此会造成大量的虫卵浪费或饲料浪费，最终会导致产出的产品不标准，甚至生产周期紊乱。

技术实现思路

1、有鉴于此，本技术实施例提供一种自动化分虫投虫系统及其操作方法，以达到提高分虫投虫准确率，提高产品质量，降低自动化机械设备对于人工的依赖，以及降低项目运行成本的目的。

2、本技术实施例提供以下技术方案：一种自动化分虫投虫系统，包括：自动化控制系统、智能识别系统、称重系统和空气输送系统；

3、所述智能识别系统包括称重和识别装置，用于对待处理的养殖幼虫进行称重和数量识别，所述自动化控制系统与所述智能识别系统控制连接，用于获取幼虫重量和数量识别结果，并根据所述幼虫重量和数量识别结果计算得到分虫质量；

4、所述智能识别系统的出料口连接所述称重系统，用于将所述养殖幼虫输送至所述称重系统，所述自动化控制系统与所述称重系统控制连接，用于在计算得到所述分虫质量后，控制所述称重系统对养殖幼虫进行定量称重，使称重数据达到所述分虫质量；

5、所述称重系统的出料口连接所述空气输送系统，用于将所述养殖幼虫输送至所述空气输送系统，所述自动化控制系统与所述空气输送系统控制连接，用于控制所述空气输送系统通过压缩空气将养殖幼虫传送至养殖盒中，完成养殖幼虫的分虫投虫过程；

6、其中，所述分虫质量的计算公式为：

7、分虫质量＝有机废弃物加料质量a×投虫比例b×(幼虫重量f/幼虫数量g)。

8、根据本技术一种实施例，所述称重和识别装置包括第一料仓、第一接料盒、第一定量称重组件，所述第一料仓用于放置待处理的养殖幼虫，所述第一料仓的出料口连接所述第一接料盒，所述第一接料盒一端开口，且开口端位于所述第一定量称重组件上方，使养殖幼虫可从所述第一接料盒的开口端掉落至所述第一定量称重组件中；

9、所述自动化控制系统，用于实时获取所述第一定量称重组件的称重数据，在所述第一定量称重组件的称重数据达到预设范围时，控制所述第一料仓的出料口关闭。

10、根据本技术一种实施例，所述称重和识别装置还包括震动组件和自动识别组件，所述震动组件与所述第一接料盒连接，用于控制所述第一接料盒进行震动，使养殖幼虫从所述第一接料盒的开口端均匀掉落；所述自动识别组件用于对从所述第一接料盒中掉落的养殖幼虫的数量进行识别，得到所述幼虫数量。

11、根据本技术一种实施例，所述震动组件为固定设置在所述第一接料盒的底部的微型震动器，所述微型震动器与所述自动化控制系统控制连接；

12、所述自动识别组件包括设置于所述称重和识别装置内部的摄像头和光源装置。

13、根据本技术一种实施例，所述称重系统包括第二料仓、第二接料盒、第二定量称重组件，所述第二料仓用于接收经所述智能识别系统识别计数后的养殖幼虫，所述第二料仓的出料口连接所述第二接料盒，所述第二接料盒一端开口，且开口端位于所述第二定量称重组件上方，使养殖幼虫可从所述第二接料盒的开口端掉落至所述第二定量称量组件中；

14、所述自动化控制系统，还用于实时获取所述第二定量称重组件的称重数据，在所述第二定量称重组件的称重数据达到所述分虫质量时，控制所述第二料仓的出料口关闭。

15、根据本技术一种实施例，所述空气输送系统包括动力组件和空气放大器，所述动力组件的空气输出端与所述空气放大器的空气输入端连接；所述动力组件用于利用压缩空气作为动力，使压缩空气通过所述空气放大器时，将养殖幼虫与环境空气同时吸入所述空气放大器，并与所述压缩空气同时被所述空气放大器吹出，进入所述养殖盒中。

16、根据本技术一种实施例，所述动力组件包括空压机、储气罐和冷干机，所述空压机的进气口通入空气，所述空压机的出气口连接至所述储气罐，所述储气罐的排气口连接至所述冷干机，所述冷干机的排气口连接所述空气放大器的空气输入端；

17、其中，所述储气罐和所述冷干机的连接管路上还包括第一过滤器，所述冷干机与所述空气放大器的连接管路上还分别包括第二过滤器和第三过滤器。

18、根据本技术一种实施例，所述养殖幼虫为黑水虻幼虫。

19、本发明另一方面，还提供一种如上述的自动化分虫投虫系统的操作方法，包括：

20、随机选取大于30克的5-10mm黑水虻幼虫放置到智能识别系统中进行称重和数量识别，通过自动化控制系统获取幼虫重量和数量识别结果，并根据所述幼虫重量和数量识别结果计算得到分虫质量；

21、所述自动化控制系统在计算得到所述分虫质量后，控制所述称重系统对养殖幼虫进行定量称重，使称重数据达到所述分虫质量；

22、称重系统完成称重后，所述自动化控制系统控制空气输送系统通过压缩空气将养殖幼虫传送至养殖盒中，完成养殖幼虫的分虫投虫过程；

23、其中，所述分虫质量的计算公式为：

24、分虫质量＝有机废弃物加料质量a×投虫比例b×(幼虫重量f/幼虫数量g)；

25、所述投虫比例b是对每千克有机废弃物需要加入的黑水虻幼虫只数进行校准后得到；所述幼虫数量f是经过连续识别次数e后计算平均值得到。

26、根据本技术一种实施例，所述投虫比例b的校准过程包括：

27、在多个养殖容器中分别加入定量的有机固体废弃物；

28、分别向多个养殖容器中至少加入投虫比例为b1只/kg，b2只/kg，b3只/kg，b4只/kg，b5只/kg，b6只/kg所对应长度的黑水虻幼虫，作为实验组；

29、在设定温湿度条件下进行黑水虻幼虫的养殖，养殖5-7天；

30、养殖完成后，测量不同实验组的物料转化率、黑水虻幼虫平均质量，将物料转化率、黑水虻幼虫平均质量最高的实验组对应的投虫比例即为该有机固体废弃物最佳的投虫比例b。

31、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明实施例的自动化分虫投虫系统能够自动根据物料质量，投入与物料质量匹配数量的黑水虻幼虫，并利用压缩空气作为动力，将黑水虻幼虫输送到养殖盒中，解决了黑水虻自动化养殖工艺中分虫与投虫的难题。本发明实施例可以有效的避免因通过人工分虫投虫而产生的投虫太多或太少，从而导致的饲料浪费、饲料不足、影响生产周期等问题，降低自动化机械设备对于人工的依赖，降低项目的运行成本，减少重复投虫、遗漏投虫等问题的出现。此外，该系统的操作方法的经验及数据可以累积和传递，一个项目上的数据在下一个项目中可以继续沿用或在该基础上继续迭代优化。随着使用次数的增加，识别的准确率也会逐渐提高。