CN113875626A - 一种养殖饮水加药系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种养殖饮水加药系统，包括云平台、单元环控器、加药器和加药控制板，所述云平台根据兽医开具的处方，下发加药指令到所述单元环控器，所述单元环控器将所述加药指令发送到所述加药器，所述加药器接收所述加药指令后控制加药水泵开启，并在执行所述加药指令后制成药水，所述加药控制板控制对应栏位的电磁阀将所述药水抽送到养殖单元的栏位。采用加药控制板进行控制电磁阀开启，就可以实现精确到每个栏位加药的系统，同时兽医可通过查看猪群健康状况，针对不同的情况开处方上传到云平台，经过数据处理会下发到单元环控器中，单元环控器下发到加药器中，提高了加药效率、准确性和闭环控制。

Description

一种养殖饮水加药系统

技术领域

本发明涉及楼房、平层养殖技术领域，特别是涉及一种养殖饮水加药系统。

背景技术

由于现在的规模养殖已经是大势所趋，能够降低养殖成本，降低养殖需要的土地面积。而在养殖过程中，可能需要为动物加强免疫能力而添加一些药物。

在猪舍养殖过程中，现有技术给猪喂药，一般是通过人工方式将这些药物先融于一个能装满水的大容积中，然后使用抽水泵将这些融合的药物，通过主水管道，引入到每个猪舍对应栏位上。这种方式首先比较耗费人力，在溶剂里面搅拌相当费力并且要时刻注意水和药的比例，时刻注意水不能漫出容积，也消耗大量的时间；其次使用水泵来抽水，外部水泵电机抽水，很容易导致漏电的风险，存在较大隐患；再者这种饮水加药没有办法精确到每个栏位加药，有些栏位猪群正常完全可以不用加药，可以节省大量用药成本，并且用药过多容易造成中毒或过少无法达到预期治疗效果；最后，因生物安全的风险，可以最大程度降低人员对于猪群的影响。

因此，想要一种低成本、高效的投药方式。

发明内容

本发明的目的是提供了一种养殖饮水加药系统，加药过程高效、精准。

为了实现上述发明目的，本发明的实施例提供了一种养殖饮水加药系统，云平台、单元环控器、加药器和加药控制板，所述云平台根据兽医开具的处方，下发加药指令到所述单元环控器，所述单元环控器将所述加药指令发送到所述加药器，所述加药器接收所述加药指令后控制加药水泵开启，并在执行所述加药指令后制成药水，所述加药控制板控制对应栏位的电磁阀将所述药水抽送到养殖单元的栏位。

其中，还包括设置在所述加药器的药品记录模块，用于记录对所述加药器的投药种类以及投药数量并作为投药信息上传到所述单元环控制器，并在通过所述单元环控器上传到所述云平台。

其中，还包括与所述云平台连接的生产管理模块，所述生产管理模块从所述单元环控器获得的数据发送到所述云平台，并将从所述云平台获取到的所述加药指令解析后发送所述单元环控器中，并向所述加药器发送所述加药指令形成所述药水向指定的所述养殖单元进行加药操作。

其中，还包括与所述生产管理模块连接的药品核对模块，用于对所述加药指令、所述药品记录模块上传的所述投药信息、所述养殖单元对应的所述单元环控器接收到的所述加药器的加药请求进行对比，在判定信息对应后允许所述单元环控器控制所述加药控制板和所述加药器开启本次加药，否则，禁止本次加药。

其中，还包括设置在所述养殖单元与所述单元环控器连接的摄像模块，用于拍摄所述加药器对所述养殖单元的加药过程以及所述养殖单元的动物的现状并上传到所述云平台。

其中，还包括与所述云平台连接的药品生成模块，用于设置并存储与所述养殖单元的动物相关的疾病的药方，并在接收到所述云平台对应的疾病种类分分类处理后生成疾病药方发送到所述云平台，所述云平台根据所述疾病药方生成所述加药指令。

其中，还包括设置在所述养殖单元的通信模块，所述单元环控器通过所述通信模块与所述加药器进行通信以及定位以及与另一所述单元环控器根据接收到的所述加药指令进行相互通信。

还包括设置在所述养殖单元如果接收同一处方，单元环控器可以相互通讯

其中，所述通信模块为wifi模块、ETH模块以及RS485模块中的至少一种。

本发明所提供的养殖饮水加药系统，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明实施例提供的养殖饮水加药系统，采用加药器进行加药，加药控制板控制每个栏位的水源是否开启，就可以实现精确到每个栏位加药的系统，并将加药信息上传到云平台进行数据处理、存储，提高了加药效率、准确性以及良性循环。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的养殖饮水加药系统结构示意图。

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。

请参考附图1，图1为本发明实施例提供的养殖饮水加药系统结构示意图。

针对饮水加药系统，很多行业都在探索创新，如在农业方面使用的饮水加药系统，采用花洒小车的办法进行加药，可是这种花洒小车，完全无法适应一些空间比较狭小的环境；在鸡舍的一种自动饮水加药系统虽然不采用小车控制，保证了狭小空间下加药，但是这种办法没办法实现远程下发数据，不能联动将环控器作为核心设备，进行各个设备(饮水加药控制器、加药器)协调控制，不能保证这些数据及时上传到平台；同时设备离线时，也无法做到及时的备份数据，无法保证接收同一个处方的单元能够相互交互。

在一种具体实施方式中，所述养殖饮水加药系统，包括云平台10、单元环控器20、加药器30和加药控制板40，所述云平台10根据兽医开具的处方，下发加药指令到所述单元环控器40，所述单元环控器40将所述加药指令发送到所述加药器30，所述加药器30接收所述加药指令后控制加药水泵开启，并在执行所述加药指令后制成药品，所述加药控制板40控制对应栏位的电磁阀将所述药品抽送到所述养殖单元的栏位。

本申请中的云平台10一般包括环控平台、养殖管理平台等，或者为多种平台的合成集中控制平台。

本申请中所述加药器30通过控制水泵来实现药品加入水中，所述加药控制板40控制电磁阀来精确实现栏位的控制。采用加药控制板40控制板进行控制电磁阀开启，就可以实现精确到每个栏位加药的系统。并且兽医可通过查看猪群健康状况，针对不同的情况开处方上传到云平台中，云平台进行数据的交互、解析、处理，最终将药方指令下发到单元环控器20中，单元环控器20通过WIFI下发到加药器中，提高了加药效率、准确性和闭环控制。

即采用加药器20进行加药，加药控制板40控制每个栏位的水源是否开启，就可以实现精确到每个栏位加药的系统，并将加药信息上传到云平台进行数据处理、存储，提高了加药效率、准确性以及良性循环。

本发明中采用加药器30进行加药，对指定养殖单元进行配药，这样就可以避免某只动物生病，全员用药的情况，一方面减少了药物的使用，降低了养殖成本，另一方面，能够使得养殖的动物尽可能少的用药，只有在生病需要用药时进行用药，提高健康水平，尽可能保证养殖单元动物的品质，提高养殖效果。

由于在本发明中，是通过加药器30进行药物的添加，而其中的核心是药品，药品不能随意添加，增加或减少一种都会使得药效发生变化，而即使药品种类正确，但是用量发生错误，即使是细微的错误，也可能带来负面效果，因此需要加强监管，在一个实施例中，所述养殖饮水加药系统还包括设置在所述加药器30的药品记录模块，用于记录对所述加药器30的投药种类以及投药数量并作为投药信息上传到所述单元环控制器，并在通过所述单元环控器上传到所述云平台10。

通过药品记录模块，即可完整记录某次药品投放的种类和数量等信息，可以与发布的投药命令进行对比，而且管理人员也可以通过这一反馈进行二次对比，只有与发布的加药信息中的数据完全一致才可以进行投药，进一步保证了加药的精准性和可靠性。

本发明对于药品记录模块的记录方式不做限定，可以是在某次添加药物时，直接选择药品这类和数量等信息即可，抓药的过程可以由智能机器人完成，只需要将对应的药品进行编号即可，如柴胡-210001，这样对应的机器人只需要根据编号210001找到对应的存储药品的位置获取药品即可，而且其中不同编号的药品可以预设药品位置，如柴胡-210001，位于甲区第二层第一格子等，提高用药以及找药的准确性。该过程可以是人工操作人工记录，也可以是自动操作记录，本发明对此不作限定。

本发明中由于需要尽可能减少人为干预，这样才能降低工作强度以及提高药品的准确性，在一实施例中，所述养殖饮水加药系统还包括与所述云平台连接的生产管理模块，所述生产管理模块从所述单元环控器获得的数据发送到所述云平台10，并将从所述云平台获取到的所述加药指令解析后发送所述单元环控器20中，并向所述加药器30发送所述加药指令形成所述药水向指定的所述养殖单元进行加药操作

云平台10通过所述单元环控器20向所述加药器30发送所述加药指令打开药水、控制所述加药控制板40控制指定的所述养殖单元的电磁阀开启，并将下发的指令上传到云平台10中，便于后期兽医分析，正确使用药品形成良性循环，保证用药的合理，避免误用药。

为了进一步提高加药的精准性，必须是对指定的养殖单元加药，而且用药量以及用药种类等都被限定，在一个实施例中所述养殖饮水加药系统还包括与所述生产管理模块连接的药品核对模块，用于对所述加药指令、所述药品记录模块上传的所述投药信息、所述养殖单元对应的所述单元环控器20接收到的所述加药器30的加药请求进行对比，在判定信息对应后允许所述单元环控器20控制所述加药控制板40和所述加药器30开启本次加药，否则，禁止本次加药。

通过药品核对模块，在养殖单元在加药之前进行最后一次对比，可能会出现前期配药正确，但是在最后的加药中，并没有选对对应的加药对象的情况，而最后一次对比，重点筛查是否为本单元本次的加药，因为可能会由于程序错误等原因，如某养殖单元需要加药，但是却是进行加药，之前的加药时间也是正确的，加药的种类和剂量也是正确的，但是加药时间不对，如需要相隔至少六小时进行再次加药，但本次加药时却只有相隔四小时，因而不能允许加药，通过药品核对模块不仅对药品的种类、剂量等进行检查，还要对对应的养殖单元以及加药时机等进行检查，这样就能够避免出现失误，提高加药准确性。

本发明对于药品核对模块的核对过程不做限定。

为了进一步提高信息的准确性，在一个实施例中，所述养殖饮水加药系统还包括设置在所述养殖单元与所述单元环控器30连接的摄像模块，用于拍摄所述加药器30对所述养殖单元的加药过程以及所述养殖单元的动物的现状并上传到所述生产管理模块。

通过摄像模块，用于拍摄所述加药器30对所述养殖单元的加药过程以及所述养殖单元的动物的现状并上传到所述生产管理模块，这样工作人员可以将实时进行加药过程的监控，还可以远程获得养殖单元的动物的状态，包括用药前后的状态，可以据此进行开药，也可以据此进行药方修正，从而提高用药效率。

通过兽医现场查看猪群健康状况上传到所述生产管理模块，这样工作人员可以将实时进行加药过程的监控，还可以远程获得养殖单元的动物药剂使用的状态，包括用药前后的状态，可以据此进行开药，也可以据此进行药方修正，从而提高用药效率。

本发明中对于摄像模块的数量、类型、结构以及设置位置等不做具体限定，其可以监控养殖动物的日常健康状态，也可以监控加药等流程，或者监控其它设备的状态等，如监控环控器的继电器的工作状态等。本发明中兽医监控养殖动物的日常健康状态，也可以监控加药等流程，也可监控其它设备的状态等，如监控环控器的继电器的工作状态等，及时校准猪群的健康状态。

在本发明中，可以通过监控模块监控养殖动物的日常活动，如观察进食速度、走动速度等，获取其健康状态，或者通过兽医监控养殖动物的日常活动，如观察进食速度、走动速度等，获取其健康状态，然后据此开药方，但是随着养殖规模的增加，养殖动物可能出现疾病的概率增加，而且可能会同时多种病症，如第一区第一栏出现甲病症，第二区第二栏出现乙病症等，而且即使出现同类病症，其轻重缓急不同，有的已经加药数天，需要降低使用量，有的才是初始状态，需要大剂量药品，而每次开药方都可能是多种药材，容易出错。

为了解决这一技术问题，在本发明的一个实施例中，所述养殖饮水加药系统还包括与所述生产管理模块连接的药品生成模块，用于设置并存储与所述养殖单元的动物相关的疾病的药方，并在接收到所述云平台对应的疾病种类分分类处理后生成疾病药方发送到所述云平台，所述云平台根据所述疾病药方生成所述加药指令。

通过药品生成模块，只需要相关的管理人员确定需要对应的养殖单元的动物的病症即可，而且可以远程进行判断，在判断完成后，即可选择对应的药方，继续选择对应疾病，即可生成对应的药方，不会出现药师自主开药的情况，减少了开错药的可能性，而且根据病症的轻重，只需要增加或减少剂量即可，一方面降低了药师的工作量，另一方面保证了开药的精准性，尽可能避免药师失误造成的损失。

本发明对于药品生成模块的生成方式不做限定，可以是药师将养殖动物的各种病症状态输入，如进食量减少三分之一，活动量减少一半等，然后由智能设备自动生成判定病症，然后根据该病症生成药方即可，药师的职责在于监督，避免由于智能设备的某些错误造成的失误，或者是药师等管理人员自主判断病症，点击对应页面的病症选项，根据预存类型自动生成药方，或者其它的生成方式等，本发明对此不作限定，而且在本发明中还可以采用其它的生成方式。

由于在本发明中是采用加药器30走动的方式，自主对某一或某一些动物进行加药，需要精准到某一个养殖单元甚至是某一个养殖栏的某一头动物，这时就需要进行进精准定位，毕竟药品不同于普通饲料，普通饲料如果多吃后遗症几乎没有，而药品如果加错可能会造成动物的异常甚至死亡，因此，在一个实施例中，还包括设置在所述养殖单元的通信模块，所述单元环控器20通过所述通信模块与所述加药器30进行通信以及定位以及与另一所述单元环控器20根据接收到的所述加药指令进行相互通信。

通过通信模块，单元环控器20与所述加药器30、加药控制板40进行通信以及定位，如加药器30在接收到环控器下发的加药指令时，会打开水泵将药加入水中，此时环控器在控制加药控制板40来控制每个栏位下的电磁阀，电磁阀打开混合的水源流出到栏位中，可以精确实现每个栏位的猪用药的监控，保证用药的监控。

本发明对于通信模块的类型不做限定，所述通信模块可以为wifi模块、ETH模块以及RS485模块中的至少一种，或者几种的组合，或者是其它的通信模块。

本发明的一个实施例中，以养猪为例：

云平台：包含环控平台、生产管理系统，其中环控平台用于环境控制器上报数据，生产管理系统用于录入猪群信息、销售、结算工资等；

环控平台：环境控制器数据上报平台；

生产管理系统：录入猪群信息、销售、结算工资等平台；

继电器模块：电路板上主要器件为继电器，可以控制继电器的吸合和断开；

Protocol Buffers(pb)协议：一种语言无关、平台无关、扩展性好的用于通信协议、数据存储的结构化数据串行化方法；

485总线：一种半双工串行通讯总线；

Modbus-RTU协议：一种一个主机多个从机的串行通信协议；

主站：信号的发出者，可以主动发出信号；

从站：信号的接收者，不可以主动发出信号，对接收到的信号做出应答，必须接收到发出命令才可以执行发出命令；

数据位：发送、接收的数据；

奇偶校验：是一种校验通讯过程中数据传输正确性的方法；

停止位：停止位在最后，用以标志一个字符传送的结束；

波特率：UART的传送速率，用于说明数据传送的快慢；

虚拟服务器：是一种在单一主机或主机群上，实现多网域服务的方法，可以运行多个网站或服务的技术。

虚拟客户端：指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整响应系统。

Socket函数(套接字函数)：它是计算机之间进行通信的一种约定或一种方式。

响应：接收到指令以后给出的回复；

UDP广播：在同一个局域网内基于TCP/UDP协议层，广播使用广播地址255.255.255.255，将消息发送到在同一广播网络上的每个主机上。

包括单元环控器、加药器、加药控制板、加药水管、饮水管、虹吸盘、云平台；为了实现这些串联起来，需要兽医及时查看猪群的表现，根据猪群的表现开处方到兽医系统，录入后数据会将数据传入云平台；环控器为了获取云平台的数据，基于网络的交互，设置了基于加药处方数据获取的pb通信协议，关于整个pb协议的功能划分，以及含义，如下表一所示：

表一

环控器在获取处方信息才完成了第一步。只有环控器和加药控制板交互才能够实现数据的下发和控制继电器模块进行工作；同时对于继电器模块需要能够控制单元内每个圈的饮水加药电磁阀开关以及能够接受环控器指令，执行对应继电器开启关闭，保证继电器模块能够返回每个输出点的状态，可以持续监听485信号，当持续超过1分钟未接收的485信号时，能够让继电器输出全部关闭，恢复为饮水状态；为了让环控器和继电器模块交换，在物理连接上使用RS485通信，通信协议上使用Modbus-RTU协议，将环控器作为信号发射的主站，继电器模块作为信号应答的从站；通讯参数：9600波特率，8位数据位，无奇偶校验，1位停止位；环控器和平台、加药控制板根据前面的通信协议已经可以实现交互。

进一步针对环控器和小车的交互，首先环控器和小车采用WIFI进行物理连接；其次环控器是提供WIFI热点的设备，让小车可以连接；最后环控器作为虚拟服务器，小车作为虚拟客户端，通过socket完成交互；在整个交互流程中，根据环控器网络可大致分为两种情况：联网情况，离线情况。

整个小车部分加药流程可细化如下：

小车获取处方信息、开始配药、开始加药、加药完成、查询单元执行结果、开始清洗、清洗完成。

加药器和环控器交互以后，整体来说就差最后一步，环控器之间的交互。环控器交互采用原有的局域网通讯方式实现，连接小车的环控器收到小车控制命令后，如果命令对象是本单元，执行加药命令并且返回结果；如果命令对象不是本单元，会在局域网通过UDP广播将处方ID、加药单元以及加药信息共享到局域网，收到消息的环控器通过处方编号以及单元号进行识别。

如果是控制本单元加药，会进行加药，并且将结果通过网络把数据发送到。接入了小车的环控器会将所有需要动作的指令共享到局域网内连接小车的环控器，连接小车的环控器再将结果返回给小车，实现整个流程闭环。

本实用型全面可靠的实现了猪舍的饮水加药，尽可能降低了生物安全的风险。人力成本大大降低，不用在耗费大量时间来加药；饲养员以及兽医等可以远程查看猪群的用药，让平台之间可以互通；设备离线仍然有紧急处理方案保证猪群不要用药过多或过少；保证用药精确每个栏位，减少人员和猪群的接触，让生物风险将为最低。

具体实施方式：

1.兽医通过查看猪群情况开出处方上传生产管理模块；

2.猪舍单元必须绑定环控器，每个单元有且只可以绑定一个并且时刻保持环控器处于联网状态；

3.环控器通过485通信控制加药控制板；

4.单元环控器通过WIFI同加药器通信控制；

5.饲养员加药到小车上，接着小车通过水泵控制加药水管开启；

6.加药控制板通过吸合各个栏位电磁阀保证饮水管打开，让药物通过虹吸盘进入栏位。

综上所述，本发明实施例提供的养殖饮水加药系统，采用加药器进行加药，加药控制板控制每个栏位的水源是否开启，就可以实现精确到每个栏位加药的系统，并将加药信息上传到云平台进行数据处理、存储，提高了加药效率、准确性以及良性循环。

以上对本发明所提供的养殖饮水加药系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种养殖饮水加药系统，其特征在于，包括云平台、单元环控器、加药器和加药控制板，所述云平台根据兽医开具的处方，下发加药指令到所述单元环控器，所述单元环控器将所述加药指令发送到所述加药器，所述加药器接收所述加药指令后控制加药水泵开启，并在执行所述加药指令后制成药水，所述加药控制板控制对应栏位的电磁阀将所述药水抽送到养殖单元的栏位。

2.根据权利要求1所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，根据权利要求1所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，还包括设置在所述加药器的药品记录模块，用于记录对所述加药器的投药种类以及投药数量并作为投药信息上传到所述单元环控制器，并在通过所述单元环控器上传到所述云平台。

3.根据权利要求2所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，还包括与所述云平台连接的生产管理模块，所述生产管理模块从所述单元环控器获得的数据发送到所述云平台，并将从所述云平台获取到的所述加药指令解析后发送所述单元环控器中，并向所述加药器发送所述加药指令形成所述药水向指定的所述养殖单元进行加药操作。

4.根据权利要求3所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，还包括与所述生产管理模块连接的药品核对模块，用于对所述加药指令、所述药品记录模块上传的所述投药信息、所述养殖单元对应的所述单元环控器接收到的所述加药器的加药请求进行对比，在判定信息对应后允许所述单元环控器控制所述加药控制板和所述加药器开启本次加药，否则，禁止本次加药。

5.根据权利要求4所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，还包括设置在所述养殖单元与所述单元环控器连接的摄像模块，用于拍摄所述加药器对所述养殖单元的加药过程以及所述养殖单元的动物的现状并上传到所述云平台。

6.根据权利要求5所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，还包括与所述生产管理模块连接的药品生成模块，用于设置并存储与所述养殖单元的动物相关的疾病的药方，并在接收到所述云平台对应的疾病种类分分类处理后生成疾病药方发送到所述云平台，所述云平台根据所述疾病药方生成所述加药指令。

7.根据权利要求6所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，还包括设置在所述养殖单元的通信模块，所述单元环控器通过所述通信模块与所述加药器进行通信以及定位以及与另一所述单元环控器根据接收到的所述加药指令进行相互通信。

根据权利要求6所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，还包括设置在所述养殖单元如果接收同一处方，单元环控器可以相互通讯。

8.根据权利要求7所述的养殖饮水加药系统，其特征在于，所述通信模块为wifi模块、ETH模块以及RS485模块中的至少一种。

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