一种牛只计数装置、牛只计数系统和对应的牛只计数方法
【技术领域】
[0001]本发明属于信息自动化技术领域，具体涉及一种牛只计数装置、牛只计数系统和对应的牛只计数方法。
【背景技术】
[0002]目前，奶牛业在我国畜牧业中已经成为了支柱型企业，它的发展决定了我国畜牧业的经济水平，影响着我国国民的健康状况。随着我国畜牧业的崛起，对牛奶的需求量增大，奶牛养殖牧场的规模也需要不断的扩大。近些年来，奶牛养殖牧场不断向规模化、自动化和信息化发展，单个牧场的牛只数量可以达到5000只以上。由于每头奶牛的状态不同，要按照产奶牛的繁育阶段、产奶量高低等指标进行分群管理，各牛群之间不断流通变化，因此，对群体进行准确计数和个体识别是精细化管理的重要环节。因此，在牛舍管理、挤奶管理等需要计数牛只的场合，需要一种能够方便、快速、准确牛只计数方法。
[0003]传统的奶牛养殖行业采用人工计数对牛只进行计数，工作量大，可靠性差。因此，使用传统的人工方式对牛群进行计数已经不能适应发展的需要。
[0004]现有技术中的信息自动化技术，如申请公布号为CN103953252A的专利文件公开了一种车库门用红外传感系统及其使用方法，在车库门的门板外侧底部和门板内侧底部分别设置第一红外传感阵列和第二红外传感阵列，第一红外传感阵列和第二红外传感阵列中均设有两个以上均匀排布成一的红外传感器，第一红外传感阵列和第二红外传感阵列均与控制器相连。通过两排传感器，能够准确获知车辆是否真正进入车库。
[0005]将上述信息自动化技术应用于奶牛养殖牧场的管理领域，用于对牛只进行计数，能够实现牛只的自动化计数。然而，上述技术受制于牛只作为动物，其外形不规则，运动方式具有随意性等因素的影响，计数准确性很差。例如，当两头牛收尾重叠进入计数通道或者两头牛一前一后、有部分重叠地进入计数通道时，容易出现计数混乱。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种牛只计数装置、牛只计数系统和对应的牛只计数方法，用以解决的现有技术中的牛只计数系统和牛只计数方法准确性差的问题。
[0007]为实现上述目的，本发明的方案包括:
[0008]—种牛只计数装置，包括用于在供单头牛经过的计数通道的前后方向上设置的一对前部红外对射光电传感器S1、一对后部红外对射光电传感器S2、以及设置在后部红外对射光电传感器S2的正下方或正下方靠后的一对底部红外对射光电传感器S3 ;所述前部红外对射光电传感器S1、后部红外对射光电传感器S2的安装高度与牛躯干相适应，所述底部红外对射光电传感器S3的安装高度与牛腿相适应；所述前部红外对射光电传感器SI与后部红外对射光电传感器S2之间的距离小于牛躯干长度。
[0009]所述前部红外对射光电传感器S1、后部红外对射光电传感器S2以及底部红外对射光电传感器S3分别通过AD转换芯片连接上位机。
[0010]所述前部红外对射光电传感器SI和后部红外对射光电传感器S2之间的距离为1.4m ?1.6mο
[0011]—种牛只计数系统，包括在供单头牛经过的计数通道的前后方向上设置的一对前部红外对射光电传感器S1、一对后部红外对射光电传感器S2、以及设置在后部红外对射光电传感器S2的正下方或正下方靠后的一对底部红外对射光电传感器S3 ;所述前部红外对射光电传感器S1、后部红外对射光电传感器S2的安装高度与牛躯干相适应，所述底部红外对射光电传感器S3的安装高度与牛腿相适应；所述前部红外对射光电传感器SI与后部红外对射光电传感器S2之间的距离小于牛躯干长度。
[0012]所述前部红外对射光电传感器S1、后部红外对射光电传感器S2以及底部红外对射光电传感器S3分别通过AD转换芯片连接上位机。
[0013]所述前部红外对射光电传感器SI和后部红外对射光电传感器S2之间的距离为1.4m ?1.6m。
[0014]所述底部红外对射光电传感器S3距地面高度为0.3m。
[0015]一种基于上述牛只计数系统的牛只计数方法，通过不断读取前部红外对射光电传感器S1、后部红外对射光电传感器S2和底部红外对射光电传感器S3信号状态并进行判断，判断是否对当前牛只计数值加1，最终获得经过通道的牛只数量；其具体的判断方式如下:
[0016]在一定时间内，判断是否满足条件1:S1输出的信号状态实现O — I变化，并且在SI输出的信号状态保持为I的情况下，S2输出的信号状态实现O — I变化；当满足条件I时，将牛只计数值加I ;
[0017]同时，判断是否满足条件I1:通过S3计算通过的牛腿数，判断牛腿计数大于n，n>4 ;当前部红外对射光电传感器S3的牛腿计数满足条件II时，将牛只计数值增加相应数值，并且将底部红外对射光电传感器S3的牛腿计数清零；否则，直接将S3的牛腿计数清零。
[0018]所述步骤(3)中条件II的η为6 ;当前部红外对射光电传感器S3的牛腿计数大于6时，将牛只计数值增加1，并且将底部红外对射光电传感器S3的牛腿计数清零；否则，直接将S3的牛腿计数清零。
[0019]本发明的有益效果是:当牛只进入供单头牛经过的计数通道时，通过在通道的前后方向上设置的一对前部红外对射光电传感器Si和一对与SI之间的距离小于牛躯干长度的后部红外对射光电传感器S2实现对牛躯干进行计数；通过一对设置在SI和S2之间的底部红外对射光电传感器S3实现对牛腿进行计数。并根据条件1:S1输出的信号状态实现O — I变化，并且在SI输出的信号状态保持为I的情况下，S2输出的信号状态实现O — I变化；条件I1:通过S3计算通过的牛腿数，判断牛腿计数大于n，n>4来判断实际进入的牛只数量。本发明的牛只计数系统和计数方法效率高，可靠性高，当两头牛收尾重叠进入计数通道或者两头牛一前一后、有部分重叠地进入计数通道时，通过牛腿计数结合牛躯干计数共同进行牛只计数，抗干扰能力强，提升了计数的准确度。
【附图说明】
[0020]图1是本发明牛只计数系统实施例的结构示意图；
[0021]图2是本发明牛只计数方法实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0022]牛只计数系统实施例
[0023]如图1所示，本发明实施例的牛只计数系统包括一对前部红外对射光电传感器S1、一对后部红外对射光电传感器S2和一对底部红外对射光电传感器S3，S1、S2和S3分别通过AD转换芯片连接到上位机。
[0024]其中，前部红外对射光电传感器SI设置在计数通道进口处，其距离地面高度为1.2m，后部红外对射光电传感器S2设置在前部红外对射光电传感器SI的后方1.5m处，底部红外对射光电传感器S3设置在后部红外对射光电传感器S2的正下方、距地面高度0.3m处。
[0025]通过上述位置与高度设置，使得前部红外对射光电传感器SI到后部红外对射光电传感器S2之间的距离小于牛躯干长度，前部红外对射光电传感器SI和后部红外对射光电传感器S2能够实现对牛躯干进行计数，底部红外对射光电传感器S3能够实现对牛腿进行计数。未被遮挡时，红外对射光电传感器输出状态为O，有遮挡时红外对射光电传感器输出状态为I。
[0026]牛只进入供单头牛经过的计数通道时，遮挡前部红外对射光电传感器SI触发，SI输出的信号状态实现了 O — I的变化；之后前部红外对射光电传感器SI触发保持，SI输出的信号状态保持为I。牛只前进到后部红外对射光电传感器S2处，遮挡后部红外对射光电传感器S2触发，S2输出的信号状态实现了 O — I的变化；进而后部红外对射光电传感器S2触发保持，S2输出的信号状态保持为I。而后牛只离开前部红外对射光电传感器SI处，SI解除触发，其输出的信号状态由I — O ;牛只离开后部红外对射光电传感器S2处，S2解除触发，其输出的信号状态由1 — 0。同时，在牛只离开后部红外对射光电传感器S2处时，通过设置在后部红外对射光电传感器S2正下方的底部红外对射光电传感器S3对牛腿进行计数。
[0027]AD转换芯片实时将前部红外对射光电传感器S1、后部红外对射光电传感器S2和底部红外对射光电传感器S3输出的信号转换为数字信号传送到上位机，通过上位机对数据进行处理。
[0028]当前部红外对射光电传感器SI和后部红外对射光电传感器S2的状态变化过程满足条件1:S1输出的信号状态实现O — I变化，并且在SI输出的信号状态保持为I的情况下，S2输出的信号状态实现O — I变化；上位机将牛只计数值加I。同时，在后部红外对射光电传感器S2输出的信号状态为I — O时，判断底部红外对射光电传感器S3的牛腿计数，当底部红外对射光电传感器S3的牛腿计数满足条件II:S3的牛腿计数大于6，牛只计数值加1，上位机输出信号将底部红外对射光电传感器S3的牛腿计数清零，否则，上位机输出信号直接将底部红外对射光电传感器S3的牛腿计数清零。
[0029]在上述牛只计数过程中，即从前部红外对射光电传感器SI触发到后部红外对射光电传感器S2触发解除的过程中，如果是工作人员经过，由于前部红外对射光电传感器SI和后部红外对射光电传感器S2之间的距离为1.5m，在前部红外对射光电传感器SI触发后，即SI输出的信号状态实现O — I的变化后，前部红外对射光电传感器SI触发解除，SI输出的状信号状态由I — 0，之后后部红外对射光电传感器S2才会触发，即S2输出的信号状态由O — 1，因此，不会出现前部红外对射光电传感器SI和后部红外对射光电传感器S2同时触发保持，不满足条件1:S1输出的信号状态实现O — I变化，并且在SI输出的信号状态保持为I的情况下，S2输出的信号状态实现O — I变化；牛只计数值不增加，因此排除了人员走动对牛只计数的干扰。
[0030]在上述的牛只计数过程中，即从前部红外对射光电传感器SI触发到后部红外对射光电传感器S2触发解除的过程中，如果牛只有