CN111838068A - 一种仔猪管理方法及仔猪智能保温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种仔猪管理方法及仔猪智能保温装置，仔猪管理方法包括：对每一个母猪作一一对应的电子标识；采集母猪产下的仔猪所处环境的图像信息以及环境参数信息；对图像信息以及环境参数信息进行智能分析，获取产下的仔猪数量信息以及仔猪的健康信息；根据获取的仔猪数量信息以及仔猪的健康信息，调控环境参数。鉴于哺乳母猪和仔猪适宜的生长温度差异，母猪会在室温环境内，仔猪哺乳后会倾向进入保温装置内休息，当仔猪在保温装置内休息时，方便对哺乳母猪进行精细化喂养，同时保证了母猪和仔猪的健康成长，在这个过程中自动获得了养殖的关键数据。
Description
技术领域
本发明属于畜牧技术领域，具体涉及一种仔猪管理方法及仔猪智能保温装置。
背景技术
近年来，国家鼓励和大力扶持农业基础设施建设，支持科技和技术创新。在大型牧场中，农场主和企业开始摒弃传统的人工畜牧和管理模式，开始向生产自动化、管理集中化、经济效益化、决策智能化等方向逐渐转型。一方面，农场主和企业会加大牧场整体建设，开始引进一些先进的自动化设备，如产床、保温箱、自动喂料机、环境监测器等；另一方面也会不断进行技术革新，如在物联网技术日益成熟的条件下，在众多舍栏及动物身上布置各类传感器，监测动物日常生活并获取全方位的数据，然后对数据进行智能化分析，以数据推动生产，合理调度牧场资源，形成一条科学、合理、创新的生态产业化道路。本文以猪场为例，介绍智能保温箱的背景、组成、原理及应用。
仔猪的健康是每个农场主时刻需要关注的一个话题。在秋冬季节天气逐渐转凉，对仔猪健康影响最大的就是温度。在适宜的温度范围内，仔猪的成长率和抗病能力最高，进食量多，饲料利用率高。小猪在母体中长期处于恒温环境(39℃)，出生后环境突然变化，加上体内存储的能量不多，体温调节机能不健全，体重轻，缺少可以御寒的浓密毛发和发达的皮下脂肪，对环境的适应性差，代谢率低下，容易受寒引起腹泻等疾病，严重时会直接或间接地导致仔猪死亡。因此为了提高仔猪的存活率，对刚出生到日龄7天内的仔猪的保温措施尤为重要。另外，为了让仔猪更好地哺乳，通常将仔猪和母猪置于同一环境。仔猪初生的最适宜生长温度为35℃，但是此温度下母猪很有可能因为温度过高而产生应激引起吃料减少，泌乳量降低，这样会影响仔猪的成长。同时温度较高时母猪易频繁起卧，增加了压死仔猪的概率。温度太低时会使仔猪在泌乳的时候着凉，不利于仔猪的生长发育。因此通常需要在养殖场猪舍内提供仔猪和母猪两种不同的环境温度，往往是将母猪置于室温下，同时设置一个小环境来满足仔猪的生长要求，这种做法既满足了母猪和仔猪适宜的生长温度，同时也大大降低了生产成本。
现有技术中对仔猪的保温通常采用一个保温箱，保温室大小根据每个猪舍仔猪量而有所变化。在选择保温箱时，尽量选择导热系数低的材料，若材料导热系数高，则内壁很容易因为吸收保温灯的热量而发烫，容易烫伤仔猪，造成不必要的损失，同时需要考虑保温箱的整体密封性，密封性太差不仅会造成能源浪费，还会出现保温效果差的诸多问题。传统的保温箱通常会选择复合材料，并在顶部加装保温灯。保温灯的高度也需要合适，高度过低，仔猪会感到炎热从而宁可呆在外面扎堆也不进入保温箱，高度过高时保温箱内的温度又得不到保障。另外随着仔猪的不断生长，保温灯的高度需要不断进行调整，以适应仔猪生长的适宜温度。研究显示仔猪在不同日龄的适宜温度，见表1。
表1小猪不同日龄的适宜温度
| 出生6小时后 | 35℃ |
| 8～15日龄 | 25～27℃ |
| 16～27日龄 | 22～24℃ |
| 28～35日龄 | 20～22℃ |
现有传统的保温箱只能单纯对仔猪背部进行保温灯照射，但缺乏对仔猪小环境的监测和温度控制，保温灯的高度需要人工手动根据仔猪的日龄不断进行调整，需要耗费大量的人力资源，同时对仔猪的生活状态缺乏记录，没有相应的智能化数据管理平台，仔猪从出生到出栏的数据主要靠人工手动录入，大大增加了成本。
发明内容
本发明提供了一种仔猪管理方法，可以对环境进行实时监测，以便调整环境温度。
本发明的技术方案为：一种仔猪管理方法，包括：
对每一个母猪作一一对应的电子标识；
采集母猪产下的仔猪所处环境的图像信息以及环境参数信息；
对图像信息以及环境参数信息进行智能分析，获取产下的仔猪数量信息以及仔猪的健康信息；
根据获取的仔猪数量信息以及仔猪的健康信息，调控环境参数。
作为优选，还包括：
将采集的图像信息以及环境参数信息发送至智能终端，所述智能终端将图像信息以及环境参数信息上传至云端，所述智能终端或云端对所述图像信息以及环境参数信息进行所述智能分析。
作为优选，所述环境参数信息包括环境温度信息。
作为优选，还包括：
距离母猪分娩21天之后，母猪进入妊娠，仔猪进入保育阶段，暂停调控环境参数。
作为优选，还包括：
母猪分娩前一天，调控仔猪所处环境的环境参数，使得所处环境处于保温状态。
本发明还提供了一种仔猪智能保温装置，包括保温室，还包括用于调节所述保温室内部温度的温度控制系统，所述温度控制系统包括：
控制模块；
设置于所述保温室内且用于提供温度的保温灯；
设置于所述保温室内且用于检测所述保温室内温度大小的温度传感器探头；
所述控制模块接收所述温度传感器探头检测的温度数据，并根据接收的温度数据调节保温灯的大小。
作为优选，所述温度控制系统包括与所述保温灯以及控制模块供电的两根交流电力线。本发明只需要进两根交流电力线，就可以同时为保温灯和控制模块供电，不需要额外拉线，简单方便。
作为优选，所述温度控制系统还包括与所述控制模块通信连接的云平台。在云平台上可以将保温装置内实时温度和抓拍的图像进行显示，也可以对控制用到的参数进行设置和汇总，方便用户通过平台软件进行监管和控制。另外可以在云平台进行一些智能化分析，如对抓拍的仔猪图像进行人工智能多目标检测及特征分析，可以智能检测和监测到当前保温装置内仔猪的数量和每日健康状况，便于及时了解仔猪的健康，同时可以进行一些智能化数据录入，如自动在数据库中录入当前栏位仔猪的数量，出生日期，饲养日龄等数据。另外，还可以进行数据追踪和预测，方便成本预算和生产管理。
通过上传云平台的抓拍图像和自动录入的数据可以对小猪的状况进行反向追溯，可以长达100多天，同时可以进行一些精准推算和预测，如预估和推算出未来某个月小猪的出栏头数，新出生仔猪的大概头数，成年猪的出栏数，当月需要的饲料量，PSY指标等等。
作为优选，所述温度控制系统还包括设置于所述保温室内的摄像头，所述摄像头拍摄的图像信息发送至所述控制模块。本发明中可以在保温室内安装摄像头，通过摄像头对保温装置内仔猪进行图像抓拍，抓拍得到的图像可以通过控制模块上传至云平台，管理员可以通过云平台实时了解仔猪的情况。一般情况下，在仔猪小环境内安装一个大广角170度高清1080P摄像头。本发明找那个摄像头拍摄的图像也可以直接上传至云平台。
本发明中控制模块与所述云平台之间的连接方式有多种，作为优选，所述控制模块与所述云平台之间通过电力线载波模块连接。电力载波通讯即PLC，是英文Power lineCommunication的简称，电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，其最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。本发明中可以使得每个保温装置只需要安装一个控制模块，就可以将保温装置内温度、图像等数据稳定靠传输到主结点，然后主结点利用移动2G/3G/4G物联网网关上传到云平台，同时可以从云平台读取配置和控制参数进行本地化设备控制。
现有电力线载波模块的结构形式有多种，作为优选，所述电力线载波模块包括电源输入端口，变压器，实现数据信号调制串口透传的PLC透传网络模块，STA地址选择模块，用于RS485接口数据的RS485输出模块，用于控制喷雾电磁阀的开关的电磁阀输出模块，通过检测风机线上的电流来判断风机是否工作正常的霍尔电流/电压输入模块，以及实现业务通信和控制的MCU。
本发明中MCU的型号有多种，采用现有多种型号均可，作为优选，所述MCU的型号为STM32F103CBT6。
作为优选，所述电源输入端口输入的电压为AC220V。
作为优选，所述STA地址选择模块择STA的通信地址1～255。
本发明中通过电力线载波模块实现控制模块与所述云平台之间的通信连接，可以提供更远的传输距离和更高的传输速率，无需担心建筑物遮挡造成的无线信号衰减；理论传输距离5Km，相对于2.4G通讯技术，信道环境简单。提供200kbps应用层传输速率，保障IoT类产品通讯即时性；另外提供便捷的施工、运维，有电即能用，无需关注拓扑，只要保障设备供电，即可实现通讯；无需考虑部署中继节点，只要在同一电力变压器供电环境下，即可进行通讯；能够使用简单、经济的方案隔离通讯区域。
本发明中的电力线载波模块主要功能如下：
在220V～L/N线上实现电力载波通信和数据串口透传；
接收主CCO结点的配置和控制数据；
通过霍尔电流/电压互感检测风机是否正常工作；
可远程控制喷雾电磁阀；
RS485数据上传到云平台。
本发明中的电力线载波模块的软件环境可移植RT-Thread 4.0到STM32F103CBT6。
本发明中构成保温室的结构形式可以有多种，作为优选，还包括箱体，所述箱体内部的区域形成所述保温室，所述箱体上开设有供仔猪进入的进口。本发明可以设置为箱体结构形式，并且箱体的结构也可以有多种，不同的尺寸大小，不同的形状等，而且根据需要选择保温性较好的保温材料制备而成。
作为优选，还包括保温盖体，所述保温盖体与地面围成的区域形成所述保温室，所述保温盖体上开设有供仔猪进入的进口。本发明中也可以采用盖体的结构形式，将保温盖体盖在地面上，保温盖体与地面之间的区域形成所述保温室，仔猪可以通过进口进入保温室内，进口可以设置于保温盖体顶部，需要对仔猪进行保温时，可以将保温盖体盖在仔猪所趴的位置即可，使用起来非常方便。同样保温盖体所选用的材料，也可以根据需要选择保温性较好的保温材料制备而成。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
(1)本发明中的仔猪管理方法，可以实时监控仔猪所处状况，及时调节环境温度，以便于仔猪的养殖，另外，本发明中存储整个过程数据信息，可以为后续的养殖提供参考，例如可以了解过去生产管理情况、生产母猪年断奶仔猪数量、未来猪出栏预测等信息。
(2)本发明中仔猪智能保温装置中接入一个温度传感器探头，通过温度传感器探头检测保温室内的温度，控制模块可以利用电力线载波通讯技术，将保温室内的温度数据送达云平台显示，用于监视。本发明中可以根据检测到的数据信息，人工调节保温灯的亮度和功率，另外也可以控制模块根据仔猪的日龄自动或通过云平台配置参数手动设置和调整保温灯的亮度和功率，实现温度的自动控制。鉴于哺乳母猪和仔猪适宜的生长温度差异，母猪会在室温环境内，仔猪哺乳后会倾向进入保温室内休息，当仔猪在保温室内休息时，方便对哺乳母猪进行精细化喂养，同时保证了母猪和仔猪的健康成长。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明温度控制系统的示意图。
图3为本发明中电力线载波模块的电路连接示意图。
图4为本发明中保温盖体的结构示意图。
图5为本发明中仔猪管理方法的流程示意图。
图6为本发明中仔猪管理方法的原理示意图。
附图标记：
1、箱体；2、保温灯；3、控制模块；4、温度传感器探头；5、云平台；6、电力线载波模块；7、摄像头；8、保温盖体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例为一种仔猪管理方法，如图5和图6所示，该方法包括：
对每一个母猪作一一对应的电子标识；
采集母猪产下的仔猪所处环境的图像信息以及环境参数信息；
对图像信息以及环境参数信息进行智能分析，获取产下的仔猪数量信息以及仔猪的健康信息；
根据获取的仔猪数量信息以及仔猪的健康信息，调控环境参数。
上述的基础上，还包括：
将采集的图像信息以及环境参数信息发送至智能终端，所述智能终端将图像信息以及环境参数信息上传至云端，所述智能终端或云端对所述图像信息以及环境参数信息进行所述智能分析。
一般情况下，本实施例中环境参数信息包括环境温度信息。
另外，在母猪分娩前一天，调控仔猪所处环境的环境参数，使得所处环境处于保温状态。在距离母猪分娩21天之后，母猪进入妊娠，仔猪进入保育阶段，暂停调控环境参数。
实施例2
图1为一种仔猪智能保温装置，是结合实施例1设计的一种仔猪智能保温装置，其包括保温室以及用于调节所述保温室内部温度的温度控制系统。
如图2所示，本实施例中温度控制系统包括：
控制模块3；
设置于所述保温室内且用于提供温度的保温灯2；
设置于所述保温室内且用于检测所述保温室内温度大小的温度传感器探头4；
所述控制模块3接收所述温度传感器探头4检测的温度数据，并根据接收的温度数据调节保温灯2的大小。
其中，温度控制系统包括与所述保温灯2以及控制模块3供电的两根交流电力线。本实施例只需要进两根交流电力线，就可以同时为保温灯2和控制模块3供电，不需要额外拉线，简单方便。
本实施例中温度控制系统还可以包括与所述控制模块3通信连接的云平台5；设置于所述保温室内的摄像头7，所述摄像头7拍摄的图像信息发送至所述控制模块3。本实施例中可以在保温室内安装摄像头7，通过摄像头7对保温装置内仔猪进行图像抓拍，抓拍得到的图像可以通过控制模块3上传至云平台5，管理员可以通过云平台5实时了解仔猪的情况。一般情况下，在仔猪小环境内安装一个大广角170度高清1080P摄像头7。
本实施例中在云平台5上可以将保温装置内实时温度和抓拍的图像进行显示，也可以对控制用到的参数进行设置和汇总，方便用户通过平台软件进行监管和控制。另外可以在云平台5进行一些智能化分析，如对抓拍的仔猪图像进行人工智能多目标检测及特征分析，可以智能检测和监测到当前保温装置内仔猪的数量和每日健康状况，便于及时了解仔猪的健康，同时可以进行一些智能化数据录入，如自动在数据库中录入当前栏位仔猪的数量，出生日期，饲养日龄等数据。另外，还可以进行数据追踪和预测，方便成本预算和生产管理。
通过上传云平台5的抓拍图像和自动录入的数据可以对小猪的状况进行反向追溯，可以长达100多天，同时可以进行一些精准推算和预测，如预估和推算出未来某个月小猪的出栏头数，新出生仔猪的大概头数，成年猪的出栏数，当月需要的饲料量，PSY指标等等。
本实施例中控制模块3与所述云平台5之间的连接方式有多种，本实施例中控制模块3与所述云平台5之间通过电力线载波模块6连接。电力载波通讯即PLC，是英文Powerline Communication的简称，电力载波是电力系统特有的通信方式，电力载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术，其最大特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递。本实施例中可以使得每个保温装置只需要安装一个控制模块3，就可以将保温装置内温度、图像等数据稳定靠传输到主结点，然后主结点利用移动2G/3G/4G物联网网关上传到云平台5，同时可以从云平台5读取配置和控制参数进行本地化设备控制。
现有电力线载波模块6的结构形式有多种，如图3所示，本实施例中电力线载波模块6包括电源输入端口，变压器，实现数据信号调制串口透传的PLC透传网络模块，STA地址选择模块，用于RS485接口数据的RS485输出模块，用于控制喷雾电磁阀的开关的电磁阀输出模块，通过检测风机线上的电流来判断风机是否工作正常的霍尔电流/电压输入模块，以及实现业务通信和控制的MCU。
本实施例中MCU的型号有多种，采用现有多种型号均可，例如述MCU的型号为STM32F103CBT6；电源输入端口输入的电压为AC220V，STA地址选择模块择STA的通信地址1～255。
本实施例中通过电力线载波模块6实现控制模块3与所述云平台5之间的通信连接，可以提供更远的传输距离和更高的传输速率，无需担心建筑物遮挡造成的无线信号衰减；理论传输距离5Km，相对于2.4G通讯技术，信道环境简单。提供200kbps应用层传输速率，保障IoT类产品通讯即时性；另外提供便捷的施工、运维，有电即能用，无需关注拓扑，只要保障设备供电，即可实现通讯；无需考虑部署中继节点，只要在同一电力变压器供电环境下，即可进行通讯；能够使用简单、经济的方案隔离通讯区域。
本实施例中的电力线载波模块6主要功能如下：
在220V～L/N线上实现电力载波通信和数据串口透传；
接收主CCO结点的配置和控制数据；
通过霍尔电流/电压互感检测风机是否正常工作；
可远程控制喷雾电磁阀；
RS485数据上传到云平台5。
本实施例中的电力线载波模块6的软件环境可移植RT-Thread 4.0到STM32F103CBT6。
本实施例中接入一个温度传感器探头4，通过温度传感器探头4检测保温装置内的温度，控制模块3可以利用电力线载波通讯技术，将保温装置内的温度数据送达云平台5显示，用于监视。本实施例中可以根据检测到的数据信息，人工调节保温灯2的亮度和功率，另外也可以控制模块3根据仔猪的日龄自动或通过云平台5配置参数手动设置和调整保温灯2的亮度和功率，实现温度的自动控制。鉴于哺乳母猪和仔猪适宜的生长温度差异，母猪会在室温环境内，仔猪哺乳后会倾向进入保温装置内休息，当仔猪在保温装置内休息时，方便对哺乳母猪进行精细化喂养，同时保证了母猪和仔猪的健康成长。
在上述实施例中构成保温室的结构形式可以有多种，例如如图1所示，本实施例中还包括箱体1，所述箱体1内部的区域形成所述保温室，所述箱体1上开设有供仔猪进入的进口。本发明可以设置为箱体结构形式，并且箱体1的结构也可以有多种，不同的尺寸大小，不同的形状等，而且根据需要选择保温性较好的保温材料制备而成。
另外，还可以有其他实施方式，例如如图4所示，该实施例中还包括保温盖体8，所述保温盖体8与地面围成的区域形成所述保温室，所述保温盖体8上开设有供仔猪进入的进口。本发明中也可以采用盖体的结构形式，将保温盖体8盖在地面上，保温盖体8与地面之间的区域形成所述保温室，仔猪可以通过进口进入保温室内，进口可以设置于保温盖体8顶部，需要对仔猪进行保温时，可以将保温盖体8盖在仔猪所趴的位置即可，使用起来非常方便。同样保温盖体8所选用的材料，也可以根据需要选择保温性较好的保温材料制备而成。
上述具体实施例只是用来解释说明本发明，而非是对本发明进行限制，在本发明的宗旨和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何不付出创造性劳动的替换和改变，皆落入本发明专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种仔猪管理方法，其特征在于，包括：
对每一个母猪作一一对应的电子标识；
采集母猪产下的仔猪所处环境的图像信息以及环境参数信息；
对图像信息以及环境参数信息进行智能分析，获取产下的仔猪数量信息以及仔猪的健康信息；
根据获取的仔猪数量信息以及仔猪的健康信息，调控环境参数。
2.如权利要求1所述的仔猪管理方法，其特征在于，还包括：
将采集的图像信息以及环境参数信息发送至智能终端，所述智能终端将图像信息以及环境参数信息上传至云端，所述智能终端或云端对所述图像信息以及环境参数信息进行所述智能分析。
3.如权利要求1所述的仔猪管理方法，其特征在于，所述环境参数信息包括环境温度信息。
4.如权利要求1所述的仔猪管理方法，其特征在于，还包括：
距离母猪分娩21天之后，母猪进入妊娠，仔猪进入保育阶段，暂停调控环境参数。
5.如权利要求1所述的仔猪管理方法，其特征在于，还包括：
母猪分娩前一天，调控仔猪所处环境的环境参数，使得所处环境处于保温状态。
6.一种仔猪智能保温装置，包括用于容纳仔猪的保温室，其特征在于，还包括用于调节所述保温室内部温度的温度控制系统，所述温度控制系统包括：
控制模块；
设置于所述保温室内且用于提供温度的保温灯；
设置于所述保温室内且用于检测所述保温室内温度大小的温度传感器探头；
所述控制模块接收所述温度传感器探头检测的温度数据，并根据接收的温度数据调节保温灯的大小。
7.如权利要求6所述的仔猪智能保温装置，其特征在于，所述温度控制系统还包括设置于所述保温室内的摄像头，所述摄像头拍摄的图像信息发送至所述控制模块。
8.如权利要求7所述的仔猪智能保温装置，其特征在于，所述温度控制系统还包括与所述控制模块通信连接的云平台。
9.如权利要求6所述的仔猪智能保温装置，其特征在于，还包括箱体，所述箱体内部的区域形成所述保温室，所述箱体上开设有供仔猪进入的进口。
10.如权利要求6所述的仔猪智能保温装置，其特征在于，还包括保温盖体，所述保温盖体与地面围成的区域形成所述保温室，所述保温盖体上开设有供仔猪进入的进口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010625215.8A CN111838068A (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 一种仔猪管理方法及仔猪智能保温装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010625215.8A CN111838068A (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 一种仔猪管理方法及仔猪智能保温装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111838068A true CN111838068A (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=72989014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010625215.8A Pending CN111838068A (zh) | 2020-07-01 | 2020-07-01 | 一种仔猪管理方法及仔猪智能保温装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111838068A (zh) |
-
2020
- 2020-07-01 CN CN202010625215.8A patent/CN111838068A/zh active Pending
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