CN104155920A - 一种妊娠母猪自动精准饲喂的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种妊娠母猪自动精确饲喂的控制方法。本发明包括饲喂控制器、计算机客户端软件、储料斗及下料电机、料槽箱体的组合。本发明还包括母猪的电子耳标、射频识读天线系统、无线WIFI网络环境、接近传感器、全机械式通道进出口门及连锁控制机构等。该控制方法因素包括：1)每次仅一头妊娠母猪进入饲喂器及自动识别耳标；2)按设定饲喂量，由控制器与接近传感器的互作，最少2次控制下料、定量采食和控制剩余料发生；3)计算机客户端查询控制器采食数据、修改控制参数如饲喂总量、饲喂结束日期等。该发明将个体电子自动识别、计算机模块化控制、传感器控制与饲喂控制器的结合，使得母猪个体按生理及生产养分需求的日粮精确饲喂达到最优状态。

Description

一种妊娠母猪自动精准饲喂的控制方法

一、技术领域

本发明专利涉及家畜自动饲喂的技术领域，特别是指针对妊娠母猪个体的日粮精确饲喂控制方法。

二、背景技术

我国是养猪业大国，每年出栏的商品猪数量基本在6亿头以上，居世界第一。而可繁殖母猪的数量基本稳定，大约在4900万头左右，大约占生猪存栏数量的11％左右，这意味着在我国需要饲养较多的繁殖母猪才能保证出栏商品猪的数量。具体而言，涉及到繁殖母猪的生产力水平。据Agri-stats2010年提供的母猪生产力行业基础报告，在国际上母猪繁殖力即生产力较高的欧洲国家如荷兰、丹麦、爱尔兰、法国等，一头繁殖母猪，年产窝数在2.3～2.5之间，一年能够提供的断奶活仔数高达24～26头，母猪死亡率，来自大样本数据(百万头以上)显示为6.8％，断奶日龄提前到18.7天，断奶仔猪重量也能达到5.6kg。在如此高的母猪生产力水平下，断奶均匀度基本一致的仔猪在其后的饲养过程中，饲喂管理方便，发育健康，发病率及淘汰率低，保证了最终的上市的猪只数量及猪肉数量的稳定供给，维护了猪价的稳定。

在我国，目前的母猪繁殖力相比之下，存在巨大的差距。据农业部有关部门统计，目前母猪年产窝数一般为2.0，一头母猪年产活仔数大约为15～20头，但能够提供的断奶活仔数仅为14头左右，为欧洲发达水平的56％左右，最终能提供出栏的商品猪头数大约在12头以上。这就意味着要提供相同数量的出栏猪只数量，则需要饲养的繁殖母猪的数量大约是高繁殖力国家的1.7倍以上，不仅需要多耗费大量的人力、物力及饲料资源，而且由此造成的排放及污染问题更加严重。

提高繁殖母猪的生产力，能否保证提供健康及体重均匀度较好的断奶仔猪，是保证商品猪饲养的关键，不仅是养殖场的核心竞争力，也是一个国家养殖业水平的主要组成部分。

那么是什么原因造成母猪繁殖力表现的巨大差异呢？首先从遗传潜力上分析，实际上，目前主要饲养的商品猪都是经过遗传改良后的大三元杂交品种，如杜洛克、长白、大约克等品种杂交而来，在遗传潜力上几乎同质化而无差异，越来越被行业认可的观点是，引起母猪生产力差异的根本原因在于对母猪的精细饲喂与管理甚至护理上。而对规模化母猪场的精细饲养，随着劳动力成本的增加，也越来越离不开自动智能化设备的采用。为此，在现代养殖领域，尤其是针对母猪的饲喂技术上，智能化、精确化的饲喂技术已经成为必然发展的趋势，尤其是随着我国劳动力的结构及成本悄然发生了颠覆性变化，生猪养殖模式已经从散养、家庭饲养迅速向集约化及规模化、标准化的模式转变，具有智能化、自动化及精细化的养殖技术成为行业发展的迫切需求。

从上个世纪80年代后，随着电子标识技术，特别是无源电子标签RFID(无线视频识别)技术的面市及应用，给动物个体的标识、自动识别及信息管理带来了可能；其次，随着对后备母猪、妊娠母猪及泌乳母猪等在不同生长、生理阶段对干物质及营养物质需要量的研究的深入，为合理制定母猪的日粮及供给量的确定提供了具有实际可操作性的理论依据；第三，饲料饲喂设备的自动连锁控制技术、精准投料的机构控制及定量技术也日趋成熟，为在约定的时间内将预设的饲料精确投放给特定的猪只个体，并有效控制理论日粮的盈余，在技术的集成上完全具有可能性。因此，在国际上，有关母猪的精确饲喂设备及方法的研究经历了大约30多年的发展历程，从过去以追求母猪的自动饲喂，逐步在基于个体标识技术的基础上，发展到目前的基于小群体及个体的母猪的精确自动饲喂，饲喂的频率、自动采食量的总量控制越来越符合理论需求，饲喂的事后日粮与理论日粮的变异逐渐较少。典型的饲喂设备及技术的代表，一是由荷兰Nedap公司生产的Velos母猪自动饲喂设备及技术，二是由美国奥斯本工业公司生产全自动母猪饲喂站(TEAM)。上述两家的设备及技术的共同点是，母猪在限定的活动区域内，实现自动识别、定量饲喂和发情检测，融为一体，在电源有保障的前提下，设备运行稳定，对发情的准确识别较高，饲喂量准确。而且在使用智能化的母猪自动饲喂设备后，让母猪从定位栏饲养模式解放出来，不仅有利于后备母猪的自由发育、妊娠母猪的胎儿发育，也提高了母猪的健康水平及成活率，大量的数据表明，能最终提高母猪的生产力水平。

由于与上述设备具有可竞争的厂家较少，有关设备价格在刚进入中国市场时，居高不下，而且一旦出现设备故障后，维护的成本极高，严重制约了设备的使用，只有大型的繁殖猪场的个别车间采用上述设备，而绝大多数中小规模的母猪繁殖场因价格原因望而却步。但是，中国的中小规模的母猪繁殖场(基础母猪在300～500头)的厂家数以千计，在新的养殖环境及劳动力市场的背景下，迫切需要具有中国自主知识产权、价格可以接受、对养殖场环境要求不是太高，并且可以自维护的母猪精确饲喂技术及设备。

国内有关母猪自动饲喂的设备及技术的报道较少。仅有河南河顺自动化设备有限公司报道过母猪智能化饲喂设备，但是，据对使用后的市场调查发现，开发的设备对现场用电的要求较高，一旦突然断电后，容易烧坏一些用于控制的元器件，现场维修较困难，系统的自动连锁控制程度不高，进出门锁易出问题，更为关键的是，预设的投料量是一次性下料，遇到个别或一些猪的胃口不好时，剩料问题严重，由此造成的剩料浪费也严重，实际上没有真正实现母猪个体的精细饲喂。因此必须从技术上解决智能化多次投料，精确饲喂，杜绝一次吃不完的剩料到最小化水平，甚至为零。

本发明专利就是应我国中小规模的母猪繁殖场对自动饲喂设备及技术的需求，从解决饲料的精确投喂入手，进行技术的集成与开发的。

三、发明内容

技术问题：本发明针对现有技术中未能按妊娠母猪个体的生理及生产目标，预设母猪个体的日粮饲喂量，也不能依据实际可采食的数量(可能少于预设的数量)，自动控制做到料槽无剩余料饲喂的缺陷，提供了基于母猪个体识别及日粮精确饲喂的自动控制方法，开发了一套集对猪只个体的耳标佩带、有效识别、总量控制下的多次投料及无剩料控制的方法与设备。不仅实现了对在群母猪个体采食情况的计算机管理，预设饲料投放的自动控制，而且提高了饲养管理水平与饲料采食的效率，并通过WIFI无线数据采集技术与设备控制技术的无缝链接，实现对妊娠母猪个体的精细饲喂与体况数据的自动化管理。

技术方案：一种基于个体自动识别、预设饲喂量精确控制的母猪饲喂的方法，硬件部分包括带有进入后连锁控制的单向锁门机构，带有接近传感器、射频识别天线及下水装置的的饲喂器，带有精密螺旋输送机的储料斗，嵌入有ARM高性能芯片的饲喂控制器，通过WIFI无线网络与控制器连接的计算机客户端，以及佩戴于母猪左耳中部并贮存有符合一定编码规则的编码低频(134.2KHZ)RFID耳标。软件部分包括嵌入在控制器ARM芯片中的数据贮存与管理模块，以及对二维耳标的识读模块；安装于计算机客户端的“母猪饲喂管理系统”软件等。上述硬件部分、软件部分，以及与控制饲喂的对象——妊娠母猪的识别、数据采集与传输，饲喂数据的下达，设备饲喂工序的自动控制，完成了对母猪的精确饲喂与数据的管理。

本方法的实现过程如下：

1.电子耳标佩戴、识读与无线通信

确定留做种母猪的青年猪在进入后备母猪饲喂舍后，需要佩戴标准低频RFID电子耳标，耳标的工作频率为134.2±1.5Khz，配合适当功率的、固定在饲喂器上的天线系统，对耳标的感应距离：15～25cm，响应时间＜0.5ms。一旦有母猪接近食槽采食时，读卡器自动获取该猪的身份信息。获取成功后，读卡器将读取到的母猪编码传输到控制器ARM芯片中，进行其后的信息处理。

需要注意的是：个别母猪会有咬架导致耳标脱落、损坏的情况，对于脱落的耳标，清洗干净消毒，通过耳号或猪场编号找到对应的母猪，将耳标打上。被猪咬破的耳标，先在读卡器上刷标，如果出现刷卡不灵敏，建议不要用该耳标，以免影响该猪的识别及采食控制。

母猪耳标编号是为满足母猪个体的精细饲喂及数字化管理而编码的。其编码可以不受农业部第67号对商品畜禽特定的15为数字编码的规定的约束。本发明中，耳标的编码长度定义为不超过15位的ASC II码(由数字和/或字母组成)，由猪场自行按一定规则定义，未作强制限定。但是，在同一个繁殖场，在一定的运行时期内，耳标编码应具有惟一性，可读性及可拓展性。

2.饲喂控制器

饲喂控制器是连接识别的猪只个体与现场计算机控制系统的纽带，由主控板、电机及显示屏组成。在本自动控制饲喂系统中，控制器实际上为下位机，其主控板嵌入的主芯片为高性能ARM LPC1766，是NXP的非常成熟的32位嵌入式处理器，利用计算机串口(9针口)可进行编程，并采用WIFI芯片技术(芯片型号为：STM32F215RG)与上位机(计算机客户端)通讯。

控制器(下位机)与耳标读卡器采用RS-232接口。当母猪初次进入饲喂设备后，先由读卡器读取到耳标后，数据迅速发送给下位机，下位机对该耳标进行校验，合格的耳标则与自己的数据库比对，不符合校验的耳标则视为无效。如果某母猪在某天第第一次进入，控制器内嵌的智能自处理模块会自动产生一条新的猪只信息记录，该记录的“耳标”字段会记录识别的耳标编码，“日期”字段为当天日期(date())，而针对该母猪的喂料数据，均事先依据不同的妊娠阶段设定好，并由控制器按照定义好的下料数量，向精准饲喂器发送动作指令，实际上是饲喂器下料电机旋转的次数，开始定量饲喂。否则，就意味著进入的猪只在当日并非第1次进入，这时，系统则从下位机基本信息库中，检索出具有该猪只的当日记录，记录中记载有该猪只当日的实际饲喂量，预设饲喂量等数据，由控制器控制饲喂如下的剩料部分(预定饲喂量-实际饲喂量)。一般情况下，定量饲料分2次饲喂，也有多余2次的情形发生。当猪只在第二次饲喂时突然停电或遇到意外的惊吓而提高离开，就会出现第3次进入采食的情形。即使如此，控制系统也会如同第2次进入的模式一样，完成第3次猪只进入的信息采集、饲喂余量的计算及饲喂的控制。

控制器数据的记录方法：由每台饲喂器的控制器记录的每只猪只采食记录最多为为一个月30天的数据，即30条记录，而每台饲喂器饲喂的母猪的最大数量为40头(依储料斗的容积及适宜的群居的猪只数量决定的)，决定了系统设定的控制器可记录的猪只采食记录的最大数为1200条。随着饲喂天数的增加，一旦记录数大于1200条，系统采用堆栈控制原理，即记录先进先出，保存实际记录的总数最大值不变。因此，需要通过无线网络与后面述及的上位机即计算机客户端进行数据的交换，在上位机保存已经在控制器内贮存过的数据。建议每隔10天或半个月让下位机(饲喂控制器)与上位机(计算机客户端)发生一次数据的交换。

特别的，饲喂控制器在无上位机的数据控制下，可以独立地与饲喂器协同工作，但其内部定义的数据是不能修改的。这样的系统设计是考虑到一旦上位机与下位机的链接，无论是有线还是无线通讯出现故障时，也不要影响饲喂器的正常工作，即为该精准饲喂系统的默认或缺省工作状态。

控制器将采集到的耳标信息、喂料控制信息通过Wifi无线网络与上位机连接，接受来自计算机客户端的查阅与修改，并不主动向计算机客户端传输数据。

控制器的电源设计：控制器采用24V配电柜统一供电。可以满足10台设备同时工作。24V低压电源，保证操作人员的人身安全。一般可以在控制室安装UPS不间断电源，保障在猪场突然断电后，计算机客户端、控制器及饲喂器等能继续正常工作，或者在允许的时间内正常关闭相应的设备。

3.上位机即计算机客户端系统

对软件、硬件的要求：考虑到猪场的运行环境不是很理想，需要PC机的稳定运行，建议电脑不低于以下配置，最好选用品牌服务器或者服务器主板。

上位机通过猪圈内的WIFI无线环境与控制器发生数据交互，数据交换的方式采用UART串口，即通用异步接收/发送装置，UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，如同USB的一个模块，插入在控制器的的主板上，内部WIFI芯片的型号为STM32F215RG。

在客户端利用.Net C##语言及My SQL开发了《母猪饲喂管理系统》。该系统具有网络数据库管理的特点，在启动《母猪饲喂管理系统》后，上位机就处于主要访问饲喂控制器的状态，如果通过无线网络访问成功，就可设置及发送饲喂参数给控制器、访问饲喂控制器数据记录、接受和长期保存控制器记录数据、以及对猪舍的饲喂设备状态、猪只喂料状态的各种数据进行统计分析与计算。

上位机对饲喂器的参数设置。当上位机与控制器连接成功后，可在控制器预设的不同妊娠期日饲喂量数据的基础上，进行更有针对性的临时性调整，主要可修改的数据项有：配种日期、体重、系谱，预定下料量及预设结束日期。其中，直接与精确饲喂有关的项目为“预定下料量”及“预设结束日期”。这样的修改可以在系统预设的基础上，对需要特别关照的猪只基于其自身的体况及健康状态进行一段时间的特备关照。

4.饲喂下料系统

下料系统由控制主板、特种电机、高精度螺旋机构、储料斗、喂料器箱体及传感器等组成。其中，下料电机采用特种电机，每次可精准的旋转一圈，即按旋转的圈数控制，保证下料的精度。而在特制高精度电机前端安装有高精度螺旋器，保证每次下料的一致性。螺旋下口采用直筒式下料，避免积料，达到零残留。储料斗可存放大约100千克饲料，基本满足40头母猪一天的进食量。而喂料器箱体为扇形体，底部为凹面体形状，远端高、近端低，最低处与槽的外延有一定的高度，使盛料的容积较富裕，减少采食过程中溢出与浪费，也让猪只容易采食。

特种电机的参数：151三刮式，电压24V，功率为80W雨刷电机。该电机能够实现单圈控制，每次运转一圈。雨刷电机转速分高低两档，本发明采用的是低速档位，保证因惯性产生的下料误差。

螺旋送料器的参数：

螺旋外径：70mm；

螺旋长度：440mm；

带壳体的螺旋总长：587mm。

通过电机旋转，带动螺旋旋转，饲料进入到螺旋前段的料斗，电机停止的时候，料斗口是朝上的，在旋转的过程中，料斗口会向下，然后最终停止在向上的位置。

下料控制用的接近传感器，选用韩国产品，型号为CR30-15DN奥托尼克斯的电容式接近传感器，只需接近到一定距离就可触发喂料电机开关，进行喂料。喂料时，每次做多旋转圈数为3圈，但又受控于每次设定的饲喂总量。

5.喷水器

给母猪吃湿料，不但能提高进食速度，提高采食舒适度，而且防止母猪大便干结。因此，在饲喂器下料的同时喷水，流水时间基本在6秒钟(可调)，水和饲料重量比是1∶2，通过调节阀门，可以控制水流量大小。当下水流量明显变小：1)：检查猪场水压是否正常。如水压太低，请调整水塔水压；2)：水压正常，则有可能是杂质堵塞管道，请清理过滤网。

6.进口门

连接母猪饲喂站，采用全机械式通道，避免了使用电动门在漏电，停电情况下无法工作的弊端。进口门采用两扇门，一扇向外开，一扇向里开，保证只有一头母猪能顺利进入采食。母猪进入通道后，系统会自动锁住进口门，避免别的母猪进入通道，影响前一头母猪进食，或者出现两天母猪同时在通道内，进食混乱的局面。当该头母猪采食完毕，离开通道，从通道离开后，精巧的机械连动设计，通道门打开后，进口门锁柱将拉起，进口门打开。具有结构简单、性能可靠、关门率高等优点。特别地，由于进口门每天反复开门、关门，加上母猪的破坏力非常强等原因，其进口门上拉簧、锁柱、锁柱弹簧等都是易损部件，出厂时，每套设备都配有备用件，当遇到进口门不能落锁或者无法自动打开时，猪场维护人员请调整螺柱高度达到正常落锁和开启，如发生部件损坏，请及时更换部件，解决此类问题，或者根据使用的时间长久，不等问题发生时，提前更换部件。

四、实施效果

本发明“一种妊娠母猪群精确自动饲喂的控制方法”已经在吉林长春市、北京市、山东省诸城市、河南许昌市等地的20余家种猪养殖企业使用，分别用来对后备母猪及妊娠母猪在小圈栏区域内的精确自动饲喂。使用后，养殖场的技术人员反应，利用研究的控制技术及设备，对猪只个体识别的效果好、控制器与计算机客户端通信连接未出现障碍，饲喂器定量投料精确，特别是每次投料后剩余料的现象极少，个别情况出现掉耳标的现象能由技术人员进行现场处理，2头猪同时进入饲喂器的现象在使用训练阶段有发生，但由于在饲喂器的的一侧装有可拆卸的侧门即应急门，可以让挤入的猪只快速放出，避免了对猪只造成的损伤，尤其对怀孕的母猪具有较好的保护效果。在不同的厂家使用后发现，当猪只经过7～10天现场人员的观察训练后，2头猪同时挤入饲喂器的事件就基本消除了。由于整个系统采用进出门的精巧的连动互锁机构设计，并配有单向的锁定螺帽，猪只进入、识别、投料、采食、离开井然有序，现场数据采集与无线控制精确、操作简单、稍加培训就会，适合一线技术员使用，并因为低电压的配制，保护了工作人员的安全。

技术及设备的应用达到了对小群体妊娠母猪个体的精确自动喂养，只要保证电的正常供给，计算机客户端的正常运行，饲喂器上料塔里不缺饲料，进出口门连动机构的正常维护，饲喂器及控制器都能自动正常运行。

五、附图说明

图1母猪精确饲喂器基本构架

如图1所示，基本架构包括：1.后通道固定栏，2.膨胀螺栓(若干个)，3.后过道出口4.连顶线，5.连接框架，6、7、8.连接螺母，9.螺旋给料装置，10.储料斗，11.前右过道护栏，12.连接板，13.前通道固定栏，14.前左过道护栏，15.前过道驱动机构16.拉力弹簧装置，17.通道门，18.保护装置，19.前通道开门装置，20.活动开门装置21.控制器装置，22.传感器装置等连接而成。

图2饲喂器装置正视图

饲喂器装置主要由饲喂器三角体1，呈弧面凹形的底座2，读卡器以及传感器走线管道3，与投喂饲料相伴流下的下水管道4，以及嵌入饲喂器体右侧的电子耳标识读的方形天线系统5，其内侧安装有电容式接近传感器装置。

图3储料斗装置正视图

储料斗装置主要由带特种电机驱动的螺旋输送器1，储料斗2，以及储料斗固定及支撑钢架3等连接而成。

图4母猪个体识别、数据采集(有线+无线)及饲喂控制流程。

六、具体实施方式

本发明为一种妊娠母猪精确自动饲喂的控制方法，包括：

1.母猪精细饲喂系统的基本框架

母猪精确饲喂系统机械部分包括进口门，进入通道，控制模块、食槽，料仓、离开通道，出口门等。当母猪进入通道，通过连动杆原理，进口门自动锁柱，避免后面母猪干扰当前母猪采食。母猪在饲喂器的食槽采食，采食完毕通过离开通道出去。母猪经过出口门后，连动器动作，进口门打开。

母猪精确饲喂系统数据通讯及软件控制部分由无线Wifi系统、控制器模块及计算机客户端软件组成。由嵌入到饲喂器右侧挡板外侧的RFID识读天线识读进入采食猪只的标识信息后，猪只的标识信息先通过安装在饲喂食槽箱体上的有线管道送入到控制器(下位机)的ARM缓冲内存中进行处理、数据记录的产生或者数据的直接贮存。而计算机客户端(上位机)通过现场的无线WIFI网络，与控制器连接，要么查阅控制器活动内存的数据，要么通过客户端的功能模块对控制器上的猪只饲喂中的一些参数字段，尤其是控制下料量的参数进行远程无线修改，以期达到更符合猪只个体的生长、生理等特性的精细化给料控制。

2.精准饲喂工作流程

(1)饲喂器配电柜通电后，按下开关按钮，控制器指示灯点亮，同时显示屏显示信息。则表示一切正常，表明可进入使用状态。

(2)母猪进入主通道，进口门锁柱自动下落，进口门在拉簧的作用下，进口门会自动锁住，防止后面猪只进入通道干扰前面猪采食，造成系统采集耳标信息有误。

(3)当母猪头伸到饲喂器食槽采食时，射频读取设备(读卡器)获取母猪的身份信息，通过事先科学计算的下料量，控制下料装置电机下料，达到智能化和精确饲喂的目的。当扫描到耳标信息后，主机会先转3圈，下大约300～330克料(料的比重有别：粉料转一圈，大约下100克料；颗粒料转一圈，大约下110克料)，同时下水。当猪只吃完下料后，如果有继续进食的需求，猪头会向右偏寻找在料槽右下角的余料，一般会接近或碰触到接近传感器，启动控制器控制下料电机工作，则会再转3圈下料，直到达到额定下料量为止。如果猪只不接近或碰触传感器，表明猪只无采食愿望，会离开饲喂器。

科学计算或设定母猪个体的采食量实质上是一个非常复杂的问题。母猪个体的采食量与其遗传特性、体重、怀孕日龄、季节变化，以及日粮中的主要养分能量浓度等有关，目前很难通过通用的公式表达各种情形下采食量的变化。但通过大量的观察试验结果总结出有关妊娠母猪的基本采食量规律及调控规律。一年中不同季节里，妊娠母猪的采食量总体上在2.1～2.6kg/d变化。对妊娠母猪一般采用阶段饲喂法，即在妊娠前期(≤30天)限量饲喂，一般限定的采食量在2.0～2.2千克/天；在泌乳中期(31～83天)，适量饲喂，一般限定的采食量在2.4～2.5千克/天；在妊娠后期(84天～分娩)，适当增加饲喂量，一般给定的采食量在2.6～2.8千克/天。妊娠前期限量饲喂，可防止母猪肥胖，有利于提高胚胎存活率，也有利于防止泌乳期采食量下降。妊娠后期增加饲料喂量，可保证胎儿快速生长发育的营养需要。针对不同的猪只个体及具体体况，一般需要在观察其采食特性，并结合事先配制日粮中的消化能(Mcal/kg)、蛋白质浓度(％)等，对每一母猪个体的每天采食量进行具体设定，并在观察其采食表现后(通过分析饲喂器控制器系统记录的母猪个体一段时间的采食量后)，再有针对性的调整一些个体的采食量，即不外乎或高出或调低一般设定的日采食量，尽可能达到自由采食的效果，实现有差异性的精确饲养。

本实例在控制器的ARM饲喂控制模块中，事先设定的、针对妊娠母猪的阶段饲养的基础饲喂量如下：

妊娠前期(≤30天)，日采食量在2000克/天；

泌乳中期(31～83天)，日采食量在2400克；

妊娠后期(84天～分娩)，日采食量2800克。

(4)当母猪采食完毕，从出口通道离开饲喂站。猪离开后，进口门自动打开。

(5)经过大量的观察分析，一般情况下，饲喂方式采用2次下料，第一次下料占总量的60％。例如，如果总是设定为2000克，则其60％为1200克。而饲喂器螺旋每转一圈，下料约110克(妊娠猪的颗粒料)，则实际旋转11圈，即1210克；第二次下完余下的大约40％，即2000-1210＝790(克)，而实际旋转的圈数可能为8圈，即880克，约有余量。按上述2次设定的喂养方式更有助于母猪的健康并提高设备利用率。但是实际饲喂过程中，个别猪只第1次采食后不等吃掉60％设定量就可能走掉了，系统也会自动记录实际采食量，将剩余多余40％料作为第2次投喂量。如果该猪只第2次采食不完剩余料量，就有可能出现第3次投料的情形，但据在几家养殖场数以百次的饲喂观察发现，这样的情形较少出现，大约在1～2％左右。即便出现多于2次喂料的情形，但在喂料总量上得到了精确的控制。

(6)每台饲喂器母猪的采食情况，不仅可以在识别到某猪只的有效耳标后，在控制器(下位机)的显示屏上直接显示出来，即耳标号、设定的饲喂量和实际饲喂量。也可以通过计算机客户端(上位机)通过无线网络连接到下位机上查询。

(7)饲喂数据的交换与保存。打开计算机或者平板电脑，启动客户端软件，通过无线网络与控制器连接后，即可与饲喂站进行数据交互，查看母猪吃料、怀孕天数等信息，方便猪场管理人员查看母猪吃料情况。

此外，每隔半个月或只要不超过半个月，至少要启动一次计算机客户端，发送数据提取的指令，将贮存在母猪饲喂控制器的ARM芯片内存中的采食数据记录交换到计算机客户端的数据库中，用于数据的长期保存或者数据的各种统计与分析。

控制器采集数据通过计算机客户端的指令提取后，在与已经贮存的数据合并时，一旦发现保存有先前的、相同猪只相同日期的饲喂记录数据，系统内部设定不会覆盖，而是在计算机客户端的数据库尾部添加未保存的新的数据记录，以保持数据的有效性并消除冗余。

3.猪只的适应性培训

1)耳标佩带凡是需要通过设备精细饲喂的青年母猪及妊娠母猪，在进入母猪自动饲喂设备之前，必须佩带好能有效识别的低频RFID电子耳标。一般在耳标佩戴前，需要通过电子标签的读写模块，将符合一定编码规则的猪只编码事先写入耳标的内存中。例如，可以按母猪的出生年份日期及在场内的顺序号，对场内母猪进行编号。因此，“201208120211”，就意味著该母猪出生与2012年8月12日，并且为该繁殖场的第0211号繁殖母猪。其次，需要在饲喂器的射频识别的有效区域内进行统一测试，测试有效后佩带。

2)饲喂器箱体的安装

附件图1所示的母猪饲喂器系统的安装要求：一般安装在母猪饲喂圈栏的一侧。如果在猪舍内，只依次设计了一排圈栏，则安装的一则自然靠近在管理人员工作通道一侧；如果有并排的2排圈栏，则安装紧靠中间工作人员通道的一侧，便于管理人员对设备的观察、维护保养及饲料给料状态的查看。其次，饲喂器安装在地面的位置，略高于圈栏地面15～20cm，既要保持饲喂器装置底面的相对干净，又要便于母猪的进出方便。

3)对母猪自动饲喂的训练

刚开始由饲养员借助外力，如鞭子等引导母猪个体进入饲喂器的入口进入饲喂器通道内，同时要阻止一同强行进入饲喂器的母猪。当然，强行进入的猪只情形极少。如果阻止未果，则要及时打开饲喂器进入近端的应急侧门，让猪只迅速离开，以免造成猪只的损伤。对于采食完设定饲喂量的猪只，如发现不愿离开，甚至直接躺下在饲喂器内，需要及时驱赶走，让后面的猪只依次进入实训采食。第三，观察记录猪只的采食量数据，为计算机客户端设定控制器内存的猪只饲喂参数提供依据。

一般情况下，对于第一次进入自动饲喂的母猪，需要7～10天的训练，就基本适应整个饲喂的过程。凡经过训练的猪只，今后整个繁殖过程就无需训练了。

4)系统计算机控制系统对软、硬件的要求是：

PC系统需求

CPU：双核，例如Intel奔腾D或AMD速龙64X2

内存：XP1GB，Vista2GB

硬盘：30GB可用硬盘空间

接口：网卡接口1个

操作系统：Windows XP SP3/Windows Vista SP1/Windows7

平板电脑要求：

CPU：双核2.4G CPU

内存：2GB

硬盘：30GB可用硬盘空间

操作系统：Windows8/Windows7

无线WIFI环境：

WIFI芯片型号为STM32F215RG。

通过上述相互关联的饲喂器装置，控制器、计算机客户端软件、传感器及无线网络，与识别猪只个体信息的交换、设备的控制，最终实现了对妊娠母猪个体的自动及精细化饲喂。

Claims (8)

1.一种妊娠母猪自动精确饲喂的控制方法，其特征在于，精准饲喂控制主要包括饲喂控制器、计算机客户端饲喂控制软件、饲喂器装置及全机械式通道进出口门等。

2.一种如据权利要求书1所述的精准饲喂控制器，其特征在于，其嵌入的程序模块，依据妊娠日龄，分妊娠前期、妊娠中期及妊娠后期，固定设定每日的饲喂量，并分2次饲喂，第1次不超过总量60％，第2次为剩余的40％。特殊情况下、也可实现超过2次以上的自动饲喂控制。

3.一种如权利要求1所述的计算机饲喂控制软件，其特征在于，通过现场无线网络访问饲喂控制器数据模块，可按妊娠母猪个体修改控制器设定的饲喂参数，满足具有差异性的精细化饲喂。

4.一种如权利要求1所述的饲喂器装置，其特征在于含有下料装置及饲喂料槽。

5.一种如权利要求1所述的全机械式通道进出口门，其特征在于避免了使用电动门在漏电，停电情况下饲喂器无法工作的弊端，而且保证只有一头母猪能顺利进入采食。

6.一种如权利要求4所述的下料装置，其特征在于含有一次性储存大约100千克饲料，供40头母猪一天饲喂量的储料斗，以及连接受如权利要求1所述的饲喂控制器控制的下料电机。

7.一种如权利要求4所述的饲喂料槽，其特征在于，在其底部带有接近传感器，配合饲喂控制器的参数，控制喂料电机的开启及旋转圈数，将可能出现的剩料控制到最小程度。

8.一种如权利要求6所述的下料电机，其特征在于通过电机旋转控制螺旋圈次、料斗口的朝向，来精确控制下料的数量。