CN110100751A - 智能喂料与清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于牲畜养殖技术领域，提供了一种智能喂料与清洗系统。本发明包括圈舍和对应圈舍设置的料槽，包括如下：信息采集与处理单元：对圈舍料槽环境及牲畜状态进行信息采集并分析得出投料量和清洗结论，向料量控制与投喂单元发送投料量的信号，向料槽与辅助清洗单元发送清洗的信号；料量投喂单元：根据信息采集与处理单元发送的投料量信号向料槽投喂饲料；料槽清洗单元：根据信息采集与处理单元发送的清洗信号对料槽进行清洗，实现了对牲畜每个个体差异化的进行喂养，以最大程度的激发牲畜的成长潜力的技术效果。

Description

智能喂料与清洗系统

技术领域

本发明涉及牲畜养殖技术领域，具体涉及一种智能喂料与清洗系统。

背景技术

牲畜养殖从家庭养殖到个体户养殖，再到企业养殖，规模越来越大，竞争越来越激烈，选种、育种、饲料品种、饲养环境、饲养方法，降低发病率、死亡率、淘汰生长缓慢牲畜，任何一个环节做不好，就可能在市场竞争中被淘汰。

传统的牲畜大规模喂养方法是在牲畜成长的特定的阶段，特定的时间喂养特定的饲料，一切皆批量化进行。但是每头猪都是一个独立的个体，每个个体对食物的需求或者生活习性都会有些许差别，忽视个体差异，一味的批量化养殖，不利于牲畜的成长。比如有的猪可能因为患病或者其他原因，食量减少，此时还继续将料槽内调价饲料，必然会造成浪费，同时由于忽视了个体的差异，很容易在发病初期无法及时发现，导致病情扩大，而有的猪胃口特别好，按照传统的喂养量，无法满足其食量，而未能真正激发其成长潜力。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供智能喂料与清洗系统，实现了对牲畜每个个体差异化的进行喂养，以最大程度的激发牲畜的成长潜力的技术效果。

为达到上述目的，本发明提供的智能喂料与清洗系统，包括圈舍和对应圈舍设置的料槽，包括如下：信息采集与处理单元：对圈舍料槽环境及牲畜状态进行信息采集并分析得出投料量和清洗结论，向料量控制与投喂单元发送投料量的信号，向料槽与辅助清洗单元发送清洗的信号；料量投喂单元：根据信息采集与处理单元发送的投料量信号向料槽投喂饲料；料槽清洗单元：根据信息采集与处理单元发送的清洗信号对料槽进行清洗。

本方案的技术原理及技术效果如下：

通过信息采集与处理单元对圈舍和料槽的情况的采集和处理，然后决定是否进行喂食或者对料槽进行清洗，通过对牲畜信息化分析，以此实现牲畜自动化喂养，进而提高牲畜喂养的效率，降低喂养成本，使牲畜能够更加充分及时的得到营养补充，对牲畜每个个体差异化的进行喂养，以最大程度的激发牲畜的成长潜力。

进一步，所述信息采集与处理单元包括控制模块、三维扫描仪、红外传感器、声音传感器、光强传感器和图像传感器，所述红外传感器、三维扫描仪、声音传感器、光强传感器和图像传感器电连至所述控制模块，通过红外传感器对牲畜的体温情况进行检测，声音传感器可以检测牲畜的叫声、呼吸频率、是否咳嗽、以及圈舍有无异常响动等，判断猪群是否健康和正常，光强传感器可以检测圈舍的光照，判断牲畜在休息的时候管是否光照过多，进食的时候是否光照过少，通过图像传感器对牲畜体型和圈舍料槽进行图像采集，进而判断圈舍料槽是否需要清扫，牲畜进食是否充足，是否需要进一步补充饲料。

进一步，所述信息采集与处理单元还包括滑杆和移动体，所述滑杆水平穿插设置于各圈舍的上方，所述滑杆滑动配合有所述移动体，所述移动体设有所述红外传感器、三维扫描仪、声音传感器、光强传感器和图像传感器，移动体作为传感器集合体，移动体可以在滑杆上进行滑动游走在多个圈舍之间，进而通过一个移动体实现对多个圈舍进行检测，提高传感器的利用效率。

进一步，所述料量投喂单元包括输送组件和投料组件；所述输送组件包括穿插设置于所述圈舍上方的输送管道和在所述输送管道内定向运动的输送推链，所述输送推链包括链条和推板，该推板分布固定于所述链条上，所述链条通过电机带动；所述投料组件对应所述圈舍的料槽分布的投喂支管，所述投喂支管的进料端向上连接至所述输送管道，所述投喂支管的出料端设有自动闸门，通过输送组件将饲料进行运送，链条拉动推板在输送管道内定向运动，饲料在推板下找输送管道内定向移动，然后通过投料组件将饲料从输送组件分配到圈舍的料槽内，实现更加高效快速的对各圈舍的牲畜进行分食，降低人工成本。

进一步，所述投喂支管包括内管、外管和第一驱动齿轮；所述外管套设于所述内管的外壁，所述内管的外壁轴向设有滑槽和第一齿条，所述外管转动设有与所述第一齿条啮合的第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮通过第一电机带动，该第一电机与所述控制模块电连，所述外管对应所述滑槽嵌装有滚珠，所述滚珠滚动配合于所述滑槽内；所述内管的上端与所述输送管道连通，所述自动闸门设置在外管的下端。外管和内管作为对该牲畜加食的量具，通过外管和内管的总体积对饲料的量进行测量，通过第一驱动齿轮与第一齿条的啮合，转动第一驱动齿轮的的时候，通过第一驱动齿轮带动外管上下移动，即外管相对内管移动，将会改变外管和内管的总体积将发生改变，即可以通过第一驱动齿轮进行改变对牲畜加食量具的体积，在信息采集与处理单元对牲畜和料槽的情况完成检测分析之后，决定对牲畜加食量，避免加食过多造成浪费，加食过少影响其正常生长。

进一步，所述自动闸门包括水平滑动配合于所述外管下端的闸门本体，所述闸门本体的外侧壁设有第二齿条，所述外管的下端设有与所述第二齿条啮合的第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮通过第二电机带动，该控制模块与第二电机电连，所述闸门本体包括封闭区和敞开区，所述第二驱动齿轮带动所述闸门本体滑动，通过所述封闭区和敞开区将所述外管的下关闭或者打开，第二驱动齿轮与第二齿条啮合，进而带动闸门本体的封闭区或者敞开区将外管的下端打开或者关闭，更加方便快速。

进一步，料量投喂单元还包括过渡料斗，所述过渡料斗的上端口设置于所述外管的出料端，所述过渡料斗的下端延伸至所述料槽，为了避免输送组件与牲畜发生干扰，通常将其设置在圈舍的较高处，而投料组件是提供加食量的测量，因此其长度有限，无法直接将饲料导引到料槽内，因此采用过渡料斗对饲料进行导引，避免饲料倾洒到料槽外，造成浪费。

进一步，所述料槽清洗单元包括排污沟、翻转组件和清洗水管，所述排污沟设置于所述料槽的下方，所述料槽的两端同轴设有转轴，所述转轴与支架转动配合所述翻转组件驱动料槽旋转，进而使所述料槽的槽口向下对准所述排污沟的上端口，所述清洗水管上设有节流阀门，所述清洗水管的出水口分布于所述排污沟内，所述清洗水管的出水口指向所述料槽。

料槽的两端设有转轴，因此料槽可以在排污沟的上方进行转动，在牲畜吃完饲料的时候，通过翻转料槽，将料槽内的残渣倒在下方的排污沟内。

通过节流阀门可以控制清洗水管的水量，当清洗水管的出水量调小的时候，水仅在排污沟内流动，进而将排污沟内的废渣冲洗干净，将清洗水管的出水量加大的时候，料槽的槽口向下，水就可以向上冲洗料槽内，进行将料槽内的残余饲料快速冲洗到排污沟内，一个出水口就可以实现对排污沟和料槽的双重清洗。

进一步，所述翻转组件包括第三齿条、主动齿轮和从动齿轮，所述第三齿条与所述转轴同轴环绕设置于所述料槽的外壁，主动齿轮和从动齿轮设置于所述排污沟的上端口的两侧，所述主动齿轮和从动齿轮分别与所述第三齿条啮合，所述主动齿轮通过电机带动，通过主动齿轮可以驱动料槽以转轴为轴心进行转动，进而实现将料槽翻转，通过主动齿轮和从动齿轮的配合，可以使得料槽支撑的更加稳定，更加平稳的进行转动。

进一步，包括如下步骤：S1对圈舍料槽环境及牲畜状态进行信息采集并分析得出投料量和清洗结论，其中采集和分析全天进行；S2根据S1中得到的投料量和清洗结论向料槽投喂饲料或者清洗圈舍料槽；所述信息采集包括牲畜，圈舍和料槽的图像、圈舍的光强、牲畜的三维立体图像、牲畜的红外成像和声音，通过全天候对卷着料槽及牲畜进行检测，可以及时针对牲畜的状态做出对策，提高牲畜饲料的效率，更加精准的向牲畜投食，为牲畜提供一个更加舒适的成长环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例滑杆和移动体的示意图；

图3为本发明实施例量投喂单元的立体图；

图4为图3的A局部放大图；

图5为本发明实施例投喂支管的立体图；

图6为本发明实施例输送管道的立体图；

图7为本发明实施例料槽的立体图；

图8为本发明实施例排污沟的立体图；

图9为本发明实施例料槽清洗单元侧视图。

附图标记：

滑杆1、移动体2、输送管道3、主动齿轮4、内管5、外管6、过渡料斗7、料槽8、排污沟9、支架10、链轮11、料仓12、从动齿轮13、轮体14、转轴15、推板16、第三齿条17、第一齿条18、滑槽19、滚珠20、第一驱动齿轮21、闸门本体22、封闭区23、敞开区24、第二齿条25、第二驱动齿轮26、出水口27、节流阀门28、清洗水管29。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例：

如图1所示，本发明实施例包括圈舍和对应圈舍设置的料槽8。

具体本实施例包括如下信息采集与处理单元、料量投喂单元和料槽8清洗单元。通过信息采集与处理单元对圈舍和料槽8的情况的采集和处理，然后决定是否进行喂食或者对料槽8进行清洗，通过对牲畜信息化分析，以此实现牲畜自动化喂养，进而提高牲畜喂养的效率，降低喂养成本，使牲畜能够更加充分及时的得到营养补充。

信息采集与处理单元：对圈舍料槽8环境及牲畜状态进行信息采集并分析得出投料量和清洗结论，向料量控制与投喂单元发送投料量的信号，向料槽8与辅助清洗单元发送清洗的信号。所述信息采集与处理单元包括控制模块(RWD62)、红外传感器(HC-SR501)、声音传感器(BR-ZS1)、三维扫描仪、光强传感器(GY-30)和图像传感器(IMX323)，所述红外传感器(杰模：COM-1M12)、声音传感器、三维扫描仪、光强传感器和图像传感器电连至所述控制模块。本方案中红外传感器、声音传感器、光强传感器和图像传感器对信息采集分析均为现有技术，因此在此不再赘述。

所述信息采集与处理单元还包括滑杆1和移动体2，所述滑杆1水平穿插设置于各圈舍的上方，所述滑杆1滑动配合有所述移动体2，移动体2上转动设有两个外圆周为弧形槽的轮体14，轮体14通过电机驱动，两个轮体14圆周侧壁相对设置，其中轮体14的弧形槽与滑杆1配合，通过轮体14带动移动体2在滑杆1上往复运动。所述移动体2设有所述红外传感器、三维扫描仪、声音传感器、光强传感器和图像传感器。

料量投喂单元：根据信息采集与处理单元发送的投料量信号向料槽8投喂饲料。

所述料量投喂单元包括输送组件和投料组件。

所述输送组件包括穿插设置于所述圈舍上方的输送管道3和在所述输送管道3内定向运动的输送推链，输送管道3上设有料仓12，所述输送推链包括链条和推板16，该推板16分布固定于所述链条上，所述链条通过电机带动，在电机上设置有与链条适配的链轮11，通过电机带动链轮11转动，链轮11带动链条在输送管道3内定向循环滑动，链条带动推板16经过料仓12的时候将饲料运送在输送管道3，然后在经过投料组件的时候将饲料排下。

所述投料组件对应所述圈舍的料槽8分布的投喂支管，所述投喂支管的进料端向上连接至所述输送管道3，所述投喂支管的出料端设有自动闸门。所述投喂支管包括内管5、外管6和第一驱动齿轮21；所述外管6套设于所述内管5的外壁，所述内管5的外壁轴向设有滑槽19和第一齿条18，所述外管6转动设有与所述第一齿条18啮合的第一驱动齿轮21，所述第一驱动齿轮21通过第一电机带动，该第一电机与所述控制模块电连，所述外管6对应所述滑槽19嵌装有滚珠20，所述滚珠20滚动配合于所述滑槽19内；所述内管5的上端与所述输送管道3连通，所述自动闸门设置在外管6的下端。第一电机与控制模块连接，通过控制模块发出的型号决定转动量，进而设置外管6和内管5形成的总体积，饲料装满外管6和内管5即可。

所述自动闸门包括水平滑动配合于所述外管6下端的闸门本体22，所述闸门本体22的外侧壁设有第二齿条25，所述外管6的下端设有与所述第二齿条25啮合的第二驱动齿轮26，所述第二驱动齿轮26通过第二电机带动，该控制模块与第二电机电连，所述闸门本体22包括封闭区23和敞开区24，所述第二驱动齿轮26带动所述闸门本体22滑动，通过所述封闭区23和敞开区24将所述外管6的下关闭或者打开。在输送管道3内的饲料加入到投喂支管内的时候，将自动闸门关闭，即将封闭区23封堵上外管6的下端。当需要向料槽8内加料的时候，通过第二电机带动这门本体将敞开区24滑动对应在外管6的下端口，进而使得投喂支管内的饲料排下去。

料量投喂单元还包括过渡料斗7，所述过渡料斗7的上端口设置于所述外管6的出料端，所述过渡料斗7的下端延伸至所述料槽8。通过过渡料斗7可以将饲料导引到料槽8内，输送管道3设置位置可以远离圈舍，避免发生相互干扰的情况。

料槽清洗单元：根据信息采集与处理单元发送的清洗信号对料槽8进行清洗。所述料槽8清洗单元包括排污沟9、翻转组件和清洗水管29，所述排污沟9设置于所述料槽8的下方，所述料槽8的两端同轴设有转轴15，所述转轴15与支架10转动配合所述翻转组件驱动料槽8旋转，进而使所述料槽8的槽口向下对准所述排污沟9的上端口，所述清洗水管29上设有节流阀门28，所述清洗水管29的出水口27分布于所述排污沟9内，所述清洗水管的出水口指向所述料槽8。所述翻转组件包括第三齿条17、主动齿轮4和从动齿轮13，所述第三齿条17与所述转轴15同轴环绕设置于所述料槽8的外壁，主动齿轮4和从动齿轮13设置于所述排污沟9的上端口的两侧，所述主动齿轮4和从动齿轮13分别与所述第三齿条17啮合，所述主动齿轮4通过电机带动。通过主动齿轮4和从动齿轮13对料槽8进行支撑，同时主动齿轮4带动料槽8实现翻转，将料槽8内的残渣向下倒进排污沟9内。将出水口的水量调大，可以对翻转后的料槽8进行冲洗，将出水口的水量调小后可以将排污沟9内的残渣冲洗离开。

第一电机、第二电机、第三电机均为伺服电机，因皆为常规部件，为突出本申请的发明要点，在附图中未画出。

智能喂料与清洗系统的工作方法，包括如下步骤：

S1对圈舍料槽8环境及牲畜状态进行信息采集并分析得出投料量和清洗结论，其中采集和分析全天进行；

S2根据S1中得到的投料量和清洗结论向料槽8投喂饲料或者清洗圈舍料槽8；

所述信息采集包括牲畜，圈舍和料槽8的图像、圈舍的光强、牲畜的三维立体图像、牲畜的红外成像和声音。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种智能喂料与清洗系统，包括圈舍和对应圈舍设置的料槽(8)，其特征在于，包括如下：

信息采集与处理单元：对圈舍料槽(8)环境及牲畜状态进行信息采集并分析得出投料量和清洗结论，向料量控制与投喂单元发送投料量的信号，向料槽(8)与辅助清洗单元发送清洗的信号；

料量投喂单元：根据信息采集与处理单元发送的投料量信号向料槽(8)投喂饲料；

料槽清洗单元：根据信息采集与处理单元发送的清洗信号对料槽(8)进行清洗。

2.根据权利要求1所述的智能喂料与清洗系统，其特征在于，所述信息采集与处理单元包括控制模块、红外传感器、三维扫描仪、声音传感器、光强传感器和图像传感器，所述红外传感器、声音传感器、光强传感器和图像传感器电连至所述控制模块。

3.根据权利要求2所述的智能喂料与清洗系统，其特征在于，所述信息采集与处理单元还包括滑杆(1)和移动体(2)，所述滑杆(1)水平穿插设置于各圈舍的上方，所述滑杆(1)滑动配合有所述移动体(2)，所述移动体(2)设有所述红外传感器、三维扫描仪、声音传感器、光强传感器和图像传感器。

4.根据权利要求1所述的智能喂料与清洗系统，其特征在于，所述料量投喂单元包括输送组件和投料组件；

所述输送组件包括穿插设置于所述圈舍上方的输送管道(3)和在所述输送管道(3)内定向运动的输送推链，所述输送推链包括链条和推板(16)，该推板(16)分布固定于所述链条上，所述链条通过电机带动；

所述投料组件包括对应所述圈舍的料槽(8)分布的投喂支管，所述投喂支管的进料端向上连接至所述输送管道(3)，所述投喂支管的出料端设有自动闸门。

5.根据权利要求4所述的智能喂料与清洗系统，其特征在于，所述投喂支管包括内管(5)、外管(6)和第一驱动齿轮(21)；

所述外管(6)套设于所述内管(5)的外壁，所述内管(5)的外壁轴向设有滑槽(19)和第一齿条(18)，所述外管(6)转动设有与所述第一齿条(18)啮合的第一驱动齿轮(21)，所述第一驱动齿轮(21)通过第一电机带动，该第一电机与所述控制模块电连，所述外管(6)对应所述滑槽(19)嵌装有滚珠(20)，所述滚珠(20)滚动配合于所述滑槽(19)内；

所述内管(5)的上端与所述输送管道(3)连通，所述自动闸门设置在外管(6)的下端。

6.根据权利要求4所述的智能喂料与清洗系统，其特征在于，所述自动闸门包括水平滑动配合于所述外管(6)下端的闸门本体(22)，所述闸门本体(22)的外侧壁设有第二齿条(25)，所述外管(6)的下端设有与所述第二齿条(25)啮合的第二驱动齿轮(26)，所述第二驱动齿轮(26)通过第二电机带动，该控制模块与第二电机电连，所述闸门本体(22)包括封闭区(23)和敞开区(24)，所述第二驱动齿轮(26)带动所述闸门本体(22)滑动，通过所述封闭区(23)和敞开区(24)将所述外管(6)的下关闭或者打开。

7.根据权利要求4所述的智能喂料与清洗系统，其特征在于，所述料量投喂单元还包括过渡料斗(7)，所述过渡料斗(7)的上端口设置于所述外管(6)的出料端，所述过渡料斗(7)的下端延伸至所述料槽(8)。

8.根据权利要求1所述的智能喂料与清洗系统，其特征在于，所述料槽(8)清洗单元包括排污沟(9)、翻转组件和清洗水管(29)，所述排污沟(9)设置于所述料槽(8)的下方，所述料槽(8)的两端同轴设有转轴(15)，所述转轴(15)与支架(10)转动配合所述翻转组件驱动料槽(8)旋转，进而使所述料槽(8)的槽口向下对准所述排污沟(9)的上端口，所述清洗水管(29)上设有节流阀门(28)，所述清洗水管(29)的出水口分布于所述排污沟(9)内，所述清洗水管(29)的出水口(27)指向所述料槽(8)。

9.根据权利要求8所述的智能喂料与清洗系统，其特征在于，所述翻转组件包括第三齿条(17)、主动齿轮(4)和从动齿轮(13)，所述第三齿条(17)与所述转轴(15)同轴环绕设置于所述料槽(8)的外壁，主动齿轮(4)和从动齿轮(13)设置于所述排污沟(9)的上端口的两侧，所述主动齿轮(4)和从动齿轮(13)分别与所述第三齿条(17)啮合，所述主动齿轮(4)通过电机带动。

10.根据权利要求1-9任一项所述的智能喂料与清洗系统的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1对圈舍料槽(8)环境及牲畜状态进行信息采集并分析得出投料量和清洗结论，其中采集和分析全天进行；

S2根据S1中得到的投料量和清洗结论向料槽(8)投喂饲料或者清洗圈舍料槽(8)；

所述信息采集包括牲畜，圈舍和料槽(8)的图像、圈舍的光强、牲畜的三维立体图像、红外成像和声音。