CN112970600A - 具有自动清粪功能的养殖设备、清粪方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了具有自动清粪功能的养殖设备、清粪方法及存储介质；其中养殖设备包括养殖架、检测装置、水幕式冲洗器和控制器，养殖架设有排泄区，检测装置用于检测排泄区是否存在排泄物，控制器被配置为：响应于检测装置的表示排泄区存在排泄物的第一信号，控制水幕式冲洗器以贴近排泄区的状态对排泄区进行水幕式冲洗；通过检测装置能及时发现排泄物，通过水幕式冲洗器以低压喷水且与排泄区距离近，避免水溅射，减少细菌随水飞溅传播，有利于营造健康的养殖环境。
Description
技术领域
本发明涉及动物养殖领域，特别是具有自动清粪功能的猪圈、清粪方法及存储介质。
背景技术
目前，对于家禽家畜的养殖，干净卫生的养殖环境是非常必要的，干净卫生的养殖环境能提高家禽家畜的健康率，避免家禽家畜发病、死亡。禽畜的粪便含有大量细菌、寄生虫等，且会散发异味，极其容易传播疾病。禽畜粪便的处理对于营造干净卫生的养殖环境尤为关键。处理禽畜粪便通常是将禽畜赶离养殖区域后，用高压水枪喷出大量水来冲洗养殖区域。但是这种方式有以下缺点：水资源用量大；高压水枪喷出的水容易使携带细菌、寄生虫的排泄物溅射到环境中，不利于养殖环境健康；混有大量水的排泄物不利于运输和做化肥处理。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供具有自动清粪功能的养殖设备、清粪方法及存储介质。
本发明解决其问题所采用的技术方案是：
本发明的第一方面，具有自动清粪功能的养殖设备，包括：
养殖架，所述养殖架设有排泄区，所述养殖架用于限制养殖动物的活动范围，以使养殖动物的排泄物落在所述排泄区上；
检测装置，所述检测装置用于检测所述排泄区是否存在排泄物；
水幕式冲洗器；
控制器，所述控制器与所述检测装置、所述水幕式冲洗器均通信连接，所述控制器被配置为：响应于所述检测装置的第一信号，控制所述水幕式冲洗器以贴近所述排泄区的状态对所述排泄区进行水幕式冲洗，其中所述第一信号表示所述检测装置检测到所述排泄区存在排泄物。
根据本发明的第一方面，所述养殖架设有排出孔，所述排出孔位于所述排泄区旁。
根据本发明的第一方面，具有自动清粪功能的养殖设备还包括输粪装置，所述输粪装置包括粪盘、输粪管和真空泵，所述粪盘与所述排出孔连通，所述输粪管与所述粪盘连通，所述真空泵用于形成真空以使排泄物沿所述输粪管运动。
根据本发明的第一方面，所述养殖架设置有垂直运动机构，所述垂直运动机构的末端贴近所述排泄区；所述垂直运动机构用于驱动所述水幕式冲洗器在垂直方向上运动。
根据本发明的第一方面，所述养殖架还设置有水平运动机构，所述水平运动机构的首端与所述垂直运动机构的末端连接，所述水平运动机构用于驱动所述水幕式冲洗器以贴近所述排泄区的状态在水平方向上运动。
根据本发明的第一方面，所述检测装置为摄像头和第一判断器；所述摄像头用于拍摄所述排泄区的图像；所述第一判断器用于根据所述图像判断所述排泄区是否存在排泄物。
根据本发明的第一方面，所述检测装置为称重传感器和第二判断器；所述称重传感器用于检测所述排泄区所对应的总重量值；所述第二判断器用于根据所述总重量值判断所述排泄区是否存在排泄物。
根据本发明的第一方面，所述养殖架还设有干燥装置，所述干燥装置用于对所述排泄区进行干燥。
根据本发明的第二方面，清粪方法，应用于如本发明的第一方面所述的具有自动清粪功能的养殖设备；
所述清粪方法包括以下步骤：
通过所述检测装置检测所述排泄区是否存在排泄物；
响应于所述检测装置的第一信号，控制所述水幕式冲洗器以贴近所述排泄区的状态对所述排泄区进行水幕式冲洗；
其中，所述第一信号表示所述检测装置检测到所述排泄区存在排泄物。
根据本发明的第三方面，存储介质，存储有能被处理器执行的指令，所述指令被处理器执行以实现如本发明的第二方面所述的清粪方法。
上述方案至少具有以下有益效果：通过养殖架能限制养殖动物的活动范围，避免养殖动物乱走动、随意排泄，保证养殖环境的整洁；通过检测装置能保证及时且快速地发现排泄物，进而能快速处理排泄物；利用水幕式冲洗器以贴近所述排泄区的状态对所述排泄区进行水幕式冲洗，清洁效果好，用水量小；由于水幕式冲洗器以低压喷水且与排泄区距离近，避免水溅射，减少细菌随水飞溅传播，有利于营造健康的养殖环境。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例具有自动清粪功能的养殖设备的侧视图；
图2是本发明实施例具有自动清粪功能的养殖设备的俯视图；
图3是本发明实施例清粪方法的步骤图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1和图2，本发明的第一实施例，提供了具有自动清粪功能的养殖设备，包括养殖架100、检测装置200、水幕式冲洗器300和控制器400；
其中，养殖架100设有排泄区110，养殖架100用于限制养殖动物的活动范围，以使养殖动物的排泄物落在排泄区110上；检测装置200用于检测排泄区110是否存在排泄物；
控制器400与检测装置200、水幕式冲洗器300均通信连接，控制器400被配置为：响应于检测装置200的第一信号，控制水幕式冲洗器300以贴近排泄区110的状态对排泄区110进行水幕式冲洗，其中第一信号表示检测装置200检测到排泄区110存在排泄物。
在该实施例中，将养殖动物放置到养殖架100中进行养殖，并使养殖动物的排泄孔位于排泄区110上方，使得养殖动物的排泄物能准确落于排泄区110上。当养殖动物的排泄物落在排泄区110上，通过检测装置200对排泄区110进行检测，当检测装置200检测到排泄区110存在排泄物，检测装置200向控制器400发送用于表示检测到排泄区110存在排泄物的第一信号。控制器400接收到第一信号后，响应于该第一信号，控制水幕式冲洗器300以贴近排泄区110的状态对排泄区110进行水幕式冲洗。
需要说明的是，养殖架100包括底板121和围绕底板121设置的围栏122，养殖动物站在底板121上，排泄区110为底板121旁的一承载排泄物的板块。
另外，水幕式冲洗器300包括多个喷头310，多个喷头310成一排，进而能形成低压水幕，喷头310的水压具体为0.35Mpa-0.4Mpa。一排喷头310的长度与排泄区110的长度相同，以保证水幕式冲洗器300能对整个排泄区110冲洗。
另外，水幕式冲洗器300以贴近排泄区110的状态具体为：水幕式冲洗器300的喷水口与排泄区110的距离在5cm以内。
通过该具有自动清粪功能的养殖设备能限制养殖动物的活动范围，避免养殖动物乱走动、随意排泄，保证养殖环境的整洁；通过检测装置200能及时且快速地发现排泄物，使该养殖设备能快速处理排泄物；利用水幕式冲洗器300以贴近排泄区110的状态对排泄区110进行水幕式冲洗，清洁效果好，用水量小；由于水幕式冲洗器300以低压喷水且与排泄区110距离近，避免水溅射，减少细菌随水飞溅传播，有利于营造健康的养殖环境。
另外，清洁处理得到的排泄物混合有更少量的水，更有利于运输和做化肥处理。
本发明的某些实施例，养殖架100设有排出孔111，排出孔111位于排泄区110旁。通过排出孔111将水与排泄物的混合物排出至养殖架100外。
进一步，养殖设备还包括输粪装置600，输粪装置600包括粪盘610、输粪管620和真空泵，粪盘610与排出孔111连通，输粪管620与粪盘610连通，真空泵用于形成真空以使排泄物沿输粪管620运动。
水粪混合物从排出孔111排出，并落到粪盘610中。粪盘610的内盘壁涂有涂层以避免水粪混合物粘在粪盘610上。粪盘610的内盘壁为倾斜面，有利于将水粪混合物导向输粪管620。真空泵工作，在输粪管620中形成真空负压，使排泄物沿输粪管620运动，输送水粪混合物。
本发明的某些实施例，养殖架100设置有垂直运动机构510，垂直运动机构510的末端贴近排泄区110；垂直运动机构510用于驱动水幕式冲洗器300在垂直方向上运动。
具体地，垂直运动机构510设置在养殖架100上，垂直运动包括垂直设置的电动导轨，水幕式冲洗器300设置在电动导轨上，垂直运动机构510驱动水幕式冲洗器300在垂直方向上往复运动。
当排泄区110无存在排泄物时，垂直运动机构510驱动水幕式冲洗器300运动至高处，避免养殖动物将排泄物排放到水幕式冲洗器300上。当检测装置200检测到排泄区110存在排泄物，控制器400控制垂直运动机构510驱动水幕式冲洗器300运动至贴近排泄区110的位置，以便于水幕式冲洗器300能以贴近排泄区110的状态对排泄区110进行水幕式冲洗。
需要说明的是，垂直运动机构510的首端为其最高点，末端为其最低点。
本发明的某些实施例，养殖架100还设置有水平运动机构520，水平运动机构520的首端与垂直运动机构510的末端连接，水平运动机构520用于驱动水幕式冲洗器300以贴近排泄区110的状态在水平方向上运动。
在该实施例中，水平运动结构包括水平设置的电动导轨，水幕式冲洗器300能在水平运动结构上在水平方向上往复运动。当检测装置200检测到排泄区110存在排泄物，控制器400控制垂直运动机构510驱动水幕式冲洗器300运动至贴近排泄区110的位置，即此时水幕式冲洗器300处于水平运动机构520与垂直运动机构510的交接处。控制器400再控制水幕式冲洗器300以贴近排泄区110的状态沿着水平运动机构520运动。且此时水幕式冲洗器300的运动方向为从远离排出孔111往靠近排出孔111的方向，将排泄物扫向排出孔111。
另外，水幕式冲洗器300的喷水孔朝排出孔111的方向往下倾斜，以使喷出的水朝向排出孔111倾斜。当然在其他实施例中，水幕式冲洗器300的喷水孔也能使与排泄区110垂直。
需要说明的是，水平运动机构520与垂直运动机构510的交接处为弧形，以便于水幕式冲洗器300顺畅地从垂直运动机构510转移到水平运动机构520上。
需要说明的是，垂直运动机构510的首端为其距离排出孔111最远点，末端为其距离排出孔111最近点。
本发明的某些实施例，检测装置200为摄像头210和第一判断器；摄像头210用于拍摄排泄区110的图像；第一判断器用于根据图像判断排泄区110是否存在排泄物。
在该实施例中，摄像头210朝向排泄区110，摄像头210拍摄排泄区110的图像，并将排泄区110的图像发送至第一判断器。第一判断器利用图像识别技术根据图像判断排泄区110是否存在排泄物。
需要说明的是，排泄区110采用与排泄物颜色对比性高的浅色系颜色，例如白色，更有利于第一判断器做出准确判断。
当然在其他实施例中，也可以设置排泄物所占图像的比例达到阈值，才控制水幕式冲洗器300对排泄区110进行冲洗。如此设置，则该养殖设备不会在排泄区110一旦存在排泄物就立刻冲洗，而是待养殖动物多次排泄后，排泄区110上的排泄物达到一定量后才进行冲洗。
本发明的某些实施例，检测装置200为称重传感器220和第二判断器；称重传感器220用于检测排泄区110所对应的总重量值；第二判断器用于根据总重量值判断排泄区110是否存在排泄物。
在该实施例中，称重传感器220位于排泄区110的下方，检测排泄区110所对应的总重量值，总重量值包括排泄区110该板的重量以及板上排泄物的重量。当第二判断器根据总重量值判断排泄区110存在排泄物，发送第一信号至控制器400，控制器400接收到第一信号后，控制水幕式冲洗器300对排泄区110进行冲洗。根据总重量值判断排泄区110是否存在排泄物具体为：设置排泄物的总重量阈值；当总重量值达到总重量阈值，则判断为排泄区110存在排泄物，反之则判断为排泄区110不存在排泄物。总重量阈值的具体数值应恰当，以避免冲洗后排泄区110残留的水造成误判断。
当然，当阈值设定较大时，也能使该养殖设备不会在排泄区110一旦存在排泄物就立刻冲洗，而是待养殖动物多次排泄后，排泄区110上的排泄物达到一定量后才进行冲洗。例如，排泄区110的重量为1kg，养殖动物每次排泄的排泄物的平均重量为100g，阈值设置为1.3kg，则通常养殖动物排泄三次才冲洗一次。
需要说明的是，第一判断器和第二判断器均能通过逻辑电路或软件程序实现。
本发明的某些实施例，养殖架100还设有干燥装置，干燥装置用于对排泄区110进行干燥。
在该实施例中，当水幕式冲洗器300对排泄区110冲洗完成后，干燥装置对排泄区110进行干燥，此能保持排泄区110干燥环境，减少细菌滋生繁殖。
另外，干燥装置对排泄区110进行干燥，使排泄区110不残留积水，同样能避免称重传感器220因冲洗后排泄区110残留的积水产生误判断。
具体地，干燥装置为吹风机，吹风机的吹风方向朝向排泄区110。
需要说明的是，当检测装置200检测到排泄区110存在排泄物，并发送第一信号到控制器400，控制器400在接收到第一信号后，控制水幕式冲洗器300在一段间隔时间后才开始冲洗工作，以保证养殖动物已经排泄完成。该间隔时间能根据该养殖动物的平均排泄时间确定。
参照图3，本发明的第二实施例，提供了清粪方法。清粪方法应用于如本发明的第一实施例所述的具有自动清粪功能的养殖设备。即养殖设备，包括养殖架100、检测装置200、水幕式冲洗器300和控制器400；养殖架100设有排泄区110，养殖架100用于限制养殖动物的活动范围，以使养殖动物的排泄物落在排泄区110上；检测装置200用于检测排泄区110是否存在排泄物；控制器400与检测装置200、水幕式冲洗器300均通信连接。
清粪方法包括以下步骤：
步骤S100、通过检测装置200检测排泄区110是否存在排泄物；
步骤S200、响应于检测装置200的第一信号，控制水幕式冲洗器300以贴近排泄区110的状态对排泄区110进行水幕式冲洗；
其中，第一信号表示检测装置200检测到排泄区110存在排泄物。
在该实施例中，将养殖动物放置到养殖架100中进行养殖，并使养殖动物的排泄孔位于排泄区110上方，使得养殖动物的排泄物能准确落于排泄区110上。当养殖动物的排泄物落在排泄区110上，通过检测装置200对排泄区110进行检测，当检测装置200检测到排泄区110存在排泄物，检测装置200向控制器400发送用于表示检测到排泄区110存在排泄物的第一信号。控制器400接收到第一信号后，响应于该第一信号，控制水幕式冲洗器300以贴近排泄区110的状态对排泄区110进行水幕式冲洗。
通过该清粪方法能限制养殖动物的活动范围，避免养殖动物乱走动、随意排泄，保证养殖环境的整洁；能及时且快速地发现排泄物，使该养殖设备能快速处理排泄物；清洁效果好，用水量小；由于水幕式冲洗器300以低压喷水且与排泄区110距离近，避免水溅射，减少细菌随水飞溅传播，有利于营造健康的养殖环境。
需要说明的是，本发明的第二实施例的清粪方法对应于本发明的第一实施例的养殖设备的控制方法；在本发明的第一实施例中提及的养殖设备的其他部件，本发明的第二实施例的清粪方法存在对应各部件的控制，在此不再详述。
本发明的第三实施例，提供了存储介质。存储介质存储有能被处理器执行的指令，所述指令被处理器执行以实现如本发明的第二实施例所述的清粪方法。
存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.具有自动清粪功能的养殖设备，其特征在于，包括：
养殖架，所述养殖架设有排泄区，所述养殖架用于限制养殖动物的活动范围，以使养殖动物的排泄物落在所述排泄区上；
检测装置，所述检测装置用于检测所述排泄区是否存在排泄物；
水幕式冲洗器；
控制器，所述控制器与所述检测装置、所述水幕式冲洗器均通信连接，所述控制器被配置为：响应于所述检测装置的第一信号，控制所述水幕式冲洗器以贴近所述排泄区的状态对所述排泄区进行水幕式冲洗，其中所述第一信号表示所述检测装置检测到所述排泄区存在排泄物。
2.根据权利要求1所述的具有自动清粪功能的养殖设备，其特征在于，所述养殖架设有排出孔，所述排出孔位于所述排泄区旁。
3.根据权利要求2所述的具有自动清粪功能的养殖设备，其特征在于，还包括输粪装置，所述输粪装置包括粪盘、输粪管和真空泵，所述粪盘与所述排出孔连通，所述输粪管与所述粪盘连通，所述真空泵用于形成真空以使排泄物沿所述输粪管运动。
4.根据权利要求1所述的具有自动清粪功能的养殖设备，其特征在于，所述养殖架设置有垂直运动机构，所述垂直运动机构的末端贴近所述排泄区；所述垂直运动机构用于驱动所述水幕式冲洗器在垂直方向上运动。
5.根据权利要求4所述的具有自动清粪功能的养殖设备，其特征在于，所述养殖架还设置有水平运动机构，所述水平运动机构的首端与所述垂直运动机构的末端连接，所述水平运动机构用于驱动所述水幕式冲洗器以贴近所述排泄区的状态在水平方向上运动。
6.根据权利要求1所述的具有自动清粪功能的养殖设备，其特征在于，所述检测装置为摄像头和第一判断器；所述摄像头用于拍摄所述排泄区的图像；所述第一判断器用于根据所述图像判断所述排泄区是否存在排泄物。
7.根据权利要求1所述的具有自动清粪功能的养殖设备，其特征在于，所述检测装置为称重传感器和第二判断器；所述称重传感器用于检测所述排泄区所对应的总重量值；所述第二判断器用于根据所述总重量值判断所述排泄区是否存在排泄物。
8.根据权利要求1所述的具有自动清粪功能的养殖设备，其特征在于，所述养殖架还设有干燥装置，所述干燥装置用于对所述排泄区进行干燥。
9.清粪方法，其特征在于，所述清粪方法应用于如权利要求1至8任一项所述的具有自动清粪功能的养殖设备；
所述清粪方法包括以下步骤：
通过所述检测装置检测所述排泄区是否存在排泄物；
响应于所述检测装置的第一信号，控制所述水幕式冲洗器以贴近所述排泄区的状态对所述排泄区进行水幕式冲洗；
其中，所述第一信号表示所述检测装置检测到所述排泄区存在排泄物。
10.存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有能被处理器执行的指令，所述指令被处理器执行以实现如权利要求9所述的清粪方法。
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