一种用于活鸡称重的桥式智能检测设备的制作方法

本实用新型涉及畜牧养殖设备领域，尤其涉及一种用于活鸡称重的桥式智能检测设备。

背景技术：

体重是反应鸡生长发育的重要指标，对产肉性能、繁殖能力、产蛋水平及品种选育影响较大，因此在养殖过程中需要准确、实时掌握不同阶段每只鸡的体重数据，以便全面了解鸡群的生长发育状况，进而指导科学饲喂、提升鸡的健康水平，以便创造经济效益。

在养殖过程中，每只鸡的体重反映了鸡群的生长状况，饲养员需要根据每只鸡的体重数据来调整喂料量、光照时间等数据。目前针对鸡只的生理特点及活动特性而设计的智能检测设备较少，在实际养殖中大多采取抽样检测方式来检测鸡的体重，通过抽样检测到的鸡的体重能基本了解整个鸡舍所有鸡的生长状况。目前已有的对活鸡体重抽样检测方法主要有基于杆式、箱式称重台的检测法。

国内如河南丰园禽业有限公司发明了即一种平养肉种鸡舍现场的称重系统，其就是一种基于杆式称重检测方法，该称重系统中的称重模块采用可调节长度的杆式平台，根据每只鸡的大小调整长度，并限定称鸡的数量，方便测量鸡群的平均体重。

中国农业科学院特产研究所开发了山鸡称重器，该山鸡称重器采用的就是一种箱式称重检测方法，其将鸡只固定在一个没有上盖的箱体中，并将此箱体置于体重秤上即能自动显示体重数据。通过该箱式称重检测方法能够解决山鸡体重的测量数据误差大的问题。

虽然通过上述杆式、箱式称重检测方法能够检测出鸡只的体重，但是在实际推广中又面临着许多问题，如杆式称重台吸引力度不够，在应用场景中跳到称重杆上的鸡比较少，抽样检测样本说服力不够；箱式称重检测方法将鸡只固定过程中需要人工干预，有可能对鸡只造成损伤等，由此可见目前对活鸡体重检测设备方面还存在如下的缺点：

(1)现有称重设备体积较大，操作复杂，在养殖鸡舍中较少安装此类设备，无法做到实时采集每只鸡的体重数据。

(2)检测设备采集到的数据大多限于本地存储和显示，无法实时将数据上传到局域网或互联网进行下一步分析。

(3)由于每只鸡活动自由，采集过程中抓取的大多是动态数据，数据精度不够。

(4)在对每只鸡称重过程中，大多需要人工干预，不仅增加了人工成本还会给鸡造成惊吓，检测效率不高。

(5)很少针对鸡的生理特点及活动特性设计称重台，在应用过程中无法直接统计鸡只数量，不利于计算被检测鸡群的平均体重。

(6)称重台设计不够灵活，不能随着鸡的生长周期变化而及时调整。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对目前存在的问题，提供一种用于活鸡称重的桥式智能检测设备，其能够有效提高鸡只体重检测效率，减少人为干预带来的工作量；并能够提高测量精度，能自动采集、传输和分析体重数据，实现了活鸡称重的数字化、智能化和高效化。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

本实用新型提供一种用于活鸡称重的桥式智能检测设备，其包括：

采集单元、主机和终端；

所述采集单元和主机之间用信号线连接并安装在鸡舍现场，终端放在鸡场办公室；主机与终端无线通信；

所述采集单元包括：设置在称重平台上的称重传感器，与所述称重传感器的传感信号输出端相连的模拟信号处理器，以及与所述模拟信号处理器相连的模/数转换器。

更优选地，所述称重传感器采集到每只鸡的称重数据信号，并经模拟信号处理器将信号放大，经模/数转换器将放大的模拟信号转换成数字信号，通过与主机连接的信号线将该数字信号传输给主机。

更优选地，所述采集单元还包括：称重支架；

所述称重支架包括称重平台和侧边栏；所述侧边栏为两个，以称重平台中心线基准对称设置在称重平台上，两个侧边栏之间的间距容许鸡只通过；所述侧边栏包括拱形护管和横向连接杆，其中横向连接杆为多个，平行设置在拱形护管的两侧管之间，相邻横向连接杆之间的间距小于鸡只的胸径。

更优选地，所述称重支架还包括：用于调整两个侧边栏之间间距的横向调节单元。

更优选地，所述称重支架还包括：用于调整两个侧边栏高度的伸缩杆。

更优选地，所述称重支架还包括：设置在称重平台底部的滚轮。

更优选地，所述主机包括：

微处理器、显示器、电源模块、存储器和无线传输模块；

微处理器通过引脚与显示器、电源模块、存储器和无线传输模块相接；

所述无线传输模块接收采集单元所采集到的包含称重数据的数字信号并传送给微处理器；

所述微处理器将称重数据送到内存由显示器显示，将有效数据保存到存储器中，将数字信号通过无线传输模块传输到终端3；

所述电源模块为所述主机供电。

更优选地，所述主机还包括：通信接口；

所述通信接口与所述微处理器的引脚相接；所述通信接口与上位机通信。

更优选地，所述终端包括：

无线传输模块、解码器、数据库和图表转换装置；

所述终端中的无线传输模块与所述主机中的无线传输模块通信；

所述终端中的无线传输模块与所述解码器相接；

所述解码器分别与所述数据库和所述图表转换装置相接；

所述数据库与所述图表转换装置相接。

本实用新型具备如下技术效果：

1、便于统计待测鸡只数量

本实用新型通过采集单元针对鸡的生理特点及活动特性设计，可根据鸡只体形大小灵活调整称重支架尺寸，便于统计待测鸡只数量。尤其适用于鸡舍体重抽样检测，能极大提高饲喂人员和管理人员的工作效率。

2、无需人工干预即可自动采集鸡只体重数据

本实用新型将设备安装在鸡舍洞口，无需人工干预即可自动采集鸡只体重数据，操作简单、安装方便，真正实现了鸡只体重数据检测便捷化、智能化。

3、检测结果准确。

本实用新型采用具有自动补充功能的高精度传感器、高性能处理器，从而能够提高检测精度。

4、能实时显示体重数据

本实用新型通过显示器，不仅能实时显示体重数据，还具有交互功能，能灵活设置系统各项参数及其它功能。

5、便于后期数据的处理、分析

本实用新型通过内设的无线传输模块，可将采集的体重数据通过蓝牙、WIFI方式传输到局域网或互联网；终端设备可实时访问网络上的体重数据，并可根据上传的体重数据自动评价生长状况，根据时间查询历史检测数据。

6、占地面积小、使用方便，扩展性强

本实用新型占地面积小、使用灵活方便，并采用不锈钢材质，密封性能较好，坚固耐用、防雨防潮，便于在各个基地推广应用，扩展性强。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中采集单元的侧边栏结构示意图。

附图中：

采集单元1、主机2和终端3。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“多个”的含义是指两个或者两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型中，属于“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一：

本实用新型提供一种用于活鸡称重的桥式智能检测设备，其针对鸡的生理特点和活动特性而设计，通过在鸡舍洞口安装本设备可自动采集鸡只体重，真正实现了鸡只体重的智能化检测；本实用新型检测到的鸡只体重数据可实现本地存储、显示，也可以通过内置数据传输模块自动传输到互联网，管理者可通过后台查看已测鸡群的平均体重及历史称重数据，方便后期数据的处理、分析，做出科学决策，这对保障鸡只健康生长、节约饲喂成本、提高经济效益具有重要意义，具有良好的社会价值和应用场景。本实用新型的结构如图1所示，其包括：采集单元1、主机2和终端3。

采集单元1和主机2之间用信号线连接并安装在鸡舍现场，终端3放在鸡场办公室；主机2通过无线传输模块与终端3通信。

采集单元1通过称重传感器采集到每只鸡的称重数据，并经模拟信号处理器转换为数字信号，通过与主机2连接的信号线将该数字信号传输给主机2；主机2将数字信号传送给微处理器，微处理器将称重数据送到内存由显示器显示，同时将有效数据保存到内置SD卡中，通过无线传输模块将数据传输到终端3；主机2外接220V交流电源进行变压供电，采用RS232串口通信接口实现与上位机通信。

采集单元1、主机2和终端3的功能及结构具体如下：

一、采集单元1

采集单元1包括称重支架、称重传感器、模拟信号处理器、A/D转换器(模/数转换器)组成。称重传感器设置在称重平台上，称重传感器的传感信号输出端连接模拟信号处理器，以及模拟信号处理器与模/数转换器相连。当鸡活动到称重支架时由于重力作用迫使称重传感器发生形变，称重传感器将压力信号转换成微弱的电压信号，经模拟信号处理器进行信号放大，A/D转换器将放大的模拟信号转换成数字信号；数字信号通过采集单元1和主机2之间的信号线承载传输给主机2。

其中，称重支架为桥式结构，是采集单元的基础部件，起到了支撑和固定作用，其由称重平台、侧边栏、横向调节单元、伸缩杆和滚轮构成，称重平台、侧边栏、横向调节单元和伸缩杆均采用不锈钢材质，密封性能较好，坚固耐用、防雨防潮。

侧边栏为两个，以称重平台中心线基准对称设置在称重平台上，两个侧边栏之间的间距大于鸡只的胸径，以容许鸡只顺利通过。该侧边栏的结构如图2所示，该侧边栏包括拱形护管和横向连接杆，其中横向连接杆为多个，平行设置在拱形护管的两侧管之间，相邻横向连接杆之间的间距小于鸡只的胸径，以避免鸡只从横向连接杆之间的间隙通过。

为了实现侧边栏的位置可调节，该称重支架的称重平台上还设有横向调节单元，可以调节侧边栏的位置，以实现横向宽度可调节(最大通过宽度为255mm)，让不同体形的鸡每次只能通过一只。该横向调节单元可以由顶丝、称重平台上的滑槽以及称重平台侧边的丝孔组成，通过将侧边栏插入滑槽中并用顶丝顶紧该侧边栏，可以实现调节侧边栏位置的目的。该横向调节单元也可以由对称布置的固定孔，通过将侧边栏插入该固定孔中，可以实现调节侧边栏位置的目的。该横向调节单元还可以包括丝杠和螺母，其中螺母固定在称重平台上，丝杠与螺母配合并有电机带动旋转，可以实现调节侧边栏的位置的目的。

为了实现调节侧边栏的高度，在称重支架的侧边栏下端设置有四个伸缩杆，可以灵活调节侧边栏的高度，方便安装在不同尺寸的鸡舍洞口。

为了方便称重支架的搬运和方向固定，在支架底端设置有可调的滚轮(如万向轮)，能方便搬运，当支架需要固定时，直接拨下滚轮上的方向开关即可实现固定。

称重传感器安放在称重支架底端，由受力敏感部件和转换电路构成，是采集单元的核心部件，主要实现了压力信号到电压信号的转换。这里采用精度高、稳定性好的应变片式传感器，灵敏度为2mV/V，最大称重为5kg。当鸡经过称重支架时，由于重力作用导致传感器发生形变，使阻抗发生变化，实现压力信号到电信号的转换。

模拟信号处理器由放大电路和滤波电路构成，主要将由传感器输出的微弱的模拟信号进行放大处理。

A/D转换器主要由HX711芯片和外部电路构成，功能是将模拟电压信号转换成数字信号方便后续处理。HX711芯片具有相应速度快、稳定性好等优点，最高具有24位转换精度和128倍放大倍数，另外HX711芯片内部集成了时钟振荡器和稳压电源，可直接对传感器进行供电。

二、主机2

主机2用于实现数据分析、显示、存储和传输，其包括微处理器、显示器、电源模块、存储器、无线传输模块及通信接口。微处理器通过引脚与显示器、电源模块、存储器、无线传输模块及通信接口相接。该主机2上还设置有启动按钮，启动按钮被按动后，主机2完成初始化并清零。

主机2将采集单元1所采集到的称重数据的数字信号传送给微处理器，微处理器将称重数据送到内存由显示器显示，同时将有效数据保存到内置存储器中，通过无线传输模块将数字信号传输到终端3；主机2外接220V交流电源进行变压供电，采用RS232串口通信接口实现与上位机通信。

微处理器采用32位ARM单片机TM4C123GH6PZ为核心控制器，根据输入的参数实现数据的分析和处理，并通过相应的引脚显示器、存储器、无线传输模块及通信接口相接线路控制数据显示、存储和传输等。该芯片采用ARM Cortex-M4架构，集成了32位可进行FPU运算的浮点单元处理器，内部Flash为256KB的内存，其时钟最高可达到80MHZ，含有丰富的外围接口。

显示器采用分辨度高、性能稳定的LCD显示器，能实时读取、显示采集单元采样到的称重数据，并提供人机交互操作界面。通过该人机交互操作界面，可以实现系统参数和功能设置，如功能选择设置、参数设置、清零等，其中功能选择设置可选择蓝牙、WiFi模式将数据传输到局域网或互联网，参设设置包括清零范围、判稳范围、判稳时间、采样频率等。

电源模块将外接220V交流电经过整流桥、滤波，再经过稳压芯片LM2576HVT-12得到+12V直流稳压电源，并设计熔断保护装置来保障供电稳定。

存储器采用体积小、可靠性高的SD卡作为存储介质，读写速度可达1Mbyte/s以上，存储容量为128GB，用来实现采集数据的本地存储。

无线传输模块提供蓝牙和/或WIFI两种连接方式，将采集数据传输到局域网或互联网。本模块采用支持蓝牙通信和WiFi的APM6658芯片来实现，其中WiFi传输可以支持IEEE 802.11b/g/n标准，室外范围最远可达300m，具有成本低廉、传输速率高、组网灵活等优点。

上述通信接口的设置是为了更进一步地与上位机进行通信，完成数据的读写操作。该通信接口采用RS232串口通信接口。

三、终端3

终端3包括无线传输模块、解码器、数据库和图表转换装置。其中的无线传输模块与解码器相接；解码器分别与数据库和图表转换装置相接；所述数据库与图表转换装置相接。上述图表转换装置可以选用现有的图表转化装置及方法实现，如申请号为CN201710463761.4的图表转换装置及方法。

终端3通过无线传输模块接收来自主机2的传送的数字信号，通过解码器对数字信号进行解析，得到每天不同时间所检测的对应不同编号鸡只的体重数据，包括鸡只编号、设备编号、体重数据、日期等；将这些数据保存到数据库中。需要时，通过图表转换装置中的训练好的体重-生长评价模型进行计算，并转换为图表形式进行可视化展示。该终端3还提供人机交互界面，通过该人机交互界面，用户还可根据设备编号、时间对数据库中的历史记录进行查询，以便全面了解鸡只的生长状况。

本实用新型的工作原理如下：

S1，根据待测鸡只大小调节采集单元1上的称重支架的尺寸，使待测鸡只恰好能一只一只的通过。

S2，接通电源，按下主机2启动按钮，设置好各项采集参数，使主机2初始化并清零；

S3，当鸡只经过采集单元1时自动采集体重数据，主机2的显示器实时显示当前数据，并将有效数据保存到本地，并由无线传输模块传输到终端3。

S4，终端3接收到主机2传送的数据后，存储到数据库，由图表转换装置中的训练好的体重-生长评价模型自动得到当前鸡只的体重分析报告(偏重、正常、偏轻)，能详细显示检测鸡只的设备编号、鸡只周龄、体重数据、参考数据、检测时间等信息，并能自动计算得出当前鸡舍已测鸡只的平均体重，方便管理者了解当前鸡舍的整体生长状况。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但实施例并不限定本实用新型。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。