CN104574195B - 基于rfid和数据挖掘的智能配料方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于RFID和数据挖掘的智能配料方法和系统，方法包括：向每一只被监测奶牛身体上均固定RFID标签；使被监测的奶牛通过安装有读卡器的识别通道，读卡器读取RFID标签存储的奶牛基本信息，并将读取到的信息传输到服务器；服务器接收所述奶牛基本信息，并读取数据库，获得被监测奶牛的历史数据；通过分析计算奶牛基本信息和历史数据，得到最佳饲料配额信息，然后将最佳饲料配额信息发送到智能配料设备的控制端；在控制端的控制下，自动配制满足所述最佳饲料配额信息的混合饲料，使用混合饲料喂养被监测的奶牛。能够根据每个奶牛个体情况计算出最佳比例的饲料，同时自动搭配出最佳比例的饲料，具有智能化程度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种配料方法，具体涉及一种基于RFID和数据挖掘的智能配料方法和系统。
背景技术
精细农业是从20世纪90年代发展起来的基于信息和知识的现代农业管理与经营理念，是实现农业可持续发展的技术支持。精细农业技术体系是农学、农业工程、电子与信息科技等多种学科知识的集成，其应用研究与发展涉及到直接面向农业生产者应用服务的电子信息高新技术，农田信息快速采集与可视化表达技术，农田耕作、土肥管理、农药利用、污染控制等适用技术和农业工程装备及其产业化技术。
精细养殖是精细农业的重要组成部分。精细农业包含的理论、技术和工程都能应用在精细养殖的整个过程中。奶业是世界公认的节粮、经济、高效型产业，奶业发展水平是一个国家畜牧业以至于整个农业发展水平的重要标志。为了实现奶牛的高效、优质生产，需要科学搭配饲喂奶牛的饲料配比，但是，现有技术中，仍然主要采取人工搭配饲料配比的方式，具有效率低的不足；另外，所搭配的饲料配比主要是基于经验进行的，具有较大的局限性，难以达到显著提高奶牛产量及提高所产牛奶品质的目标。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于RFID和数据挖掘的智能配料方法和系统，能够根据每个奶牛个体情况自动搭配最佳比例的饲料，具有智能化程度高的优点。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种基于RFID和数据挖掘的智能配料方法，包括以下步骤：
S1，向每一只被监测奶牛身体上均固定RFID标签，所述RFID标签具有唯一的编号，用于识别被监测奶牛，同时，向所述RFID标签中存储奶牛基本信息；
S2，使被监测的奶牛通过安装有读卡器的识别通道，所述读卡器读取所述RFID标签存储的奶牛基本信息，并将读取到的所述奶牛基本信息通过网络传输到服务器；
S3，所述服务器接收所述奶牛基本信息，并读取数据库，获得所述被监测奶牛的历史数据；通过分析计算所述奶牛基本信息和历史数据，得到最佳饲料配额信息，然后将所述最佳饲料配额信息发送到智能配料设备的控制端；
S4，在所述控制端的控制下，自动配制满足所述最佳饲料配额信息的混合饲料，使用所述混合饲料喂养被监测的奶牛。
优选的，S3具体为：
所述服务器预先设置主要养分预测模型、奶牛母乳曲线模型；采用数据挖掘算法对所述奶牛基本信息和历史数据进行分析，按照个体计算出符合筛选条件的奶牛曰营养需要量，然后按照对相同生产或生理阶段的奶牛，采用相同的精补料类型及相同粗饲料原料的原则，根据主要养分预测模型和奶牛母乳曲线模型算法依个体体况批量优化曰粮配方，获得最佳饲料配额信息。
优选的，S3具体为：
所述服务器获取的奶牛基本信息和历史数据包括：奶牛的所处环境的温度信息、所处环境的湿度信息、奶牛月龄、产奶期数、本期产奶天数、产奶期望量和产奶的奶质期望信息；
通过能上述的奶牛基本信息和历史数据信息进行分析，一方面，根据奶牛营养需要与饲料库存信息的关系计算得到推荐基本饲料信息，并进一步计算得到配合饲料基本信息；另一方面，对上述奶牛基本信息和历史数据信息综合使用数据挖掘智能学习算法、支持向量机算法、支持向量回归算法和核主成分分析算法进行分析，得到合适的配料方案，并进一步得到优化饲料基本信息；
所述服务器对比分析所述配合饲料基本信息和所述优化饲料基本信息，得到所述最佳饲料配额信息。
本发明还提供一种基于RFID和数据挖掘的智能配料系统，包括：服务器、固定在被监测奶牛身体上的RFID标签、读卡器和智能配料设备；所述服务器通过通信网络与所述读卡器和所述智能配料设备通信。
优选的，所述智能配料设备为多称重传感器称重与投喂模块。
优选的，所述多称重传感器称重与投喂模块包括：控制主机、若干个饲料容器、若干个称重传感器和一个饲料搅拌机；其中，每一个饲料容器单独放置在一个称重传感器上，每一个饲料容器的出料口均通过输料通道与所述饲料搅拌机的进料口连通，并且，在该输料通道上设置有阀门；各个阀门与所述称重传感器均与所述控制主机连接。
优选的，所述智能配料设备为单称重传感器称重与投喂模块。
优选的，所述单称重传感器称重与投喂模块包括控制主机、一个称重感应器、若干个饲料容器和饲料搅拌机；其中，所述称重感应器通过运动控制机构移至各个饲料容器的下方；每一个饲料容器的出料口均通过输料通道与所述饲料搅拌机的进料口连通，并且，在该输料通道上设置有阀门；各个阀门与所述称重感应器均与所述控制主机连接。
本发明的有益效果如下：
本发明提供一种基于RFID和数据挖掘的智能配料方法和系统，能够根据每个奶牛个体情况计算出最佳比例的饲料，同时自动搭配出最佳比例的饲料，具有智能化程度高的优点。
附图说明
图1为本发明提供的基于RFID和数据挖掘的智能配料方法的流程示意图。
图2为本发明提供的基于RFID和数据挖掘的智能配料方法中第三步的具体流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明：
如图1所示，本发明提供一种基于RFID和数据挖掘的智能配料方法，包括以下步骤：
S1，向每一只被监测奶牛身体上均固定RFID标签，所述RFID标签具有唯一的编号，用于识别被监测奶牛，同时，向所述RFID标签中存储奶牛基本信息；
S2，使被监测的奶牛通过安装有读卡器的识别通道，所述读卡器读取所述RFID标签存储的奶牛基本信息，并将读取到的所述奶牛基本信息通过网络传输到服务器；
S3，所述服务器接收所述奶牛基本信息，并读取数据库，获得所述被监测奶牛的历史数据；通过分析计算所述奶牛基本信息和历史数据，得到最佳饲料配额信息，然后将所述最佳饲料配额信息发送到智能配料设备的控制端。
具体的，服务器预先设置主要养分预测模型、奶牛母乳曲线模型；采用数据挖掘算法对所述奶牛基本信息和历史数据进行分析，按照个体计算出符合筛选条件的奶牛曰营养需要量，然后按照对相同生产或生理阶段的奶牛，采用相同的精补料类型及相同粗饲料原料的原则，根据主要养分预测模型和奶牛母乳曲线模型算法依个体体况批量优化曰粮配方，获得最佳饲料配额信息。
此外，本步骤还具体为：如图2所示，服务器获取的奶牛基本信息和历史数据包括：奶牛的所处环境的温度信息、所处环境的湿度信息、奶牛月龄、产奶期数、本期产奶天数、产奶期望量和产奶的奶质期望信息；
通过能上述的奶牛基本信息和历史数据信息进行分析，一方面，根据奶牛营养需要与饲料库存信息的关系计算得到推荐基本饲料信息，并进一步计算得到配合饲料基本信息；另一方面，对上述奶牛基本信息和历史数据信息综合使用数据挖掘智能学习算法、支持向量机算法、支持向量回归算法和核主成分分析算法进行分析，得到合适的配料方案，并进一步得到优化饲料基本信息；
所述服务器对比分析所述配合饲料基本信息和所述优化饲料基本信息，得到所述最佳饲料配额信息。
S4，在所述控制端的控制下，自动配制满足所述最佳饲料配额信息的混合饲料，使用所述混合饲料喂养被监测的奶牛。
本发明还提供一种基于RFID和数据挖掘的智能配料系统，其特征在于，包括：服务器、固定在被监测奶牛身体上的RFID标签、读卡器和智能配料设备；所述服务器通过通信网络与所述读卡器和所述智能配料设备通信。
对于智能配料设备，本发明提供了两种结构：
(一)多称重传感器称重与投喂模块
多称重传感器称重与投喂模块包括：控制主机、若干个饲料容器、若干个称重传感器和一个饲料搅拌机；其中，每一个饲料容器单独放置在一个称重传感器上，每一个饲料容器的出料口均通过输料通道与所述饲料搅拌机的进料口连通，并且，在该输料通道上设置有阀门；各个阀门与所述称重传感器均与所述控制主机连接。
(二)单称重传感器称重与投喂模块
单称重传感器称重与投喂模块包括控制主机、一个称重感应器、若干个饲料容器和饲料搅拌机；其中，所述称重感应器通过运动控制机构移至各个饲料容器的下方；每一个饲料容器的出料口均通过输料通道与所述饲料搅拌机的进料口连通，并且，在该输料通道上设置有阀门；各个阀门与所述称重感应器均与所述控制主机连接。
通过上述两种结构的智能配料设备，可在控制主机的控制下，自动搭配出所需配比的饲料，具有自动化程度高的优点。
因此，本发明提供的基于RFID和数据挖掘的智能配料方法和系统，能够根据每个奶牛个体情况计算出最佳比例的饲料，同时自动搭配出最佳比例的饲料，具有智能化程度高的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种基于RFID和数据挖掘的智能配料方法，其特征在于，
智能配料系统包括：服务器、固定在被监测奶牛身体上的RFID标签、读卡器和智能配料设备；所述服务器通过通信网络与所述读卡器和所述智能配料设备通信；
其中，所述智能配料设备为多称重传感器称重与投喂模块；
其中，所述多称重传感器称重与投喂模块包括：控制主机、若干个饲料容器、若干个称重传感器和一个饲料搅拌机；其中，每一个饲料容器单独放置在一个称重传感器上，每一个饲料容器的出料口均通过输料通道与所述饲料搅拌机的进料口连通，并且，在该输料通道上设置有阀门；各个阀门与所述称重传感器均与所述控制主机连接；
其中，所述智能配料设备为单称重传感器称重与投喂模块；
其中，所述单称重传感器称重与投喂模块包括控制主机、一个称重感应器、若干个饲料容器和饲料搅拌机；其中，所述称重感应器通过运动控制机构移至各个饲料容器的下方；每一个饲料容器的出料口均通过输料通道与所述饲料搅拌机的进料口连通，并且，在该输料通道上设置有阀门；各个阀门与所述称重感应器均与所述控制主机连接；
所述方法包括以下步骤：
S1，向每一只被监测奶牛身体上均固定RFID标签，所述RFID标签具有唯一的编号，用于识别被监测奶牛，同时，向所述RFID标签中存储奶牛基本信息；
S2，使被监测的奶牛通过安装有读卡器的识别通道，所述读卡器读取所述RFID标签存储的奶牛基本信息，并将读取到的所述奶牛基本信息通过网络传输到服务器；
S3，所述服务器接收所述奶牛基本信息，并读取数据库，获得所述被监测奶牛的历史数据；通过分析计算所述奶牛基本信息和历史数据，得到最佳饲料配额信息，然后将所述最佳饲料配额信息发送到智能配料设备的控制端；
S4，在所述控制端的控制下，自动配制满足所述最佳饲料配额信息的混合饲料，使用所述混合饲料喂养被监测的奶牛；
其中，S3具体为：
所述服务器预先设置主要养分预测模型、奶牛母乳曲线模型；采用数据挖掘算法对所述奶牛基本信息和历史数据进行分析，按照个体计算出符合筛选条件的奶牛日营养需要量，然后按照对相同生产或生理阶段的奶牛，采用相同的精补料类型及相同粗饲料原料的原则，根据主要养分预测模型和奶牛母乳曲线模型算法依个体体况批量优化日粮配方，获得最佳饲料配额信息；
其中，S3具体为：
所述服务器获取的奶牛基本信息和历史数据包括：奶牛的所处环境的温度信息、所处环境的湿度信息、奶牛月龄、产奶期数、本期产奶天数、产奶期望量和产奶的奶质期望信息；
通过能上述的奶牛基本信息和历史数据信息进行分析，一方面，根据奶牛营养需要与饲料库存信息的关系计算得到推荐基本饲料信息，并进一步计算得到配合饲料基本信息；另一方面，对上述奶牛基本信息和历史数据信息综合使用数据挖掘智能学习算法、支持向量机算法、支持向量回归算法和核主成分分析算法进行分析，得到合适的配料方案，并进一步得到优化饲料基本信息；
所述服务器对比分析所述配合饲料基本信息和所述优化饲料基本信息，得到所述最佳饲料配额信息。
2.一种采用如权利要求1所述方法的智能配料系统，其特征在于，包括：服务器、固定在被监测奶牛身体上的RFID标签、读卡器和智能配料设备；所述服务器通过通信网络与所述读卡器和所述智能配料设备通信；
其中，所述智能配料设备为多称重传感器称重与投喂模块；
其中，所述多称重传感器称重与投喂模块包括：控制主机、若干个饲料容器、若干个称重传感器和一个饲料搅拌机；其中，每一个饲料容器单独放置在一个称重传感器上，每一个饲料容器的出料口均通过输料通道与所述饲料搅拌机的进料口连通，并且，在该输料通道上设置有阀门；各个阀门与所述称重传感器均与所述控制主机连接；
其中，所述智能配料设备为单称重传感器称重与投喂模块；
其中，所述单称重传感器称重与投喂模块包括控制主机、一个称重感应器、若干个饲料容器和饲料搅拌机；其中，所述称重感应器通过运动控制机构移至各个饲料容器的下方；每一个饲料容器的出料口均通过输料通道与所述饲料搅拌机的进料口连通，并且，在该输料通道上设置有阀门；各个阀门与所述称重感应器均与所述控制主机连接。
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| 奶牛营养诊断智能信息系统的研究与开发;王娟勤;《中国优秀硕士学位论文全文数据库农业科技辑》;20091115;第2009年卷(第11期);第3.2节 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104574195A (zh) | 2015-04-29 |
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