CN112595396A - 一种养殖场种鸡自动称重系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种养殖场种鸡自动称重系统和方法，该系统包括：身份识别设备、种鸡称重模块、数据处理模块和终端；身份识别设备、种鸡称重模块均和数据处理模块连接，数据处理模块还和终端连接；身份识别设备接收到数据处理模块发送的读取指令后，采集养殖场种鸡的身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡称重模块采集养殖场种鸡的重量信息，并将重量信息发送至数据处理模块，数据处理模块对重量信息进行处理，得到种鸡的实际重量，最后通过串口转换模块将种鸡身份信息与种鸡重量信息发送到工业触控一体机，同时可通过蓝牙传输模块将数据发送到带蓝牙功能的移动设备，完成测量数据的存储和记录。
Description
技术领域
本发明涉及种鸡智能化养殖技术领域，特别涉及一种基于种鸡身份识别与个体性能测量的养殖场种鸡自动称重系统和方法。
背景技术
近年来，家禽养殖行业快速发展，传统的个体户养殖方式已经向规模化、集约化家禽养殖企业转变。家禽养殖企业的生产及管理方法也由传统的人工方式向以自动化技术、计算机技术为手段的现代智能化管理体系发展，从而使家禽生产养殖更加科学、智能、高效。而在家禽养殖的智能化进程中一个重要的环节便是对于家禽个体的精确识别。家禽个体识别的重要性在于通过对个体的标定，为家禽个体的日龄、入舍出舍日期、体重等相关参数的记录提供依据，便于家禽养殖数据库、信息管理系统对家禽个体参数信息的管理，为后续的精细化养殖提供科学的指导。
目前在家禽养殖领域中，已经开始广泛的使用RFID脚环或标签来标记家禽个体，对家禽的个体进行精确的识别。但是还缺乏基于RFID的相关参数测量采集装置来配套使用。因此行业内急需研发一种更加便捷合适的方法或者系统以对家禽个体进行精确识别与管理。
发明内容
针对上述家禽养殖领域所存在的瓶颈问题，本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点与不足，提供了一种养殖场种鸡自动称重系统和方法，该系统基于RFID脚环以及电子称重设备，结合二种技术的优势对种鸡个体体重参数进行精确的管理。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：
一种养殖场种鸡自动称重系统，包括：身份识别设备、种鸡称重模块、数据处理模块和终端；身份识别设备、种鸡称重模块均和数据处理模块连接，数据处理模块还和终端连接；身份识别设备接收到数据处理模块发送的读取指令后，采集养殖场种鸡的身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡称重模块采集养殖场种鸡的重量信息，并将重量信息发送至数据处理模块，数据处理模块对重量信息进行处理，得到种鸡的实际重量，并将种鸡的身份信息及其对应的实际重量发送至终端，实现养殖场种鸡的自动称重。
优选地，身份识别设备为RFID标签和EM4305读写器，RFID标签设置在种鸡脚环上，当EM4305读写器接收到数据处理模块发送的读取指令后，EM4305读写器读取存储在RFID标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡身份信息包括种鸡ID和种鸡称重后其他健康检测信息。
优选地，身份识别设备包括：二维码标签和二维码扫描器，二维码标签设置在种鸡上，当二维码扫描器接收到数据处理模块发送的读取指令后，二维码扫描器读取存储在二维码标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡身份信息包括种鸡ID和种鸡称重后其他健康检测信息。
优选地，种鸡称重模块包括种鸡体重测定箱和电子秤重仪器，鸡体重测定箱用于悬挂和固定种鸡；电子称重仪器用于采集种鸡的体重信息。
优选地，鸡体重测定箱内设置双联挂钩，用于鸡只的倒挂固定；电子秤重仪器包括依次连接的全桥式应变称重传感器，滤波放大电路和24位A/D转换模块。
优选地，数据处理模块，包括：主控单元，主控单元和A/D转换模块连接，主控单元采集A/D转换模块的数字信号，并对数字信号进行限幅、均值滤波算法和校准得出种鸡体重信息。
优选地，主控单元采用STM32F103系列芯片，终端为工业触控一体机和/或带蓝牙功能的移动设备。
优选地，养殖场种鸡自动称重系统还包括无线通信模块，数据处理模块通过无线通信模块还和终端连接；无线通信模块为蓝牙传输模块。
一种养殖场种鸡自动称重方法，包括：主控单元以预设频率自动发送读取指令至扫描EM4305读写器，扫描EM4305读写器根据读取指令读取套在种鸡脚上的RFID标签，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID号与种鸡体重信息发送到终端。
一种养殖场种鸡自动称重方法，包括：主控单元以预设频率自动发送读取指令至二维码扫描器，二维码扫描器根据读取指令读取设置种鸡上的二维码扫描器，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID号与种鸡体重信息发送到终端。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、本发明通过当EM4305读写器接收到数据处理模块发送的读取指令后，EM4305读写器读取存储在RFID标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，同时电子秤重仪器测量种鸡的重量信息，并将重量信息发送至数据处理模块，数据处理模块对重量信息进行处理，得到种鸡的实际重量，实现了种鸡个体身份识别、种鸡个体体重参数自动测量、种鸡个体体重参数自动传输与记录，方便了家禽养殖企业对种鸡个体信息参数的记录与管理，极大便利了家禽养殖企业的工作，简化了家禽个体性能测定和记录流程，实现智能化养殖。
2、本发明通过以数据信息作为核心对象，实现了数据信息的自动测量、自动传输、自动记录与管理，本发明能够为家禽养殖企业在种鸡饲养过程的体重控制、饲料投喂、群体均匀度优化等生产活动提供良好的保障。
附图说明
图1是本发明基养殖场种鸡自动称重系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
本发明的一个实施例提供了一种养殖场种鸡自动称重系统，如图1所示，其整体结构可划分为三层，分别为上层管理系统应用层、中间层数据处理层以及底层硬件感知层，上层管理系统应用层、底层硬件感知层均与中间层数据处理层进行通信。下面分别进行具体说明。
硬件感知层，包括部署在测量箱内的种鸡身份识别节点、种鸡体重测量仪器和数据传输模块，种鸡身份识别节点包括RFID脚环、EM4305读写器，在硬件感知层中，种鸡作为监测的对象，通过佩戴RFID脚环进行标识，RFID脚环存在有该种鸡身份信息，种鸡身份信息包括ID号，每一个种鸡个体都有唯一的身份识别ID号，并通过EM4305读写器能够自动获取到ID号；电子秤重仪器包括板型电阻应变片传感器、滤波放大电路和24位A/D转换芯片，结合种鸡个体的ID号，对每一只特定ID号的种鸡称重进行测量，实现对种鸡称重的自动化精准称重和管理。其中，EM4305读写器包括EM4305IC芯片的RFID脚环，24位A/D转换芯片为HX711转换芯片。
作为另一实施例，种鸡身份识别节点二维码标签和二维码扫描器，二维码标签设置在种鸡上。
数据处理层包括数据处理模块，作为数据处理中心，数据处理模块包括主控芯片STM32，用于采集24位A/D转换器的数字信号，结合电阻应变片压力传感器的量程、灵敏度、分辨率计算得出种鸡的体重，经过限幅和均值滤波算法最终校准得出种鸡体重信息；主控芯片STM32同时用于发送指令与RFID读写器(EM4305读写器)的串口通讯，将获取到的20个字节的十六进制数据进行有效数据的分割与提取，再将十六进制数转化成国家代号、国内代号以及用户自定义数据；数据采集主控芯片同时作为硬件层与上层管理系统的数据交互中继器，通过RS232转TTL的串口转换器与硬件层连接，用于实现读写器与数据采集主控芯片的数据传输，通过USB线与上位机连接，实现数据的上传与存储。
管理系统应用层包括硬件和软件程序和数据库，硬件包括用于存储种鸡身份与体重信息的工控机，可现场展示并人机交互的显示器，工控机上安装提供可视化操作界面，辅助养殖人员进行管理的软件程序，同时安装用于存放养殖个体的具体身份ID号、个体体重参数信息的数据库。
基于上述系统，本实施例还提供了一种养殖场种鸡自动称重方法，包括如下步骤：
S1、预先构建硬件感知层，将RFID脚环套在种鸡模型上，EM4305读写器安装在测定箱的侧面，EM4305读写器通过串口转TTL转换器与主控芯片STM32最小系统板连接，同时通过USB给EM4305和STM32最小系统供电；24位转换芯片HX711通过4PIN杜邦线与STM32最小系统板连接。
S2、在数据处理层中，由STM32最小系统板以每秒的周期给EM4305读写器发送读取标签指令，当检测到有效种鸡ID号时电子秤重仪器运行种鸡体重测量程序，主控芯片STM32读取HX711的数字信号，并进行数据处理，完成数据的处理后，通过串口转USB转换器将数据发送给工控机。
具体的，使用国际动物协议ISO 11784/5作为种鸡ID号，包括国家代号、国内代号以及用户自定义数据；使用HX711可获取最高24位的数字信号结合电阻应变片压力传感器的量程、灵敏度、分辨率计算得出种鸡的体重，经过限幅和均值滤波算法最终校准得出种鸡体重信息。
S3、系统客户端作为良好的可视化界面，负责与畜禽企业员工进行交互，可通过生产管理模块进行畜禽养殖生产管理，实时监测种鸡的个体信息等，实现良好的养殖监管效果。
本实施例所述系统利用同一系统同一数据库的优势，数据信息对于所有功能模块全部透明，不同功能模块按自身所需读取数据库中相关数据信息，最终实现信息化管理。
基于上述系统，另一实施例还提供了一种养殖场种鸡自动称重方法，包括如下步骤：
主控单元以预设频率自动发送读取指令至二维码扫描器，二维码扫描器根据读取指令读取设置种鸡上的二维码扫描器，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID号与种鸡体重信息发送送到工业触控一体机，同时可通过蓝牙传输模块将数据发送到带蓝牙功能的移动设备，完成测量数据的存储和记录。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，也可以将具有相同功能的单元集合成一个单元，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，包括：身份识别设备、种鸡称重模块、数据处理模块和终端；身份识别设备、种鸡称重模块均和数据处理模块连接，数据处理模块还和终端连接；
身份识别设备接收到数据处理模块发送的读取指令后，采集养殖场种鸡的身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡称重模块采集养殖场种鸡的重量信息，并将重量信息发送至数据处理模块，数据处理模块对重量信息进行处理，得到种鸡的实际重量，并将种鸡的身份信息及其对应的实际重量发送至终端，实现养殖场种鸡的自动称重。
2.根据权利要求1所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，身份识别设备为RFID标签和EM4305读写器，RFID标签设置在种鸡脚环上，当EM4305读写器接收到数据处理模块发送的读取指令后，EM4305读写器读取存储在RFID标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡身份信息包括种鸡ID和种鸡称重后其他健康检测信息。
3.根据权利要求1所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，身份识别设备包括：二维码标签和二维码扫描器，二维码标签设置在种鸡上，当二维码扫描器接收到数据处理模块发送的读取指令后，二维码扫描器读取存储在二维码标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡身份信息包括种鸡ID和种鸡称重后其他健康检测信息。
4.根据权利要求1所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，种鸡称重模块包括种鸡体重测定箱和电子秤重仪器，鸡体重测定箱用于悬挂和固定种鸡；电子称重仪器用于采集种鸡的体重信息。
5.根据权利要求4所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，鸡体重测定箱内设置双联挂钩，用于鸡只的倒挂固定；电子秤重仪器包括依次连接的全桥式应变称重传感器，滤波放大电路和24位A/D转换模块。
6.根据权利要求5所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，数据处理模块，包括：主控单元，主控单元和A/D转换模块连接，主控单元采集A/D转换模块的数字信号，并对数字信号进行限幅、均值滤波算法和校准得出种鸡体重信息。
7.根据权利要求6所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，主控单元采用STM32F103系列芯片，终端为工业触控一体机和/或带蓝牙功能的移动设备。
8.根据权利要求1所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，还包括无线通信模块，数据处理模块通过无线通信模块还和终端连接；无线通信模块为蓝牙传输模块。
9.一种养殖场种鸡自动称重方法，其特征在于，包括：
主控单元以预设频率自动发送读取指令至扫描EM4305读写器，扫描EM4305读写器根据读取指令读取套在种鸡脚上的RFID标签，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID号与种鸡体重信息发送到终端。
10.一种养殖场种鸡自动称重方法，其特征在于，包括：
主控单元以预设频率自动发送读取指令至二维码扫描器，二维码扫描器根据读取指令读取设置种鸡上的二维码扫描器，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID号与种鸡体重信息发送到终端。
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