CN1030647A - 畜牧场用识别系统 - Google Patents

Abstract

一种识别系统，尤其适用于畜牧场，包括：收发两 用机，用来在检测区域产生一个电磁询问场并接收由 应答机发生的识别信号；多个编码应答机，能够发生 响应电磁询问场的识别信号；工作时，每个编码应答 机能够发生响应电磁询问场的识别信号；每个编码应 答机佩带在一个特定的动物身上并能发出一个同该 动物相关的识别信号。编码应答机具有较小的工作 范围并能植入动物体内。每个动物身上还佩带着一 个脉冲转发机，以响应由收发两用机产生的询问场， 并产生第二询问场触发植入的应答机。

Description

本发明涉及一种识别系统，尤其是适用于畜牧场的识别系统，包括：收发两用机，用来在检测区域内产生一个电磁询问场并接收由应答机发出的识别信号;多个编码应答机，能够发出响应电磁询问场的识别信号;工作时，每个编码应答机佩带在一个单独的动物身上并使其发出一个同该动物相关的独有的识别信号。

这种系统，特别是这种系统的应答机电路是已知的，例如我们的荷兰专利No176404。当具有这种电路的应答机被电磁问询场触发时，能够发出一种独特的代码，如数字代码。这种数字代码能转换成可被收发两用机或单独的接收机接收的识别信号。随着后来的技术发展，例如，在我们的荷兰专利申请86，01021中又描述了一种应答机，这种应答机包括一个可再编程序的存储器，这样，原始代码就可以变换和/或用新数据补充。

为了识别农场牲畜，例如猪、牛等，目前常采用耳记。在不同的畜牧分场，使用不同的耳记。这些耳记的佩带操作和方法表示着不同的含意，耳记上的信息性质也可以显示不同含意。除上述耳记之外，大多数动物还佩有电子标牌或应答机，它们借助于项圈佩带在动物身上，并通过各种自动系统进行动物的远距离识别。这些自动系统可以是投饲系统、分离系统、自动挤奶系统及其它牲畜管理系统。

本发明的目的是将目前使用的所有识别系统汇集于一个通用系统中。在该系统中，动物具备独有的活体号码。这些活体号码既可用作政府规定的识别和统计标志，又可作为农场、交易场所、运输途中和屠宰场中的自动装置的远距离识别物。由于耳记经常丢失，例如被障碍物刮掉，耳 记不能形成简单可靠的系统将活体号码稳定地与动物相联。此外，耳记号码对欺骗行为不敏感，这是因为不需要多少努力就能把耳记调换到别的动物上。

根据本发明，上述那种识别系统的特征是：编码应答机设计得能够植入动物体内并具有比较小的工作范围;还为每个动物提供一个可佩带在该动物身上的脉冲转发机;工作时，该脉冲转发机处于编码应答机的工作范围内，所述的脉冲转发机包括一个电路，该电路响应由收发两用机产生的询问场，并能自己产生第二询问场，该第二询问场能够触发植入的应答机。

于是，脉冲转发机就成了实现收发两用机与植入的应答机之间电磁耦合的中间站。因此能植入的应答机可以做得很小，以便它能用简单的方式如用一个简单的发射工具植入牲畜体内。这种能植入的应答机的规格例如：直径2毫米，长15毫米。很显然，由于如此小的尺寸，处于应答机中的线圈也会很小，因而应答机的工作范围也小。因为收发两用机的询问场需经长距离传播，在应答机附近询问场的密度较低，所以应答机自身不能直接把询问场感应到足够的强度。由于这个原因，本发明使用了一个中间站，即脉冲转发机，它与收发两用机及应答机之间都有一个有效的电磁耦合。

脉冲转发机可以佩带在动物身上，例如用一个项圈带在动物身上，另外还可以采用耳记的形式。贮存在应答机中的信息最好至少包括动物的活体号码。该活体号码还可以很方便地标在脉冲转发机的外面，以便能够直观地观察。

如果耳记因刮擦或其它原因而丢失，那么用电子学方法贮存活体号码的植入式应答机仍会保留在动物体内。而且跨接较大距离的耦合 还可以通过安放新的耳记而重新建立。在电学意义上，耳记可以是相同的，仅在由它们携带的直观号码上存在差异。

应注意的是，能植入的应答机的应用本身是已知的，例如可参见荷兰专利申请No，78，10245。

下面将参照附图，举例描述本发明的一些实施例。图中：

图1表示按照本发明的装置的实例。

图2表示图1中一部分的改型。

图3-5表示有源脉冲转发机的电路的一些实施例。

图1图示出本发明的装置的一个实施例，如图所述，该装置包括一个收发两用机1，它具有发射线圈2，工作时，借助于发射线圈2就能产生一个具有适当预定频率的电磁询问场。一般来说，任何牲畜电磁识别系统的收发两用机均可采用。在目前的市场上，可以买到不同厂家的各种形式的这类识别系统。

图1还表示出一个能植入的应答机3，它包括一个具有线圈L₁和电容C₁的接收电路4，该线圈可以缠绕在一个铁氧体磁棒5上。接收电路4与一个含有有源电子元件的编码电路6相连，工作时，这些电子元件以已知的方式接受电源电压和来自接收电路4的控制信号。例如，美国专利4196418就描述了一种适当的应答机。

在工作时，如果收发两用机产生的询问场的场强在应答机附近足够高的话，应答机将被触发。这意味着线圈L₁中的场力线数量应足够多，以便在LC电路4中感应出这样一个交流电压值，即编码电路中有源电子元件进行有效工作所需的供电电压可以取自该交流电压值。

根据本发明，应答机采用的是具有最小外部尺寸的可植入应答机。如果收发两用机所处位置与所要识别的动物间的距离仍象通常那样远， 则线圈L₁中仅能包含少量询问场的场力线。

由于这个原因，本发明使用了一个这里称之为脉冲转发机的中间站7。工作时，脉冲转发机被安排在植入的应答机附近，并且它响应收发两用机1的询问场，在应答机的线圈L₁附近产生一个足够强的场，以触发应答机。为此目的，脉冲转发机本身应当具有一个足够大的接收线圈，以包容大量的询问场场力线。

在所示的实施例中，脉冲转发机7包括一个LC电路8，它具有接收线圈9、电容器10和可以配备铁氧体磁棒12的第二线圈11。并且，脉冲转发机能够将能量以电磁方式即无线电方式传递给应答机的接收电路4。与电路4相同，电路8也调到与收发两用机的频率一致。同样，由应答机3发出的识别信号也能够通过脉冲转发机传送到收发两用机。

要植入的应答机最好有一个由某种材料制成的外壳或带有某种材料的涂层，这种材料在应答机植入后能同动物的组织愈合为一体。这样，既能防止应答机的欺骗性移位，又能进一步保证应答机处在为它选择的初始位置。合适的材料是聚乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）、聚甲基丙烯酸甲酯、Teflon（一种注册商标）涂层和硅橡胶。

脉冲转发机可以用各种方法佩带到动物身上，例如，脉冲转发机可以做成常见的颈圈状。另外，脉冲转发机还可以采用耳记的形式。然而应答机要植入动物的耳朵中。

在所有情况下，脉冲转发机最好具有动物识别的直观标志，例如它的活体号码。

应答机的编码电路6最好也含有活体号码或者类似的独有的识别标记。如果需要，附加信息也可以包含在编码电路中。这些别的信息 可以通过无线电装置改变，也可以不变。

万一脉冲转发机损坏或丢失，如果需要，还可以在应答机附近用一个特殊的便携式的收发两用机将植入的应答机触发，以确定它的代码。更新脉冲转发机的准备工作一般来说也是很简单的事，因为在电学和机械方面，所有脉冲转发机都是相同的。

我们注意到，还有另一种选择方案，脉冲转发机还可以仅包括单个线圈，该线圈可以配备一个铁氧体磁棒，也可以不配备。

图2图示出具有单个线圈14和铁氧体磁棒15的这种脉冲转发机7′。

此外，如果需要，还可以为脉冲转发机提供一个由电池供电的有源电路。这样，脉冲转发机就能在收发两用机和应答机之间的通路上充当有源放大器。在此情况下，脉冲转发机最好设计成只有当具有正确频率的询问场出现时才能被触发。这样，当确实需要时电池才接通。由于脉冲转发机是易接近的，电池可以安装在便于更换处。

更好地是，有源脉冲转发机可以设计成当电池耗尽时，能以以前描述的无源方式工作。

图3图示出有源脉冲转发机的一个实施例。如图所示，脉冲转发机电路包括一个输入电路L₂C₂、一个放大器20和一个输出电路L₃C₃。输入电路实现同询问场的电磁耦合，而输出电路则用来同应答机实现电磁耦合。放大器20接受来自电池21的电源电压。在本实施例中，电路是这样设计的，即只有脉冲转发机处于具有正确频率且场强足够的询问场中，电池才和放大器的供电接线柱相连。用这种方法，电池的使用寿命大大延长了。由于输入电路L₂C₂是一个同询问场频率一致的共振电路，频率选择可自动地进行。共振电路中感生的电压通过一 个比较器22，与一个预定的不变的极限值进行比较。一旦超出该极限值，开关装置23就立即闭合，放大器就被加上电源电压。因此，输入信号经过放大出现在输出电路的两端。

图4图示出图3的进一步改进，其中，比较器22和开关23采用整流器形式。这里使用的是单个二极管24，它对接收电路L₂C₂中感生出的电压进行整流，并将该电压输送给半导体开关25（如晶体三极管、闸流晶体管）的控制极。一旦控制极上的电压超过预定值，开关即闭合。

我们注意到，L₂和L₃之间可能产生电磁耦合，这种电磁耦合可能导致脉冲转发机发生振荡。为了避免这种振荡，线圈L₂和L₃的布置形式应采用隔断它们之间电磁耦合的方式。为此目的，例如，两线圈可以相互垂直地安装。

另一方面，也可以允许脉冲转发机振荡，但是，在此情况下应当使用一个时间继电器，以便在一个预定的时间间隔之后终止振荡。

图5表示设有时间继电器26的脉冲转发机电路，其中，在同一时刻输出电路与输入电路合并，因此，仅存在一个电路L^′ ₂C^′ ₂。时间继电器可以包括诸如施密特断路装置或一个二进制记数器之类的器件，它们在预定的时间间隔过后切断电池21和放大器20之间的联系。

我们注意到，如果需要，脉冲转发机可以设置编码电路，它可以再编程序，类似于现有技术中的编码应答机。也可以不设编码电路。这种编码脉冲转发机的代码可以全部或部分与记录在植入的应答机中的代码一致，也可以不一致。

为进行一般正常的识别工作，人们可以使用编码脉冲转发机，仅在个别情况下植入应答机才直接用来与收发两用机联系，例如：脉冲 转发机损坏或者人们希望核对脉冲转发机的代码。在此情况下，就可以用应答机附近的询问场将代码读出。

在阅读了上述说明书之后，那些熟练技术人员将很容易做出这些或类似变型，这些变型均被认为属于本发明的范围之内。

Claims (19)

1、一种识别系统，尤其适用于畜牧场，包括：收发两用机，用来在检测区域内产生一个电磁询问场并接收由应答机发出的识别信号；多个编码应答机，能够发出响应电磁询问场的识别信号；工作时，每个编码应答机佩带在一个特定的动物身上并能发出一个同该动物相关的识别信号，其特征是：上述编码应答机采用工作范围较小的、适于植入动物体内的应答机；并且，每一动物身上佩带一个脉冲转发机，工作时，该脉冲转发机处于动物的编码应答机的工作范围内，该脉冲转发机包括一个电路，该电路响应由收发两用机产生的询问场并能自己产生第二询问场，第二询问场能够触发植入的应答机。

2、根据权利要求1所述的识别系统，其特征是：至少一个脉冲转发机具有直观的识别标志。

3、根据权利要求1或2所述的识别系统，其特征是：至少一个脉冲转发机采用耳号形式。

4、根据权利要求1或2所述的识别系统，其特征是：至少一个脉冲转发机安装在被识别动物的项圈上。

5、根据前面任意一项权利要求所述的识别系统，其特征是：脉冲转发机的电路是一个无源电路，该电路包括至少一个与询问场频率一致的线圈。

6、根据权利要求1-4中任意一项所述的识别系统，其特征是：脉冲转发机的电路包括一个调谐电路，该调谐电路具有至少一个套在铁氧体磁棒上的线圈。

7、根据权利要求1-4中任意一项所述的识别系统，其特征是：至少一个脉冲转发机的电路中包括一个由电池供电的有源放大器电路。

8、根据权利要求7所述的识别系统，其特征是：上述至少一个脉冲转发机上设置有检测装置，该检测装置由具有预定频率的询问场触发，从而实现电池与放大器电路的电耦合。

9、根据权利要求7或8所述的识别系统，其特征是：至少一个脉冲转发机设计成当电池耗尽时，如同一个无源应答机那样工作。

10、根据前面任意一项权利要求所述的识别系统，其特征是：编码应答机设计成至少其部分代码能由无线电装置再编程序。

11、根据前面任意一项权利要求所述的识别系统，其特征是：可植入的应答机安装在一壳体内，该壳体外表面由能与动物组织愈合在一起的材料制成。

12、根据前面任意一项权利要求所述的识别系统，其特征是：至少一个脉冲转发机具有其自己的编码电路，该编码电路在适当的询问场的感应下产生一个代码信号。

13、一种识别系统，尤其适用于畜牧场，包括：收发两用机，用来在检测区域产生一个电磁询问场并接收由应答机发出的识别信号;多个编码应答机，能够产生响应电磁询问场的识别信号;工作时，每个编码应答机佩带在一个特定的动物身上并能发出一个同该动物相关的识别信号，其特征是：编码应答机是一种工作范围较小的微型化应答机，它能植入动物体内，而且，每一动物都带有这种附加的编码应答机，该附加的应答机用来发出一个响应询问场的识别信号。

14、根据权利要求7-13中任意一项所述的识别系统，其特征是：至少一个上述应答机包括一个充当输入电路的第一LC电路和充当输出电路的第二LC电路，输入电路与放大器的输入端相联，输出电路与放大器的输出端相联;检测装置是一个与输入电路相联的临界值检测器。

15、根据权利要求14所述的识别系统，其特征是：电池与放大器的一个接线柱之间的连线上有一个带控制极的半导体开关元件。

16、根据权利要求15所述的识别系统，其特征是：控制极通过整流器连接到输入电路上。

17、根据权利要求14-16中任意一项所述的识别系统，其特征是：输入电路和输出电路具有至少一个共用线圈。

18、根据权利要求14-17中任意一项所述的识别系统，其特征是：电池和放大器之间的连线上设置有时间继电器，该时间继电器在一预定的时间间隔之后切断电池与放大器的联系。

19、根据权利要求18所述的识别系统，其特征是：时间继电器也起极限值检测器和开关的作用。