CN102265793A - 牲畜自动识别门 - Google Patents

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兴安
张万锴
那日苏
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Abstract

本发明牲畜自动识别门，包括牲畜称重仪、耳标读写器、数据控制器、通道门、射频天线及出入口红外发射接收器，其特征是：牲畜称重仪安装在地下，通道门装在牲畜称重仪两端，通道门顶端装有射频天线，通道门入口和出口各装有一对红外发射接收器，耳标读写器及数据控制器在通道门的侧面，射频天线与耳标读写器相连，耳标读写器、牲畜称重仪和出入口红外发射接收器均与数据控制器相连。主要解决牲畜养殖过程中身份识别、体重监测、疾病防控监测预警、采集生产经营信息等，经过数据处理为牲畜养殖提供远程指导、服务。

Description

牲畜自动识别门
技术领域
本发明属于畜牧养殖领域。
背景技术
目前牲畜养殖定期称重等监测主要是依靠人力，每次称重至少需要4人，由两人抓牲畜赶到电子地磅围栏内，由一人记录耳标编号，一人记录牲畜重量信息，最后再整理入电脑进行信息管理。这种做法即费人力、物力，又效率低下。
中国专利发明申请书200910060156.8公开了名称是“一种可以进行身份识别的称重系统”，它是一种可识读RFID标签的称重仪，主要是为带标签的物体称重，不能做到牲畜自动称重。中国专利发明专利说明书200620026856.7一个公开名称是“基于RFID技术的奶牛养殖管理信息设备”，该实用型专利中采用了RFID标签管理及电子称重等技术，但它的系统所采用的均为分体单元应用，未实现奶牛称重、耳标信息同步读取，不能实时管理数据。
RFID是(Radio Frequency Identification)的缩写，即射频识别技术，是一种利用射频通信实现的非接触式自动识别技术。它通过射频信号自动识别目标对象，可快速地进行物品追踪和数据交换。高精度的牲畜电子称重仪，可读性达1/6000，替代感量砝码观察及分析允差，特殊的软件技术，增强系统的抗振动能力，适合牲畜正常通过时自动读取体重信息。数据控制器主要是对实时读取的耳标信息、体重信息进行同步处理计算，并通过无线GPRS传输模块将结果传到远程监管、服务平台中，再进行系列的监管、服务。但是，目前还没有人将RFID识别、自动称重技术集成应用到畜牧养殖领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于RFID的牲畜自动识别门，主要解决牲畜养殖过程中身份识别、体重监测、疾病防控监测预警、采集生产经营信息等，经过数据处理为牲畜养殖提供远程指导、服务。
本发明的目的是这样实现的：
牲畜自动识别门，包括牲畜称重仪、耳标读写器、数据控制器、通道门、射频天线及出入口红外发射接收器，其特征是：牲畜称重仪安装在地下，通道门装在牲畜称重仪两端，通道门顶端装有射频天线，通道门入口和出口各装有一对红外发射接收器，耳标读写器及数据控制器在通道门的侧面，射频天线与耳标读写器相连，耳标读写器、牲畜称重仪和出入口红外发射接收器均与数据控制器相连。
数据控制器首先接收到入口红外发射接收器成功信号，控制电路将称重仪开关打开，这时牲畜称重仪开始连续向数据控制器发送牲畜重量信息，并将该重量信息存储到内部存储器中。同时将耳标读写器扫描到的牲畜耳标信息也连续发送到内部存储器中，由数据控制器按时间、耳标信息进行同步处理计算，得出当前牲畜唯一的重量体征数据，并通过无线GPRS传输模块将结果传到远程监管、服务平台中，再进行系列的处理分析。
调高牲畜称重仪的感应灵敏度，可读性达1/6000，替代感量砝码观察及分析允差，增强系统的抗振动能力。当系统开始称重是，连续不断采集实时重量信息，利用平均法在3秒内即可得出准确的重量信息。
耳标读写器为超高频大功率读写器，即工作频段为902～928MHz，识别距离范围：1～12米，单标签64位ID号读取时间＜6mS。
本发明对草原牧区养殖的优点是：
(1)牲畜自动识别门对牲畜体重、生长个体信息采用感应式数据采集，操作更简单，更便捷，获得的数据和信息不能破坏或修改，提高工作效率，减少管理的成本，确保了数据的真实性和完整性，提高统计监测信息的时效性、准确性，利于监督管理，实现畜产品安全跟踪溯源。
(2)采用牲畜自动识别门进行养殖管理后，可实现生产环节的针对性指导与服务，提高科技对畜牧业生产的贡献。
(3)与现有监管与科技服务体系结合，可提升服务体系功能，完善服务体系建设，实现为农牧民产前、产中、产后提供及时便捷的服务。
附图说明
图1是本发明所述牲畜自动识别门的结构示意图，图中
1、射频天线、2、出口红外接收器，3、出口红外发射器，4、数据控制器，5、牲畜称重仪，6、入口红外接收器，7、入口红外发射器，8、耳标读写器。
图2是本发明牲畜自动识别门的数据控制器结构框图；
图3是本发明所述牲畜自动识别门的牲畜称重仪结构框图；
图4是本发明所述牲畜自动识别门的耳标读写器结构框图。
具体实施方式
实施例1：
牲畜自动识别门，包括牲畜称重仪5、耳标读写器8、数据控制器4、通道门、射频天线1及出入口红外发射接收器，其特征是：牲畜称重仪5安装在地下，通道门装在牲畜称重仪5两端，通道门顶端装有射频天线1，通道门入口处装有入口红外接收器6和入口红外发射器7，出口装有出口红外接收器2和出口红外发射器3，耳标读写器8及数据控制器4在通道门的侧面，射频天线1与耳标读写器8相连，耳标读写器8、牲畜称重仪5和出入口红外发射接收器均与数据控制器4相连。
数据控制器4采用ARM Cortex-M3内核芯片STM32F103为系统主控制器，其通过RS232通讯方式与耳标读写器、称重系统通讯，并根据IO口输入的红外收发器信息完成耳标数据与重量数据的整合，整合后的数据由RS232传送到GPRS无线通信模块，经由无线网络传输至后台服务器进行处理。
牲畜称重仪5采用AT89C52作为主控制芯片对外围芯片进行控制并处理相关数据，物体重量由标准工业压力传感器测量，其输出值为1-5V标准工业电压信号，此值经由24bit高精度模数转换器CS1242转换为数字信号并由SPI总线传输至主控制器AT89C52，主控制器AT89C52将收到的数字量进行标度变换，转换后的实际结果一方面以动态扫描方式输出到液晶显示模块供现场工作人员查看，另一方面将此结果通过RS232通讯接口传输到数据控制器供下一步数据整合使用，系统另配备2k比特I2C总线存储器HT24C02芯片，供系统存储配置参数。
牲畜称重仪5的感应灵敏度，可读性达1/6000，替代感量砝码观察及分析允差，增强系统的抗振动能力。
耳标读写器8采用51体系单片机AT89C52作为主控制芯片，射频读写模块以Si4133为频率源，其在915MHz频率下有效识别RFID卡距离长达12米，主控制器通过I2C总线与其进行信息交互，读写器数据可以保存在系统存储器中，系统存储器采用HT24C02芯片，也是通过I2C总线与主控制器通信，本系统外围通信接口有RJ45网络接口，上位机可通过以太网访问并控制读写器，为了与其它模块进行数据整合，本系统将读出的耳标信息用RS232通信方式传送至数据控制器通信。
牲畜出生后将佩戴UHF频段电子耳标，定期通过该自动识别门，记录其生长的全过程。
当佩戴UHF耳标的牲畜排队经过自动识别门时，首先由入口红外发射器7、入口红外接收器6探测到牲畜完全进入通道识别门有效测试范围时，控制电路将称重开关打开，牲畜称重仪5开始连续向数据控制器4发送牲畜重量信息，同时当牲畜到达自动识别门射频天线1扫描范围内时，耳标读写器8发出信号，通道门上的射频天线1开始扫描UHF频段的牲畜耳标，这时耳标读写器8即可读取到扫描到的牲畜耳标信息，同时将该信息连续传输到数据控制器4，这时牲畜继续向前走，通过出口红外发射器3、出口红外接收器2时，数据控制器4将关闭称重仪，同时听到蜂鸣器“嘟”的提示音后表示成功，完成本次牲畜体征自动识别。数据控制器4将收到的数据处理后传输到无线GPRS传输模块，在由GPRS无线传输模块将数据发送到后台数据服务器，然后由后台服务系统对数据进行分析、处理。
本发明牲畜自动识别门对牲畜体重、生长个体信息采用感应式数据采集，操作更简单，更便捷，获得的数据和信息不能破坏或修改，提高工作效率，减少管理的成本，确保了数据的真实性和完整性，提高统计监测信息的时效性、准确性，利于监督管理，实现畜产品安全跟踪溯源。

Claims (4)

1.牲畜自动识别门，包括牲畜称重仪、耳标读写器、数据控制器、通道门、射频天线及出入口红外发射接收器，其特征是：牲畜称重仪安装在地下，通道门装在牲畜称重仪两端，通道门顶端装有射频天线，通道门入口和出口各装有一对红外发射接收器，耳标读写器及数据控制器在通道门的侧面，射频天线与耳标读写器相连，耳标读写器、牲畜称重仪和出入口红外发射接收器均与数据控制器相连。
2.根据权利要求1所述的牲畜自动识别门，其特征在于：数据控制器采用ARMCortex-M3内核芯片STM32F103为系统主控制器，其通过RS232通讯方式与耳标读写器、称重系统通讯，并根据IO口输入的红外收发器信息完成耳标数据与重量数据的整合，整合后的数据由RS232传送到GPRS无线通信模块。
3.根据权利要求1所述的牲畜自动识别门，其特征在于：牲畜称重仪采用AT89C52作为主控制芯片，对AT89C52主控制芯片的外围芯片进行控制并处理相关数据，物体重量由标准工业压力传感器测量，其输出值为1-5V标准工业电压信号，此值经由24bit高精度模数转换器CS1242转换为数字信号并由SPI总线传输至主控制器，主控制器将收到的数字量进行标度变换，转换后的实际结果一方面以动态扫描方式输出到液晶显示模块，另一方面将此结果通过RS232通讯接口传输到数据控制器供下一步数据整合使用，系统另配备2k比特I2C总线存储器HT24C02芯片，供系统存储配置参数。
4.根据权利要求1所述的牲畜自动识别门，其特征在于：耳标读写器采用51体系单片机AT89C52作为主控制芯片，射频读写模块以Si4133为频率源，其在915MHz频率下有效识别RFID卡距离长达12米，主控制器通过I2C总线与其进行信息交互，读写器数据可以保存在系统存储器中，系统存储器采用HT24C02芯片，也是通过I2C总线与主控制器通信，外围通信接口有RJ45网络接口，上位机可通过以太网访问并控制读写器，将读出的耳标信息用RS232通讯方式传送至数据控制器。
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