CN205233080U - 可快速测量生猪体温的养猪场 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可快速测量生猪体温的养猪场，包括猪舍和猪舍顶棚；所述猪舍中包括多个平行排列的猪栏阵列；相邻的猪栏阵列之间设置有通道；每个猪栏阵列包括多个猪栏；相邻的猪栏阵列中的猪栏的数目相等；在所述猪舍顶棚上安装有多组生猪体温红外监测系统；所述生猪体温红外监测系统安装在通道的正上方，与所述猪栏阵列平行；每相邻的两列猪栏阵列之间安装有一组生猪体温红外监测系统；本实用新型实现了对生猪的体温进行实时监测的功能，使得养猪过程更加自动化和智能化，减少了生猪养殖的人工成本。

Description

可快速测量生猪体温的养猪场

技术领域

本实用新型涉及饲养设备，具体涉及一种可快速测温的生猪养猪场。

背景技术

中国是世界上最大的猪肉生产国和消费国。生猪的饲养从单一的农户饲养已经过渡到专业化生产、企业化管理的规模化养殖繁育。其特点是“全进全出”式的流水养殖，根据生产管理流程建造大量的分区猪舍，在猪舍内高密度分栏养殖生猪。

大规模的养猪，容易滋生很多病菌，高密度养殖容易造成传染病快速大规模流行，一旦一头猪被感染会迅速传染整个猪舍，因此生猪的体温监测就显得尤为重要。

当前国内生猪体温监测还停留在手工测量阶段，通常做法是把体温计塞入猪的肛门，然后拴在猪的尾巴上，过几分钟再取出记录。先进一些的用红外枪式测温仪逐个手工测温。这些方法的工作量极大、操作复杂、安全风险高、数据记录差错率较大。国外的小部分养殖场利用物联网技术，采用生物芯片种植法，实时监测动物体温，特点是精度高、速度快、结果准确，效果较好。但因为该方案必须在生物体内种植监测芯片，对动物身体有损伤，监测全过程易受到动物行为的影响而失效，出栏加工过程还需要多一道芯片取出工艺，因此该方案的成本极高。

实用新型内容

针对现有技术的缺点，本实用新型公开了一种可快速测量生猪体温的养猪场。

本实用新型的技术方案如下：

一种可快速测量生猪体温的养猪场，包括猪舍和猪舍顶棚；所述猪舍中包括多个平行排列的猪栏阵列；相邻的猪栏阵列之间设置有通道；每个猪栏阵列包括多个猪栏；相邻的猪栏阵列中的猪栏的数目相等；在所述猪舍顶棚上安装有多组生猪体温红外监测系统；所述生猪体温红外监测系统安装在通道的正上方，与所述猪栏阵列平行；每相邻的两列猪栏阵列之间安装有一组生猪体温红外监测系统；

所述生猪体温红外监测系统包括多个间隔均匀的同轴监测器，所述同轴监测器包括监测系统底座、摄像头回转轴、红外热成像仪、可见光摄像头、温度传感器和透明保护外壳；所述摄像头回转轴垂直安装在所述监测系统底座中心，且可在水平面上在360°范围内旋转；所述红外热成像仪和可见光摄像头由上至下依次固定在摄像头回转轴的侧边；所述红外热成像仪的镜头端和可见光摄像头的镜头端与所述摄像头回转轴间的夹角为θ，所述红外热成像仪和可见光摄像头可在垂直平面上，相对于所述摄像头回转轴，拍摄0～θ范围内的影像数据；所述透明保护外壳固定在所述监测系统底座之上，将红外热成像仪和可见光摄像头覆盖；所述温度传感器固定在同轴监测器上、透明保护外壳的外侧。

其进一步的技术方案为：所述猪栏的宽度为L1，长度为L2；所述过道的宽度为L3；所述红外热成像仪和可见光摄像头的最大拍摄距离为L4；所述猪舍顶棚的高度为h；则在同轴监测器中，所述红外热成像仪的镜头端和可见光摄像头的镜头端与所述摄像头回转轴间的最大夹角θ为：

$\mathrm{\θ}\≤arccos\left(\frac{h}{L4}\right).$

其进一步的技术方案为：所述红外热成像仪和可见光摄像头在水平方向的最远照射距离r为：

r＝L4sinθ；

则在水平方向的最远照射距离r应满足：

$r\≥\sqrt{L{1}^2+{(L2+\frac{L3}{2})}^2}.$

其进一步的技术方案为：在一组生猪体温红外监测系统中，相邻的同轴监测器之间的距离L满足：

2L1≤L≤r。

其进一步的技术方案为：还包括控制系统，所述控制系统包括体温监测点、主控计算机、监控存储服务器、主控服务器、数据处理输出端口；所述体温监测点包括同轴监测器和连接在同轴监测器上的数据采集前端处理模块；所述数据采集前端处理模块通过以太网连接主控计算机；所述监控存储服务器、主控服务器以及数据处理输出端口与所述主控计算机通讯连接。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型通过在猪舍中安装生猪体温红外监测系统，且配合设计猪舍中猪栏的布局，实现了可对生猪的体温进行实时监测的功能，本实用新型不仅使得养猪过程自动化和智能化，对生猪的健康状态可更加实时准确的监控，且免除了对生猪一一测量体温的繁琐过程，减少了生猪养殖的人工成本。且本实用新型测量生猪体温的过程对猪本身并无损伤，相对于现有技术，并不需要为每头生猪另外购置检测芯片等，成本较低。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是同轴监测器的示意图。

图4是图1的相关尺寸标注图。

图5是图2的相关尺寸标注图。

图6是控制系统的示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型的俯视图。图2是本实用新型的侧视图。本实用新型包括猪舍1和猪舍顶棚2。猪舍1中包括多个平行排列的猪栏阵列，相邻的猪栏阵列之间设置有通道6。每个猪栏阵列包括多个猪栏3。相邻的猪栏阵列中的猪栏3的数目相等。在猪舍顶棚2上安装有多组生猪体温红外监测系统，生猪体温红外监测系统安装在通道6的正上方，与猪栏阵列平行。每相邻的两列猪栏阵列之间安装有一组生猪体温红外监测系统，即每组生猪体温红外监测系统可负责监视两列猪栏阵列。

生猪体温红外监测系统包括多个间隔均匀的同轴监测器4。图3是同轴监测器的示意图。同轴监测器4包括监测系统底座41、摄像头回转轴42、红外热成像仪43、可见光摄像头44、温度传感器46和透明保护外壳45。

摄像头回转轴42垂直安装在所述监测系统底座41中心，且可在水平面上360°旋转。红外热成像仪43和可见光摄像头44由上至下依次固定在摄像头回转轴42的侧边，红外热成像仪43的镜头端和可见光摄像头44的镜头端与所述摄像头回转轴42间的夹角为θ，红外热成像仪43和可见光摄像头44可在垂直平面上，相对于所述摄像头回转轴42，拍摄0～θ范围内的影像数据。则配合摄像头回转轴42，红外热成像仪43和可见光摄像头44可拍摄一伞状范围内的空间影像。

透明保护外壳45固定在监测系统底座41之上，将红外热成像仪43和可见光摄像头44覆盖。温度传感器46固定在同轴监测器4上、透明保护外壳45的外侧。

图4是图1的相关尺寸标注图。图5是图2的相关尺寸标注图。如图4、图5所示，猪栏3的宽度为L1，长度为L2；过道6的宽度为L3；红外热成像仪43和可见光摄像头44的最大拍摄距离为L4；猪舍顶棚2的高度为h。

为了保证每组生猪体温红外监测系统所监视的范围可完全覆盖其两侧的两列猪栏阵列，本实用新型还公开了养猪场的各个部件的安装尺寸的关系。

则由三角函数可知，在同轴监测器4中，红外热成像仪43的镜头端和可见光摄像头44的镜头端与所述摄像头回转轴42间的夹角θ需满足：

$\mathrm{\θ}\≤arccos\left(\frac{h}{L4}\right).$

如果夹角θ过大，则会出现红外热成像仪43和可见光摄像头44无法拍摄最远端地面状况的情况。如果夹角θ取最大值，则红外热成像仪43和可见光摄像头44被最充分利用。

由三角函数可知，红外热成像仪43和可见光摄像头44在水平方向的最远照射距离r为：

r＝L4sinθ；

则在水平方向的最远照射距离r应满足：

$r\≥\sqrt{L{1}^2+{(L2+\frac{L3}{2})}^2}.$

如果r过小，则会出现无法照射猪栏3对角线最远端的情况。

在一组生猪体温红外监测系统中，相邻的同轴监测器4之间的距离L需满足：

2L1≤L≤r。

如果相邻的同轴监测器的间隔距离L太大，甚至大于水平方向的最远照射距离r，则相邻同轴监测器间会有无法被拍摄的遗漏地区。而由于猪栏宽度L1必然小于猪栏的对角线长度，在满足上述同轴监测器的监测范围覆盖猪栏对角线最远端的情况下，对于每个同轴监测器，其照射范围必然可以覆盖猪栏宽度L1，而且由于照射范围对称，所以必然可以至少覆盖其相邻的两个猪栏宽度L1，间隔距离L的最小值由此确定。如果相邻的同轴监测器的间隔距离L太小，则要安装过多的同轴监测器，会造成不必要的浪费。

本实用新型还包括控制系统，图6是控制系统的示意图。控制系统包括体温监测点、主控计算机、监控存储服务器、主控服务器、数据处理输出端口。体温监测点包括同轴监测器和数据采集前端处理模块，在本实施例中，使用的是树莓派数据采集前端处理模块。数据采集前端处理模块通过以太网连接主控计算机；监控存储服务器、主控服务器、数据处理输出端口与所述主控计算机通讯连接。数据处理输出端口将主控计算机所处理的数据发送到监控人员。

本实用新型的工作原理为：

生猪养殖在猪栏3中，每个同轴监测器4实时360度旋转拍摄，所有的同轴监测器共同拍摄整个猪舍1。同轴监测器4在监控范围内用红外热成像仪43和可见光摄像头44同步拍摄监控区域。同轴监测器4上设置温度传感器46，采集体温监测点处的室温，树莓派数据采集前端处理模块用体温监测点的温度传感器46采集到温度数据校准红外热像仪43采集到的阵列温度数据，再将处理后的数据与可见光摄像头44采集到的同步图像数据以及红外热成像仪43和可见光摄像头44的所处角度数据一起通过以太网发送到主控计算机。

主控计算机首先将收到的每一个体温监测点传送来的红外热成像数据和可见光摄像头的图像数据一起保存到监控存储服务器，实时分析每一个体温监测点传送来的热像仪数据包，监测是否有41度～45度之间温度数据，若没有异常温度出现则继续巡检。若出现位于41度～45度之间的温度数据，就在数据库服务器中取出该体温监测点安装位置信息得到猪舍号，再通过红外热成像仪43和可见光摄像头44的所处角度和热点位置在数据库服务器中的取得疑似病猪的猪栏号，然后将热点数据提取出来，叠加到同步拍摄的可见光照片上，并打印上疑似病猪的猪舍号及猪栏号，再将该图片以及疑似病猪的相关信息保存在数据库日志文件内。最后通过微信等即时通讯软件将该图片传送到检疫组员工的手机上，由检疫组员工携带体温计人工检查疑似病猪。

体温监测点的巡检速度可控，在本实施例中，设置为5分钟巡检360度，即可满足监测要求。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可快速测量生猪体温的养猪场，包括猪舍(1)和猪舍顶棚(2)；其特征在于：所述猪舍(1)中包括多个平行排列的猪栏阵列；相邻的猪栏阵列之间设置有通道(6)；每个猪栏阵列包括多个猪栏(3)；相邻的猪栏阵列中的猪栏(3)的数目相等；在所述猪舍顶棚(2)上安装有多组生猪体温红外监测系统；所述生猪体温红外监测系统安装在通道(6)的正上方，与所述猪栏阵列平行；每相邻的两列猪栏阵列之间安装有一组生猪体温红外监测系统；

所述生猪体温红外监测系统包括多个间隔均匀的同轴监测器(4)，所述同轴监测器(4)包括监测系统底座(41)、摄像头回转轴(42)、红外热成像仪(43)、可见光摄像头(44)、温度传感器(46)和透明保护外壳(45)；所述摄像头回转轴(42)垂直安装在所述监测系统底座(41)中心，且可在水平面上在0～360°范围内旋转；所述红外热成像仪(43)和可见光摄像头(44)由上至下依次固定在摄像头回转轴(42)的侧边；所述红外热成像仪(43)的镜头端和可见光摄像头(44)的镜头端与所述摄像头回转轴(42)间的夹角为θ；所述红外热成像仪(43)和可见光摄像头(44)可在垂直平面上，相对于所述摄像头回转轴(42)，拍摄0～θ范围内的影像数据；所述透明保护外壳(45)固定在所述监测系统底座(41)之上，将红外热成像仪(43)和可见光摄像头(44)覆盖；所述温度传感器(46)固定在同轴监测器(4)上、透明保护外壳(45)的外侧。

2.如权利要求1所述的可快速测量生猪体温的养猪场，其特征在于：所述猪栏(3)的宽度为L1，长度为L2；所述通道(6)的宽度为L3；所述红外热成像仪(43)和可见光摄像头(44)的最大拍摄距离为L4；所述猪舍顶棚(2)的高度为h；则在同轴监测器(4)中，所述红外热成像仪(43)的镜头端和可见光摄像头(44)的镜头端与所述摄像头回转轴(42)间的夹角θ为：

3.如权利要求2所述的可快速测量生猪体温的养猪场，其特征在于：所述红外热成像仪(43)和可见光摄像头(44)在水平方向的最远照射距离r为：

r＝L4sinθ；

则在水平方向的最远照射距离r应满足：

4.如权利要求3所述的可快速测量生猪体温的养猪场，其特征在于：在一组生猪体温红外监测系统中，相邻的同轴监测器(4)之间的距离L满足：

2L1≤L≤r。

5.如权利要求1所述的可快速测量生猪体温的养猪场，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括体温监测点、主控计算机、监控存储服务器、主控服务器、数据处理输出端口；所述体温监测点包括同轴监测器和连接在同轴监测器上的数据采集前端处理模块；所述数据采集前端处理模块通过以太网连接主控计算机；所述监控存储服务器、主控服务器以及数据处理输出端口与所述主控计算机通讯连接。