CN220084082U - 一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，包括磁导航AGV以及搭载在磁导航AGV上的主控模块、观测模组、环境监测传感器、电源模块、升降机构，磁导航AGV、观测模组、环境监测传感器、升降机构均与主控模块通信连接，主控模块还与外部设备通信连接；电源模块为装置提供电源；观测模组包括多个图像采集模块，各图像采集模块纵向间隔分布且固定于升降机构上，一图像采集模块采集同一高度的该层笼舍的图像且图像采集模块包括用于采集该层笼舍上部的可见光摄像头和用于采集该层笼舍底部的红外摄像头。本实用新型优点：多维度采集养殖舍环境参数、状态以及笼舍内蛋禽状态，实现全方面的自动巡检，提升养殖舍的无人监控效果。

Description

一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置

技术领域

本实用新型涉及禽类养殖领域，尤其涉及一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置。

背景技术

随着蛋禽业的发展，蛋禽养殖规模化已到来。以鸡舍为例，主流的鸡舍为5万羽或10万羽，通常一个鸡舍配备一名饲养员，这么多羽鸡的鸡舍通常由多层多笼的笼舍组成圈养设备，每笼通常有十几二十只鸡，所以想靠人工要及时发现死、弱甚至绝产鸡绝非易事。为了解决了目前笼养禽类数量众多，人工有效巡检困难，笼层多而高，人工爬上爬下效率低且增加跌落危险，以及解决减少饲养人员招聘难等问题，亟需开发一种智能巡检机器人替代人工巡检。

现有的公开的磁导航巡检机器人，一般都配置有高清摄像头、温湿度传感器、热红外摄像头、升降机等，该类型的巡检机器人在到达一个停靠点后，需要通过升降机上下调节高度，方能采集到该停靠点上的各层笼舍内的鸡只图像，即在每一列笼舍前，都要进行多次图像采集。除此之外，由于笼舍前都设置有于放置饲料的导料槽，其挡住笼舍底部光线，而笼舍底部设置有集蛋槽，通过查看底部的图像，可以确定产蛋量，还可以根据鸡脚清点笼内鸡只数量，以及及时发现趴窝的鸡只，因此，获取清晰的底部图像至关重要。由于鸡舍低照度、笼舍内部昏暗，采集到的原始图像特别暗且色差较大，必须对图像进行处理才能用于后期的鸡只识别，而现有的巡检机器人仅通过一种摄像头采集笼舍的全局图像，很难还原出各个位置都清晰的彩色图像，给图像的后期应用造成极大的困扰。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，不仅实现机器智能巡检，还能同时获取多层笼舍图像，提高巡检速度。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，包括磁导航AGV以及搭载在所述磁导航AGV上的主控模块、观测模组、环境监测传感器、电源模块、升降机构，所述磁导航AGV、观测模组、环境监测传感器、升降机构均与所述主控模块通信连接，所述主控模块还与外部设备通信连接；所述电源模块为装置提供电源；所述观测模组包括多个图像采集模块，各所述图像采集模块纵向间隔分布且固定于所述升降机构上，一所述图像采集模块采集同一高度的该层笼舍的图像且所述图像采集模块包括用于采集该层笼舍上部的可见光摄像头和用于采集该层笼舍底部的红外摄像头。

更优地，所述多功能智能巡检装置还包括底盘和机壳，所述机壳固定于底盘上方，所述底盘内安装有磁导航AGV、主控模块、电源模块，所述升降机构设于所述机壳内，所述机壳纵向开设一用于观测模组采集图像的窗口，所述环境监测传感器固定于所述机壳上。

更优地，所述多功能智能巡检装置还包括RFID读卡器，其与主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

更优地，所述环境监测传感器包括温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器和/或氨气传感器。

更优地，所述升降机构包括电动杆、升降杆、驱动器和位置传感器，所述驱动器与主控模块通信连接，所述驱动器接收来自主控模块的指令并根据指令驱动所述电动杆升降，所述升降杆安装在所述电动杆上并跟随电动杆上升或下降；所述升降杆上安装所述观测模组，所述位置传感器固定于所述电动杆上且与所述驱动器通信连接。

更优地，所述图像采集模块还包括热成像摄像头，其与主控模块通信连接。

更优地，所述多功能智能巡检装置还包括拾音模块和放音模块，所述拾音模块和放音模块与所述主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

更优地，所述多功能智能巡检装置还包括人机交互装置，其与所述主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

更优地，所述多功能智能巡检装置还包括网络摄像头，其与所述主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

更优地，所述多功能智能巡检装置还包括辅助照明模块，其与所述主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，多维度采集养殖舍环境参数、状态以及笼舍内蛋禽表型特征，实现全方面的自动巡检，减少人力消耗，提升养殖舍的无人监控效果。

2、本实用新型一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，通过磁导航AGV实现自动导航，通过升降机构调节观测模组的高度，使多个图像采集模块同时采集各层笼舍图像，实现快速巡检，同时以可见光摄像头采集笼舍上部图像，以红外摄像头获取光线阴暗的笼舍底部图像，大幅提升自动巡检图像采集的品质。

3、本实用新型一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，通过RFID读卡器进行笼位定位，通过环境监测传感器进行全方位环境因素监测，通过网络摄像头可远程观察养殖舍内基本情况，通过热成像摄像头获取禽类体温，多维度采集养殖舍内禽类状态特征，功能齐全，有利于养殖舍的推广使用。

附图说明

图1和图2为本实用新型的整体结构示意图；

图3为本实用新型的电气连接示意图；

图4为本实用新型的通信连接示意图。

附图标记说明：

1、主控模块；2、观测模组；20、图像采集模块；21、可见光摄像头；22、红外摄像头；23、热成像摄像头；3、环境监测传感器；4、电源模块；5、升降机构；51、升降杆；52、驱动器；53、位置传感器；6、底盘；7、机壳；8、RFID读卡器；9、拾音模块；10、放音模块；11、人机交互装置；12、网络摄像头；13、辅助照明模块。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

参见图1至图4，一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，将磁导航AGV作为行走载体，在其上搭载主控模块1、观测模组2、环境监测传感器3、电源模块4、升降机构5。所述磁导航AGV(Automated GuidedVehicle，简称AGV)，指装备有电磁自动导航模块，能够沿规定的导航路径行驶的装置。将所述磁导航AGV、主控模块1、电源模块4安装在一底盘6内，所述底盘6上表面固定一机壳7，将所述升降机构5设于所述机壳7内，所述机壳7纵向开设一用于观测模组2采集图像的窗口，所述环境监测传感器3固定于所述机壳7上。所述磁导航AGV、观测模组2、环境监测传感器3、升降机构5均与所述主控模块1通信连接。所述主控模块1还与外部设备通信连接，例如可以通过无线网卡与服务器通信，或者通过串口与其他设备通信等。所述主控模块1可选用现有成熟的工业PC。所述电源模块4为装置提供电源，所述电源模块4可选用电池为主控模块1、升降机构5、观测模组2、磁导航AGV等部件供电。

所述观测模组2用于同时获取各层笼舍内蛋禽状态，其包括多个图像采集模块20。所述图像采集模块20的数量可以为1个或2个或3个以上，对于只采用一层笼舍饲养蛋禽的养殖场，本实用新型的实施方式即可仅采用1个图像采集模块20。各所述图像采集模块20纵向间隔分布且固定于所述升降机构5上，一所述图像采集模块20采集同一高度的该层笼舍的图像且所述图像采集模块20包括用于采集该层笼舍上部的可见光摄像头21和用于采集该层笼舍底部的红外摄像头22。通过可见光摄像头21获取笼舍上部图像，以蛋鸡为例，获取到的彩色图像可分辨鸡冠、鸡头、羽毛等颜色，方便后期图像处理以及后期图像识别蛋禽器官，通过分析器官判断蛋鸡是否处于健康状态。所述红外摄像头22采集笼舍底部图像，可规避底部光线不足造成的彩色图像昏暗，白平衡难处理等问题。由于笼舍底部的采集对象，包括鸡脚、趴窝的蛋鸡、干瘪的死鸡以及鸡蛋，在图像采集时，对这些对象的颜色没有要求，不需要通过色彩进行识别判断，只要轮廓清晰即可，因此，通过红外摄像头22采集到的灰阶图像非常适用于后期图像处理，提高了后期图像识别效果。所述图像采集模块20还包括热成像摄像头23(在图1和图2中未示出)，其与主控模块1通信连接。主控模块1将所述热成像摄像头23采集到的热成像图通过无线通信设备发送给外部服务器平台。综上，所述观测模组2多维度采集笼舍内蛋禽表型特征，实现蛋禽巡检。

所述磁导航AGV的磁条导航原理为：AGV通过磁感应导航传感器检测地面上铺设的磁性引导带，进而获取磁感应传感器与磁性引导带的相对一维坐标信号，将该坐标信号传送给AGV控制器，AGV控制器根据信号状态控制AGV轮舵跟随磁性导引带。磁导航模式比起其他类型导航具有技术成熟、精度更高、修正时间更短的优点。

所述环境监测传感器3包括温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器和/或氨气传感器，获取舍内各处温湿度、氨气、二氧化氮、亮度等分布情况，可用于全方位多角度分析蛋禽养殖环境是否异常。

所述升降机构5是为了让图像采集模块20可以适应不同层高和层数的笼舍并一次采集可同时获取每层的图像信息。所述升降机构5包括电动杆(未图示)、升降杆51、驱动器52和位置传感器53，所述驱动器52与主控模块1通信连接，所述驱动器52接收来自主控模块1的指令并根据指令驱动电动杆升降，这里的指令只是根据人工操作发出的上升或下降的指令。所述升降杆51安装在所述电动杆上并跟随电动杆上升或下降，所述升降杆51上安装所述观测模组2。所述位置传感器53与所述驱动器52通信连接。所述电动杆即为现有市面上常见的电动伸缩杆，包括电机、减速器、传动机构、推杆以及杆套等，为防止升降杆51升降超限(物理极限高、低位或使用场景通过限制)在电动杆的杆套51上设置最高位置传感器、最低位置传感器和参考原点位置传感器，推杆的底端都设有导磁件，当推杆的底端上升或下降至设有位置传感器的点位时，触发位置传感器输出开关信息至所述驱动器52，所述驱动器52发出相应的控制指令，例如，电动杆上的推杆触发最高位置传感器时，驱动器52接收到该信息，则自动发出控制指令，停止推杆运动。

所述多功能智能巡检装置还包括RFID读卡器8，其与主控模块1通信连接且搭载在所述磁导航AGV上，一般安装在磁导航AGV的底部。通过RFID读卡器8定位巡检装置的停靠点并确定采集图像所对应的位置信息。

所述多功能智能巡检装置还包括拾音模块9和放音模块10，所述拾音模块9和放音模块10与所述主控模块1通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。拾音模块9录取蛋禽的声音，再通过主控模块1将声音数据发送给外部服务器平台。由于蛋禽生病时，叫声会有异常，因此，通过拾音模块9实现对蛋禽发声的巡检。所述放音模块10可用于各类预警和调试使用。

所述多功能智能巡检装置还包括人机交互装置11，其与所述主控模块1通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。所述人机交互装置11可选用触摸显示屏，用于设置巡检装置参数，比如巡检间隔时间，巡检起始点位、结束点位，还可以控制巡检装置工作状态，比如开始巡检、结束巡检等，为人机交互提供便利。

所述多功能智能巡检装置还包括网络摄像头12，其与所述主控模块1通信连接且搭载在所述磁导航AGV上，可用于从巡检装置视角远程监控养殖舍内基本情况。

所述多功能智能巡检装置还包括辅助照明模块13，其与所述主控模块1通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。通过所述辅助照明模块13可以在光照情况不理想时对图像采集进行补光，提升图像采集质量。

以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：包括磁导航AGV以及搭载在所述磁导航AGV上的主控模块、观测模组、环境监测传感器、电源模块、升降机构，所述磁导航AGV、观测模组、环境监测传感器、升降机构均与所述主控模块通信连接，所述主控模块还与外部设备通信连接；所述电源模块为装置提供电源；所述观测模组包括多个图像采集模块，各所述图像采集模块纵向间隔分布且固定于所述升降机构上，一所述图像采集模块采集同一高度的该层笼舍的图像且所述图像采集模块包括用于采集该层笼舍上部的可见光摄像头和用于采集该层笼舍底部的红外摄像头。

2.根据权利要求1所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：还包括底盘和机壳，所述机壳固定于底盘上方，所述底盘内安装有磁导航AGV、主控模块、电源模块，所述升降机构设于所述机壳内，所述机壳纵向开设一用于观测模组采集图像的窗口，所述环境监测传感器固定于所述机壳上。

3.根据权利要求1所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：还包括RFID读卡器，其与主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

4.根据权利要求1所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：所述环境监测传感器包括温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器和/或氨气传感器。

5.根据权利要求2所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：所述升降机构包括电动杆、升降杆、驱动器和位置传感器，所述驱动器与主控模块通信连接，所述驱动器接收来自主控模块的指令并根据指令驱动所述电动杆升降，所述升降杆安装在所述电动杆上并跟随电动杆上升或下降；所述升降杆上安装所述观测模组，所述位置传感器固定于所述电动杆上且与所述驱动器通信连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：所述图像采集模块还包括热成像摄像头，其与主控模块通信连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：还包括拾音模块和放音模块，所述拾音模块和放音模块与所述主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

8.根据权利要求1所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：还包括人机交互装置，其与所述主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

9.根据权利要求1所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：还包括网络摄像头，其与所述主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。

10.根据权利要求1所述的一种用于禽类养殖舍的多功能智能巡检装置，其特征在于：还包括辅助照明模块，其与所述主控模块通信连接且搭载在所述磁导航AGV上。