CN207011484U - 哺乳母猪饲喂控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种哺乳母猪饲喂控制系统，包括设置在猪栏中的下位机、与下位机连接的喂食器以及与下位机通信连接用于存储母猪喂养信息的上位机；下位机包括控制器和霍尔编码器；喂食器包括用于控制饲料下放量的电机；控制器的控制端与电机连接，所述霍尔编码器安装在电机的驱动轴上，且霍尔编码器的编码输出端与控制器的信息反馈端连接，控制器经通信模块与上位机连接。该系统能够用于帮助解决母猪喂养过程中自动化程度低的问题，同时可以对母猪进行标准化管理，对母猪的生长状况进行监管。

Description

哺乳母猪饲喂控制系统

技术领域

本实用新型属于母猪饲喂技术领域，具体涉及一种哺乳母猪饲喂控制系统。

背景技术

随着我国环保政策的趋严，对于生猪养殖的要求也进一步提高了，较多的散养户放弃了喂养，出现了越来越多的规模型养猪场。据2016年中国生猪养殖行业存栏量及市场前景分析，若将年出栏500头猪以上的养猪场归为规模型养猪场，目前国内规模型养猪场提供的生猪数量占比达到了45%左右，预计2020 年规模型养猪场供应的生猪比例将达到80%。相较于散养户，规模型养猪场更加注重饲养的科学管理，可以通过科学地养殖保证生猪的生长质量、生长速度和存活率，具有开阔的发展前景和无限商机。

目前国内出现了较多适用于规模性养殖场的养殖设备，比如京鹏环宇畜牧科技有限公司的分娩栏、妊娠单体栏和自动食槽，福润德农牧业有限公司的B型超声妊娠诊断仪等，这些设备都是针对人工饲养所开发的，母猪喂养的自动化程度低，且无法对母猪的喂养进行标准化管理。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是，如何设计一种哺乳母猪饲喂控制系统，来用以帮助解决母猪喂养过程中自动化程度低、无法进行标准化管理的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种哺乳母猪饲喂控制系统，包括设置在猪栏中的下位机、与下位机连接的喂食器以及与下位机通信连接用于存储母猪喂养信息的上位机；下位机包括控制器和霍尔编码器；喂食器包括用于控制饲料下放量的电机；控制器的控制端与电机连接，所述霍尔编码器安装在电机的驱动轴上，且霍尔编码器的编码输出端与控制器的信息反馈端连接，控制器经通信模块与上位机连接。

在具体使用过程中，上位机可以是远程的云服务器或者建立在本地的计算机服务器，并且作为上位机的服务器也可以通过互联网络将相关数据下发给电脑、手机等其它设备；母猪喂养信息包括母猪身份信息、母猪的喂食种类、喂食时间、喂食量等信息；霍尔编码器的工作原理：霍尔编码器包括永磁铁和霍尔元件感应IC电路，霍尔编码器的永磁铁跟着电机的驱动轴转动，霍尔元件感应IC电路根据永磁铁不同的旋转位置输出对应的感应信号；精准饲喂母猪的分析如下：母猪的喂食种类提前确定好，将饲料存储在喂食器内，在母猪需要喂养饲料时，上位机将喂养量信息通过通信模块传输到控制器，当控制器接收到饲喂量信息后，控制器控制电机转动下放饲料，霍尔元件感应IC电路可以感测电机转动的圈数并将电机转动圈数信息传输到控制器，控制器根据电机转动的圈数得到对应的脉冲数，将脉冲数与喂食量信息作对比，当脉冲数与喂食量信息匹配时，则由控制器控制电机停止转动，从而实现精准饲喂；预先设置好一定脉冲数量对应的饲料质量，就可以反推出1kg饲料所对应的脉冲个数，同时由于不同饲料的质量不同，所以不同饲料对应的脉冲数量也不同，对应的下放量也不相同；脉冲数量和饲料质量的对应关系可根据需要进行设置。上述精准饲喂母猪的分析过程通过本领域编程人员编写的程序即可实现，尤其是脉冲数量和饲料质量的对应关系的设置，属于现有技术，并不在本申请的保护范围内。

进一步地，下位机还包括信息采集装置，信息采集装置包括安装在喂食器上且正对前方的摄像头、安装在猪栏内用于检测猪栏内温度的温度传感器、以及安装在猪栏内用于检测猪栏内湿度的湿度传感器。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，摄像头正对母猪，用于记录母猪的日常生活状态信息，温度传感器采集猪栏的温度信息，湿度传感器采集猪栏内的湿度；控制器实时将母猪的日常生活状态信息、猪栏的温度信息和猪栏湿度信息传输到上位机，方便管理员对母猪的生长状况进行监管。

进一步地，下位机还包括用于存储母猪喂养信息和母猪生长状态信息的存储器，存储器与控制器双向通信连接。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，存储器可以存储上位机传输的母猪在每一个生长周期内的喂养信息，母猪在一个生长周期内的喂养信息相同，母猪的一个生长周期一般设定为一个月或者两个月；同时，存储器还可以存储信息采集装置采集的母猪生长状况信息；在断网的情况下，上位机和下位机间的通信中断，可以按照存储器内存储的一个生长周期内的喂养信息继续控制喂食器进行工作，避免了喂食器停止供应饲料的情况，当网络畅通后，存储器会将存储的母猪生长状况信息上传到上位机，供工作人员进行监管统计；存储器可以起到临时存储数据的作用，防止上位机和下位机在网络断开的情况下，喂食器停止投放饲料和断网期间母猪生长状况信息得不到监管和统计。

进一步地，下位机还包括用于识别母猪身份标号的耳标射频识别器，每一只母猪身上佩戴一个能够被耳标射频识别器识别的耳标，所述控制器与耳标射频识别器电连接。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，耳标射频识别器设置在靠近食槽的位置，在母猪进食时间段内，当母猪靠近食槽时，耳标射频识别器会读取母猪身上的耳标信息，从而得到母猪的身份信息，控制器会将读取的母猪身份信息发送到上位机，上位机根据母猪身份信息找到该母猪对应的喂养信息并将该母猪的喂养信息传输到下位机，控制器按照喂养信息控制喂食器投放饲料。采用耳标射频识别器的原因：实际喂养过程中，猪栏间的间隔一般设置的较小，若用无线通信模块进行识别，相邻的猪栏间会存在信息错收等情况，例如喂养母猪A的猪栏A1和喂养母猪B的猪栏B1相邻设置，若用无线通信模块来识别母猪身份，会存在母猪A的身份被猪栏B1中的识别器识别的风险，导致饲喂出现混乱；因此对身份的识别采用近距离通信，用耳标射频识别器读取耳标信息。耳标一般佩戴在母猪的耳朵上面，耳标可以重复使用，当一只母猪被送出后，该猪栏喂养另一只母猪时，将耳标取下佩戴在新进来的母猪身上，上位机重新设置喂养信息即可。

进一步地，喂食器安装在猪栏内食槽的正上方；所述喂食器包括壳体和固定安装在壳体上方的储料盒，壳体设置有进料口和出料口，在壳体的进料口和出料口间设置有腔体通道，储料盒出料口与壳体进料口连接，壳体出料口设置在食槽的正上方；腔体通道内安装有叶轮，叶轮包括转动轴和多个扇叶，扇叶等距固定地安装在转动轴周侧，且扇叶与腔体通道的内侧壁间的间隙小于所投放固体饲料颗粒的粒径，叶轮转动轴与电机的驱动轴连接。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，采用上述结构的喂食器，主要适合用于固体饲料颗粒的定量饲喂控制，由于喂食器中扇叶与腔体通道的内侧壁间的间隙小于所投放固体饲料颗粒的粒径，能够防止固体饲料颗粒从扇叶与腔体通道内侧壁之间漏出，当控制器控制电机转动的时候，饲料从储料盒的出料口进入壳体内部，通过电机的转动带动叶轮的转动，饲料从壳体的下料口下放到食槽中，并可以根据霍尔编码器反馈的脉冲数据信息控制饲料的下放量，因此能够较为精确的通过脉冲个数而控制喂食器的饲喂量。

进一步地，一个猪栏内设置一个下位机和一个喂食器，上位机和多个下位机通信连接。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，实际喂养过程中，会设置多个猪栏，下位机设置有多台，一台上位机对应对台下位机；为了精确控制母猪饲料的喂养量、对母猪的生长状况进行有效监管，在每一个猪栏中只设置一个下位机和一个喂食器，也可以节约一定的成本；每一个猪栏中可以饲养一头或多头母猪，若一个猪栏喂养多头母猪，例如母猪A和母猪B，当饲料下放后，会存在两头母猪共同进食的情况，对于每一头母猪的进食量，我们无法进行控制和监管，所以一个猪栏最好是只喂养一头母猪。

进一步地，所述通信模块为无线通信模块。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，上位机和下位机间的通信模块可以设置为线缆，也可以设置为无线通信模块；若设置为线缆进行通讯，线缆很容易被老鼠咬断或者雷击毁控制箱，会造成设备瘫痪等情况，因此将通信模块设为无线通信模块；但无线通信模块也会存在一些问题，大型的猪舍养殖场一般设置在郊外，郊外的无线信号有时会断断续续，甚至直接断开，这种情况下，前文下位机中设置的存储器就能解决这个问题，详细过程见上文存储器功能的描述。

本实用新型提供的哺乳母猪饲喂控制系统能够帮助解决母猪喂养过程中自动化程度低的问题，同时可以对母猪进行标准化管理，对母猪的生长状况进行监管。

附图说明

图1为本实用新型实施例中哺乳母猪饲喂控制系统的系统框图；

图2为本实用新型实施例中喂食器的结构示意图。

附图标记：

1、储料盒，2、壳体进料口，3、壳体出料口，4、腔体通道，5、转动轴，6、扇叶。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

最优实施例：

一种哺乳母猪饲喂控制系统，包括设置在猪栏中的下位机、与下位机连接的喂食器以及与下位机通信连接用于存储母猪喂养信息的上位机；下位机包括控制器和霍尔编码器；喂食器包括用于控制饲料下放量的电机；控制器的控制端与电机连接，所述霍尔编码器安装在电机的驱动轴上，且霍尔编码器的编码输出端与控制器的信息反馈端连接，控制器经通信模块与上位机连接。下位机还包括信息采集装置、用于存储母猪喂养信息和母猪生长状态信息的存储器、以及用于识别母猪身份标号的耳标射频识别器；下位机还包括信息采集装置，信息采集装置包括安装在喂食器上且正对前方的摄像头、安装在猪栏内用于检测猪栏内温度的温度传感器、以及安装在猪栏内用于检测猪栏内湿度的湿度传感器；存储器与控制器双向通信连接；每一只母猪身上佩戴一个能够被耳标射频识别器识别的耳标，所述控制器与耳标射频识别器电连接；喂食器安装在猪栏内食槽的正上方；所述喂食器包括壳体和固定安装在壳体上方的储料盒1，壳体设置有进料口和出料口，在壳体的进料口和出料口间设置有腔体通道4，储料盒出料口与壳体进料口2连接，壳体出料口3设置在食槽的正上方；腔体通道内安装有叶轮，叶轮包括转动轴5和多个扇叶6，扇叶等距固定地安装在转动轴周侧，且扇叶与腔体通道的内侧壁间的间隙小于所投放固体饲料颗粒的粒径，叶轮转动轴与电机的驱动轴连接；一个猪栏内设置一个下位机和一个喂食器，上位机和多个下位机通信连接；所述通信模块为无线通信模块。

本申请中，上位机可以是远程的云服务器或者建立在本地的计算机服务器，并且作为上位机的服务器也可以通过互联网络将相关数据下发给电脑、手机等其它设备；母猪喂养信息包括母猪身份信息、母猪的喂食种类、喂食时间、喂食量等信息；霍尔编码器的工作原理：霍尔编码器包括永磁铁和霍尔元件感应IC电路，霍尔编码器的永磁铁跟着电机的驱动轴转动，霍尔元件感应IC电路根据永磁铁不同的旋转位置输出对应的感应信号；精准饲喂母猪的分析如下：母猪的喂食种类提前确定好，将饲料存储在喂食器内，在母猪需要喂养饲料时，上位机将喂养量信息通过通信模块传输到控制器，当控制器接收到饲喂量信息后，控制器控制电机转动下放饲料，霍尔元件感应IC电路可以感测电机转动的圈数并将电机转动圈数信息传输到控制器，控制器根据电机转动的圈数得到对应的脉冲数，将脉冲数与喂食量信息作对比，当脉冲数与喂食量信息匹配时，则由控制器控制电机停止转动，从而实现精准饲喂；预先设置好一定脉冲数量对应的饲料质量，就可以反推出1kg饲料所对应的脉冲个数，同时由于不同饲料的质量不同，所以不同饲料对应的脉冲数量也不同，对应的下放量也不相同；脉冲数量和饲料质量的对应关系可根据需要进行设置。上述精准饲喂母猪的分析过程通过本领域编程人员编写的程序即可实现，尤其是脉冲数量和饲料质量的对应关系的设置，属于现有技术，并不在本申请的保护范围内。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，摄像头正对母猪，用于记录母猪的日常生活状态信息，温度传感器采集猪栏的温度信息，湿度传感器采集猪栏内的湿度；控制器实时将母猪的日常生活状态信息、猪栏的温度信息和猪栏湿度信息传输到上位机，方便管理员对母猪的生长状况进行监管。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，存储器可以存储上位机传输的母猪在每一个生长周期内的喂养信息，母猪在一个生长周期内的喂养信息相同，母猪的一个生长周期一般设定为一个月或者两个月；同时，存储器还可以存储信息采集装置采集的母猪生长状况信息；在断网的情况下，上位机和下位机间的通信中断，可以按照存储器内存储的一个生长周期内的喂养信息继续控制喂食器进行工作，避免了喂食器停止供应饲料的情况，当网络畅通后，存储器会将存储的母猪生长状况信息上传到上位机，供工作人员进行监管统计；存储器可以起到临时存储数据的作用，防止上位机和下位机在网络断开的情况下，喂食器停止投放饲料和断网期间母猪生长状况信息得不到监管和统计。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，耳标射频识别器设置在靠近食槽的位置，在母猪进食时间段内，当母猪靠近食槽时，耳标射频识别器会读取母猪身上的耳标信息，从而得到母猪的身份信息，控制器会将读取的母猪身份信息发送到上位机，上位机根据母猪身份信息找到该母猪对应的喂养信息并将该母猪的喂养信息传输到下位机，控制器按照喂养信息控制喂食器投放饲料。采用耳标射频识别器的原因：实际喂养过程中，猪栏间的间隔一般设置的较小，若用无线通信模块进行识别，相邻的猪栏间会存在信息错收等情况，例如喂养母猪A的猪栏A1和喂养母猪B的猪栏B1相邻设置，若用无线通信模块来识别母猪身份，会存在母猪A的身份被猪栏B1中的识别器识别的风险，导致饲喂出现混乱；因此对身份的识别采用近距离通信，用耳标射频识别器读取耳标信息。耳标一般佩戴在母猪的耳朵上面，耳标可以重复使用，当一只母猪被送出后，该猪栏喂养另一只母猪时，将耳标取下佩戴在新进来的母猪身上，上位机重新设置喂养信息即可。

本实用新型哺乳母猪饲喂控制系统中，采用上述结构的喂食器，主要适合用于固体饲料颗粒的定量饲喂控制，由于喂食器中扇叶与腔体通道的内侧壁间的间隙小于所投放固体饲料颗粒的粒径，能够防止固体饲料颗粒从扇叶与腔体通道内侧壁之间漏出，当控制器控制电机转动的时候，饲料从储料盒的出料口进入壳体内部，通过电机的转动带动叶轮的转动，饲料从壳体的下料口下放到食槽中，并可以根据霍尔编码器反馈的脉冲数据信息控制饲料的下放量，因此能够较为精确的通过脉冲个数而控制喂食器的饲喂量。由此，既可以确保了每头母猪不会超热能进食，同时又保证了能够针对不同生长阶段的母猪进行不同的饲喂量控制，极大地减少人力耗费和饲料浪费，节约了成本。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，实际喂养过程中，会设置多个猪栏，下位机设置有多台，一台上位机对应对台下位机；为了精确控制母猪饲料的喂养量、对母猪的生长状况进行有效监管，在每一个猪栏中只设置一个下位机和一个喂食器，也可以节约一定的成本；每一个猪栏中可以饲养一头或多头母猪，若一个猪栏喂养多头母猪，例如母猪A和母猪B，当饲料下放后，会存在两头母猪共同进食的情况，对于每一头母猪的进食量，我们无法进行控制和监管，所以一个猪栏最好是只喂养一头母猪；避免了母猪间的争斗，避免了母猪因进食受伤的风险，使母猪身体更健康，提高猪产出的仔猪初生重和成活率，降低母猪的淘汰率。

上述哺乳母猪饲喂控制系统中，上位机和下位机间的通信模块可以设置为线缆，也可以设置为无线通信模块；若设置为线缆进行通讯，线缆很容易被老鼠咬断或者雷击毁控制箱，会造成设备瘫痪等情况，因此将通信模块设为无线通信模块；但无线通信模块也会存在一些问题，大型的猪舍养殖场一般设置在郊外，郊外的无线信号有时会断断续续，甚至直接断开，这种情况下，前文下位机中设置的存储器就能解决这个问题，详细过程见上文存储器功能的描述。

具体实施时，本系统中的控制器可采用单片机，通信模块设为无线通信模块时可采用GPRS无线通信的方式将信息传输到上位机，通信方式亦可以采用蓝牙、WIFI或移动互联网络通讯等无线通信方式。

本系统可以对每一头母猪的每一天分成多个时间段进行饲养，时间间隔至少为三个小时；可以对每一头母猪的每一天设置它所吃的最小值，警告值，目标值，最大值并生成相应的曲线图形；本系统还配备了过流保险和时间校准，当系统因为短路等原因发生故障时，可以及时的切断供电，防止造成不必要的事故。

本系统不仅可以对母猪进行定时定量地投食，还可以采集每头母猪的进食量以及猪棚的温度湿度等信息；系统会对猪的每个生长发育阶段进行分类饲养投料，这种分类模式对于生长阶段猪的育肥、发情期的母猪的授精育种等情况有着巨大的优势，并且饲喂站能够适应不同种类的饲料，根据系统调整脉冲个数控制喂食器的下料速度，即使更换了饲料也能保证每次定时定量地投食，保证了饲喂的精准性。

本系统的折旧时间是5到6年，能够通过数据的累积生成合理的养殖曲线，作为喂养的依据，合理有效的规划产床母猪的喂养，通过科学的养殖能使母猪能健康成长，合理产奶，还能使小猪的存活率增加，降低不必要的损失。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种哺乳母猪饲喂控制系统，其特征在于：包括设置在猪栏中的下位机、与下位机连接的喂食器以及与下位机通信连接用于存储母猪喂养信息的上位机；下位机包括控制器和霍尔编码器；喂食器包括用于控制饲料下放量的电机；控制器的控制端与电机连接，所述霍尔编码器安装在电机的驱动轴上，且霍尔编码器的编码输出端与控制器的信息反馈端连接，控制器经通信模块与上位机连接。

2.根据权利要求1所述的哺乳母猪饲喂控制系统，其特征在于，下位机还包括信息采集装置，信息采集装置包括安装在喂食器上且正对前方的摄像头、安装在猪栏内用于检测猪栏内温度的温度传感器、以及安装在猪栏内用于检测猪栏内湿度的湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的哺乳母猪饲喂控制系统，其特征在于，下位机还包括用于存储母猪喂养信息和母猪生长状态信息的存储器，存储器与控制器双向通信连接。

4.根据权利要求1所述的哺乳母猪饲喂控制系统，其特征在于，下位机还包括用于识别母猪身份标号的耳标射频识别器，每一只母猪身上佩戴一个能够被耳标射频识别器识别的耳标，所述控制器与耳标射频识别器电连接。

5.根据权利要求1所述的哺乳母猪饲喂控制系统，其特征在于，喂食器安装在猪栏内食槽的正上方；所述喂食器包括壳体和固定安装在壳体上方的储料盒，壳体设置有进料口和出料口，在壳体的进料口和出料口间设置有腔体通道，储料盒出料口与壳体进料口连接，壳体出料口设置在食槽的正上方；腔体通道内安装有叶轮，叶轮包括转动轴和多个扇叶，扇叶等距固定地安装在转动轴周侧，且扇叶与腔体通道的内侧壁间的间隙小于所投放固体饲料颗粒的粒径，叶轮转动轴与电机的驱动轴连接。

6.根据权利要求1所述的哺乳母猪饲喂控制系统，其特征在于，一个猪栏内设置一个下位机和一个喂食器，上位机和多个下位机通信连接。

7.根据权利要求1所述的哺乳母猪饲喂控制系统，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块。