CN113519415A - 一种猪只体重识别个体的智能栏体 - Google Patents

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CN113519415A CN202110678339.7A CN202110678339A CN113519415A CN 113519415 A CN113519415 A CN 113519415A CN 202110678339 A CN202110678339 A CN 202110678339A CN 113519415 A CN113519415 A CN 113519415A
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王琪
黄文明
张龚炜
章杰
朱海生
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Chongqing Academy of Animal Sciences
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Abstract

本发明公开了一种猪只体重识别个体的智能栏体，包括称重底板，所述称重底板顶端设有承重板，所述承重板内部设置有四个高精度称重传感器，四个高精度称重传感器均匀分布于承重板四角处，所述称重底板顶端设有侧板，所述侧板数量设为两个，两个所述侧板分别设在称重底板的顶端两侧位置，所述侧板底端与称重底板固定连接。本发明实现大规模猪只进行快速称重，称重通过性高，称重效率高，通过体重的数据可以精准识别猪只的身份ID，并采用无线传输的方式将数据传给数据处理端，根据猪只的生长曲线评估猪只的营养情况，若猪只实时体重小于生长曲线应有体重时，对猪只身体健康状况进行预警，从而提醒工作人员对猪只的健康状况进行检查或进行淘汰处理。

Description

一种猪只体重识别个体的智能栏体
技术领域
本发明涉及农业机械设备领域，应用于猪只规模化养殖，具体地公开了一种猪只体重识别个体的智能栏体。
背景技术
在猪只养殖过程中，养殖户和科研人员最关心的是猪只的生长状况，比如体重等重要的指标，特别在标准化养殖中，能及时发现体重异常的猪只对生产是有很大帮助的，目前常用的方法是目测和绑缚称重，该方法有很大的不确定性应当进行改进；另外，精准饲喂的概念越来越被广大的从业人员接受，猪只吃了多少饲料及应该吃多少饲料都应该经过科学的计算来实现经济利益最大化，目前已经有了根据猪的营养手册进行精准饲喂的设备，但是该设备的饲喂曲线原理是定时定量下料，不能和猪只的个体体重进行联动，这也是需要改进的地方。基于上述两个方面，本发明提出猪只体重识别个体的智能设备。
本发明适用于群养系统，即可以同时称重多头猪只，由于猪只的体重均不相同，因此可以利用猪只的体重来进行猪只个体ID的身份识别。传统上，是在猪的耳朵上安装电子耳标，但是在饲养过程中，猪的耳标容易损坏或者相互撕咬扯掉，因此采用体重进行猪只识别有着天然的优势，成本低廉而且有效。通过体重的测量，还可以让猪场技术人员实施掌握猪只的生长情况，进行优化饲喂量及饲喂方式。目前大数据、智能化技术越来越成熟，也越来越依靠猪只的基础数据来做出策略判断，因此研制以体重为指标的猪只识别智能设备非常有必要也是可行的。
发明内容
本发明的目的是提供一种猪只体重识别个体的智能栏体，通过设置的四个高精度称重传感器可对猪只进行实时精准称重，在称重完毕后，引导猪只从称重底板上走出，如此可进行大规模猪只进行快速称重，称重通过性高，称重速度快，提高了养殖场对猪只的称重效率；通过猪只编号将猪只的体重数据进行存储，以达到对猪只体重的实时记录与监测目的，若实时体重异常，单片机控制警示灯闪烁，以对猪只身体健康状况进行预警，从而提醒工作人员对猪只的健康状况进行检查或者淘汰，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种猪只体重识别个体的智能栏体，包括称重底板，所述称重底板顶端设有承重板，所述承重板内部设置有四个高精度称重传感器，四个高精度称重传感器均匀分布于承重板四角处，所述称重底板顶端设有侧板，所述侧板数量设为两个，两个所述侧板分别设在称重底板的顶端两侧位置，所述侧板底端与称重底板固定连接，所述侧板两侧均设有门体，所述门体一侧与侧板铰接，所述称重底板上设有清扫机构；
所述侧板一侧固定安装有控制箱，所述侧板位于控制箱的一侧固定安装有触摸屏，所述侧板顶端一侧固定安装有警示灯，所述控制箱内部设置有单片机、存储模块及无线传输装置，可以将称重数据采用无线传输的方式传给云端或者当地服务器中；
所述单片机用于称重装置的信号收集及数据的转换处理；
所述高精度称重传感器与单片机输入端通过传输模块连接，用于测量猪只体重；
所述触摸屏与单片机电性连接，所述存储模块与单片机电性连接，所述触摸屏用于将猪只编号输入到单片机，单片机将猪只编号对应的体重数据在存储模块中存储，若该猪有过称重数据，该猪的历史体重曲线和最新的体重数在触摸屏上显示；
所述警示灯与控制箱连接，经计算机将体重与猪只ID识别后进行数据分析后，若猪只实时体重小于理想的生长曲线(根据国家生长营养标准推荐或者猪场自己根据经验制定)应有体重(即猪只增重太慢或者减重)，单片机控制警示灯闪烁，对猪只身体健康状况进行预警以提醒工作人员对猪只的健康状况进行检查或者淘汰处理。
优选的，所述清扫机构包括漏缝槽，所述称重底板顶端表面横向开设有漏缝槽，所述漏缝槽数量设为两个，两个所述漏缝槽分别设在承重板的两侧位置，所述称重底板底端表面开设有漏孔，所述漏孔数量设为两个，所述漏孔与漏缝槽连通，所述称重底板顶端一侧设有清扫杆，所述漏缝槽内侧与清扫杆匹配，所述清扫杆底端固定连接有橡胶刮板，所述称重底板顶端表面纵向开设有容纳槽，所述容纳槽数量设为两个，所述容纳槽设在承重板的两侧位置，所述容纳槽与漏缝槽之间呈垂直分布，所述清扫杆底端固定连接有套筒，所述套筒数量设为两个，两个所述套筒分布在清扫杆的底端两侧位置，所述套筒设在容纳槽的内部，所述套筒内侧设有滑块，所述套筒内侧与滑块滑动连接，所述滑块底端固定连接有连接杆，所述连接杆底端延伸出套筒的外侧，所述套筒内部设有弹簧，所述弹簧活动套接在连接杆的外侧，所述容纳槽内部设有螺杆，所述螺杆两端均通过轴承与容纳槽的内壁连接，所述螺杆外侧套接有螺套，所述螺套内侧与螺杆螺纹连接，所述连接杆底端与螺套固定连接，所述称重底板一侧设有传动机构。
优选的，所述传动机构包括传动箱，所述称重底板一侧外壁与传动箱固定连接，所述螺杆一端延伸进传动箱的内部，所述螺杆靠近传动箱内部的一端固定连接有第一齿轮，所述传动箱内侧设有电机，所述电机输出端传动连接有转轴，所述转轴外壁固定套接有第二齿轮。
优选的，所述第二齿轮一侧与第一齿轮啮合，所述转轴远离电机的一端通过轴承与传动箱的内壁连接。
优选的，所述侧板顶端设有限位杆，所述侧板数量设为多个，多个所述限位杆在侧板的顶端呈均匀分布。
优选的，所述称重底板底端四角位置均设有万向轮。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、通过设置的四个高精度称重传感器可对猪只进行实时精准称重，在称重完毕后，打开猪只头部朝向的门体，进而引导猪只从称重底板上走出，如此可进行大规模猪只进行快速称重，称重通过性高，称重速度快，提高了养殖场对猪只的称重效率；
2、通过设置触摸屏、单片机、无线传输装置、存储模块，通过体重的数据可以精准识别猪只的身份ID，并采用无线传输的方式将数据传给数据处理端，根据猪只的生长曲线评估猪只的营养情况，若猪只实时体重小于理想的生长曲线(根据国家生长营养标准推荐或者猪场自己根据经验制定)应有体重(即猪只增重太慢或者减重)，单片机控制警示灯闪烁，对猪只身体健康状况进行预警以提醒工作人员对猪只的健康状况进行检查或者淘汰处理。
3、通过在称重底板的顶端设置清扫杆，驱动清扫杆从称重底板顶端的一个漏缝槽移动到另一个漏缝槽内部，清扫杆可带动橡胶刮板有效的将猪只称重时产生的污染物清扫到漏缝槽内部并由漏孔从称重底板的底端排出，在大规模猪只称重时，可驱动清扫杆定时对称重底板表面进行清扫，可避免猪粪便堆积，使猪只称重环境保持清洁卫生。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的主视剖视图；
图3为本发明的侧面剖视图；
图4为本发明的称重底板俯视剖视图；
图5为本发明的清扫杆和橡胶刮板整体结构示意图；
图6为本发明图3的A部结构放大图；
图7为本发明图4的B部结构放大图；
图8为本发明的体重监测系统结构图。
附图标记说明：
1称重底板、2承重板、3侧板、4门体、5漏缝槽、6漏孔、7清扫杆、8橡胶刮板、9容纳槽、10套筒、11滑块、12连接杆、13弹簧、14螺杆、15螺套、16传动箱、17第一齿轮、18电机、19转轴、20第二齿轮、21限位杆、22控制箱、23触摸屏、24警示灯。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
实施例1：
本发明提供了如图1-4、8所示的一种猪只体重识别个体的智能栏体，包括称重底板1，所述称重底板1顶端设有承重板2，所述承重板2内部设置有四个高精度高精度称重传感器，型号为SK-XB306，四个高精度称重传感器均匀分布于承重板2四角处，所述称重底板1顶端设有侧板3，所述侧板3数量设为两个，两个所述侧板3分别设在称重底板1的顶端两侧位置，所述侧板3底端与称重底板1固定连接，所述侧板3两侧均设有门体4，所述门体4一侧与侧板3铰接，所述称重底板1上设有清扫机构；
所述侧板3一侧固定安装有控制箱22，所述侧板3位于控制箱22的一侧固定安装有触摸屏23，所述侧板3顶端一侧固定安装有警示灯24，所述控制箱22内部设置有单片机、存储模块及无线传输装置，可以将称重数据采用无线传输的方式传给云端或者当地服务器中；
所述单片机用于称重装置的信号收集及数据的转换处理，型号为STM32F103RCT6；
所述高精度称重传感器与单片机输入端通过无传输模块连接，用于测量猪只体重；
所述触摸屏23与单片机电性连接，所述存储模块与单片机电性连接，所述触摸屏用于将猪只编号输入到单片机，单片机将猪只编号对应的体重数据在存储模块中存储，若该猪有过称重数据，该猪的历史体重曲线和最新的体重数在触摸屏23上显示；
所述警示灯24与控制箱连接，经计算机将体重与猪只ID识别后进行数据分析后，若猪只实时体重小于理想的生长曲线(根据国家生长营养标准推荐或者猪场自己根据经验制定)应有体重(即猪只增重太慢或者减重)，单片机控制警示灯24闪烁，对猪只身体健康状况进行预警以提醒工作人员对猪只的健康状况进行检查或者淘汰处理。
实施方式具体为：称重前，将猪只编号通过触摸屏23输入到单片机，单片机将猪只编号对应的体重数据在存储模块中存储，建立猪只ID数据，若该猪有过称重数据，则将该猪历史体重数据曲线和最新的体重数在触摸屏23上显示，猪只在承重板2上称重时，高精度称重传感器将称重到的感测信号通过D/A转换器将感测信号转换为数据信号并将数据信号传输给单片机，单片机将实时称重数据与该猪原有体重数据进行比对，若现有体重大于原有体重，则将该条体重数据存储在单片机中，以达到对猪只体重的实时记录与监测目的，经计算机将体重与猪只ID识别后进行数据分析后，若猪只实时体重小于理想的生长曲线(根据国家生长营养标准推荐或者猪场自己根据经验制定)应有体重(即猪只增重太慢或者减重)，单片机控制警示灯24闪烁，对猪只身体健康状况进行预警以提醒工作人员对猪只的健康状况进行检查或者淘汰处理。
称重时，首先打开称重底板1一侧的门体4，引导猪只走到称重底板1的顶端，再将打开的门体4关闭，通过设置的四个高精度称重传感器可对猪只进行实时精准称重，在称重完毕后，打开猪只头部朝向的门体4，进而引导猪只从称重底板1上走出，如此可进行大规模猪只进行快速称重，称重通过性高，称重速度快，提高了养殖场对猪只的称重效率。
如图1-7所示，所述清扫机构包括漏缝槽缝(宽5～15mm)5，所述称重底板1顶端表面横向开设有漏缝槽5，所述漏缝槽5数量设为两个，两个所述漏缝槽5分别设在承重板2的两侧位置，所述称重底板1底端表面开设有漏孔6，所述漏孔6数量设为两个，所述漏孔6与漏缝槽5连通，所述称重底板1顶端一侧设有清扫杆7，所述漏缝槽5内侧与清扫杆7匹配，所述清扫杆7底端固定连接有橡胶刮板(或毛刷)8，所述称重底板1顶端表面纵向开设有容纳槽9，所述容纳槽9数量设为两个，所述容纳槽9设在承重板2的两侧位置，所述容纳槽9与漏缝槽5之间呈垂直分布，所述清扫杆7底端固定连接有套筒10，所述套筒10数量设为两个，两个所述套筒10分布在清扫杆7的底端两侧位置，所述套筒10设在容纳槽9的内部，所述套筒10内侧设有滑块11，所述套筒10内侧与滑块11滑动连接，所述滑块11底端固定连接有连接杆12，所述连接杆12底端延伸出套筒10的外侧，所述套筒10内部设有弹簧13，所述弹簧13活动套接在连接杆12的外侧，所述容纳槽9内部设有螺杆14，所述螺杆14两端均通过轴承与容纳槽9的内壁连接，所述螺杆14外侧套接有螺套15，所述螺套15内侧与螺杆14螺纹连接，所述连接杆12底端与螺套15固定连接，所述称重底板1一侧设有传动机构。
所述传动机构包括传动箱16，所述称重底板1一侧外壁与传动箱16固定连接，所述螺杆14一端延伸进传动箱16的内部，所述螺杆14靠近传动箱16内部的一端固定连接有第一齿轮17，所述传动箱16内侧设有电机18，所述电机18输出端传动连接有转轴19，所述转轴19外壁固定套接有第二齿轮20。
所述第二齿轮20一侧与第一齿轮17啮合，所述转轴19远离电机18的一端通过轴承与传动箱16的内壁连接，第二齿轮20转动时可带动第一齿轮17转动，电机18可在传动箱16内部稳定的转动。
所述侧板3顶端设有限位杆21，所述侧板3数量设为多个，多个所述限位杆21在侧板3的顶端呈均匀分布，限位杆21对猪只限位，防止其跳出栏体。
所述称重底板1底端四角位置均设有万向轮，便于本装置的移动。
实施方式具体为：当称重底板1的顶端因猪随意排便等原因产生污染物时，启动电机18带动转轴19转动，转轴19转动时可通过第二齿轮20带动两个第一齿轮17同时转动，进而两个第一齿轮17可带动两个螺杆14同时在容纳槽9内部转动，螺杆14转动时可带动螺套15在螺杆14上移动，螺杆14可通过连接杆12带动套筒10移动，进而两个套筒10同时带动清扫杆7移动，通过设置套筒10与连接杆12连接，当套筒10带动清扫杆7从漏缝槽5内部滑出时，套筒10和清扫杆7整体向上移动，此时连接杆12带动滑块11在套筒10内部滑动并将弹簧13压缩，进而清扫杆7可向下挤压橡胶刮板8使橡胶刮板8贴合在称重底板1和承重板2的表面，驱动螺杆14带动清扫杆7从称重底板1顶端的一个漏缝槽5移动到另一个漏缝槽5内部，清扫杆7可带动橡胶刮板8有效的将猪只称重时产生的污染物清扫到漏缝槽5内部并由漏孔6从称重底板1的底端排出，在大规模猪只称重时，可驱动清扫杆7定时对称重底板1表面进行清扫，可避免猪粪便堆积，使猪只称重环境保持清洁卫生，该实施方式具体解决了现有技术中称重装置缺少对猪粪的清扫装置，称重时易被猪只污染称重环境的问题。
实施例2：
取一个长宽高分别为1m×1m×0.5m的长方体水池，水池中放入水，初始水位分为0.2m，上方漂浮一不易倾倒的塑料筒。取10头小猪分别装入塑料桶，水池内水位分别涨至0.225m、0.235m、0.236m、0.246m、0.237m、0.241m、0.238m、0.227m、0.229m、0.243m，水池中水的高度增长量分别为0.025m、0.035m、0.036m、0.046m、0.037m、0.041m、0.038m、0.027m、0.029m、0.043m，通过增长水量的体积乘以水的密度得出该10头小猪的实际体重数据，然后取本发明的智能栏体与现有技术中的体重秤分别称量该10头小猪的体重，得到以下数据：
Figure BDA0003121689560000081
从以上数据可知，本发明相较现有技术误差明显降低，能够实现精准称重，称重准确性高。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种猪只体重识别个体的智能栏体，包括称重底板(1)，其特征在于：所述称重底板(1)顶端设有承重板(2)，所述承重板(2)内部设置有四个高精度称重传感器，四个高精度称重传感器均匀分布于承重板(2)四角处，所述称重底板(1)顶端设有侧板(3)，所述侧板(3)数量设为两个，两个所述侧板(3)分别设在称重底板(1)的顶端两侧位置，所述侧板(3)底端与称重底板(1)固定连接，所述侧板(3)两侧均设有门体(4)，所述门体(4)一侧与侧板(3)铰接，所述称重底板(1)上设有清扫机构；
所述侧板(3)一侧固定安装有控制箱(22)，所述侧板(3)位于控制箱(22)的一侧固定安装有触摸屏(23)，所述侧板(3)顶端一侧固定安装有警示灯(24)，所述控制箱(22)内部设置有单片机、存储模块及无线传输装置，可以将称重数据采用无线传输的方式传给云端或者当地服务器中；
所述单片机用于称重装置的信号收集及数据的转换处理；
所述高精度称重传感器与单片机输入端通过传输模块连接，用于测量猪只体重；
所述触摸屏(23)与单片机电性连接，所述存储模块与单片机电性连接，所述触摸屏用于将猪只编号输入到单片机，单片机将猪只编号对应的体重数据在存储模块中存储，若该猪有过称重数据，该猪的历史体重曲线和最新的体重数在触摸屏(23)上显示；
所述警示灯(24)与控制箱连接，经计算机将体重与猪只ID识别后进行数据分析后，若猪只实时体重小于理想的生长曲线应有体重，单片机控制警示灯(24)闪烁，对猪只身体健康状况进行预警以提醒工作人员对猪只的健康状况进行检查或者淘汰处理。
2.根据权利要求1所述的一种猪只体重识别个体的智能栏体，其特征在于：所述清扫机构包括漏缝槽(5)，所述称重底板(1)顶端表面横向开设有漏缝槽(5)，所述漏缝槽(5)数量设为两个，两个所述漏缝槽(5)分别设在承重板(2)的两侧位置，所述称重底板(1)底端表面开设有漏孔(6)，所述漏孔(6)数量设为两个，所述漏孔(6)与漏缝槽(5)连通，所述称重底板(1)顶端一侧设有清扫杆(7)，所述漏缝槽(5)内侧与清扫杆(7)匹配，所述清扫杆(7)底端固定连接有橡胶刮板(8)，所述称重底板(1)顶端表面纵向开设有容纳槽(9)，所述容纳槽(9)数量设为两个，所述容纳槽(9)设在承重板(2)的两侧位置，所述容纳槽(9)与漏缝槽(5)之间呈垂直分布，所述清扫杆(7)底端固定连接有套筒(10)，所述套筒(10)数量设为两个，两个所述套筒(10)分布在清扫杆(7)的底端两侧位置，所述套筒(10)设在容纳槽(9)的内部，所述套筒(10)内侧设有滑块(11)，所述套筒(10)内侧与滑块(11)滑动连接，所述滑块(11)底端固定连接有连接杆(12)，所述连接杆(12)底端延伸出套筒(10)的外侧，所述套筒(10)内部设有弹簧(13)，所述弹簧(13)活动套接在连接杆(12)的外侧，所述容纳槽(9)内部设有螺杆(14)，所述螺杆(14)两端均通过轴承与容纳槽(9)的内壁连接，所述螺杆(14)外侧套接有螺套(15)，所述螺套(15)内侧与螺杆(14)螺纹连接，所述连接杆(12)底端与螺套(15)固定连接，所述称重底板(1)一侧设有传动机构。
3.根据权利要求2所述的一种猪只体重识别个体的智能栏体，其特征在于：所述传动机构包括传动箱(16)，所述称重底板(1)一侧外壁与传动箱(16)固定连接，所述螺杆(14)一端延伸进传动箱(16)的内部，所述螺杆(14)靠近传动箱(16)内部的一端固定连接有第一齿轮(17)，所述传动箱(16)内侧设有电机(18)，所述电机(18)输出端传动连接有转轴(19)，所述转轴(19)外壁固定套接有第二齿轮(20)。
4.根据权利要求3所述的一种猪只体重识别个体的智能栏体，其特征在于：所述第二齿轮(20)一侧与第一齿轮(17)啮合，所述转轴(19)远离电机(18)的一端通过轴承与传动箱(16)的内壁连接。
5.根据权利要求1所述的一种猪只体重识别个体的智能栏体，其特征在于：所述侧板(3)顶端设有限位杆(21)，所述侧板(3)数量设为多个，多个所述限位杆(21)在侧板(3)的顶端呈均匀分布。
6.根据权利要求1所述的一种猪只体重识别个体的智能栏体，其特征在于：所述称重底板(1)底端四角位置均设有万向轮。
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