TWI780998B - Programmable feed-supplying system - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種畜產管理系統,特別是指一種可程式餵食飼料管理系統。 The invention relates to a livestock management system, in particular to a programmable feed management system.
畜產業的主要產出為肉、乳、蛋之主要蛋白質來源,隨著人們對於生活品質要求逐漸提高,畜產品的需求也會隨著增加,影響也就相對深遠。在畜產業的經營中,飼料供給是相當重要的一環,是影響到收益的最關鍵成本。然而,目前多數的小規模畜產業仍停留在傳統的作業管理模式,也就是人工控管飼料供給量、供應時間點,並且依賴經驗法則來評估餵食情況、參數優化等等各種相關條件的調整,不但在人力成本的負擔較高,在面臨勞力老化、少子化的衝擊下,逐漸無法維持一定的產值,勢必需要引入其他更有效率、更節省勞力成本的科技化管理方案。 The main output of the animal industry is the main protein source of meat, milk, and eggs. As people's requirements for quality of life gradually increase, the demand for animal products will also increase, and the impact will be relatively far-reaching. In the operation of the livestock industry, feed supply is a very important part, and it is the most critical cost that affects the income. However, at present, most small-scale livestock industries still stay in the traditional operation management mode, that is, artificially control feed supply, supply time, and rely on rules of thumb to evaluate feeding conditions, parameter optimization and other related adjustments. Not only is the burden of labor costs high, but also under the impact of aging labor force and declining birthrate, it is gradually unable to maintain a certain output value. It is bound to introduce other more efficient and labor-saving technological management solutions.
因此,本發明之目的,即在提供一種實現管理自動化、便 利化的可程式餵食飼料管理系統。 Therefore, the purpose of the present invention is to provide a system that realizes management automation, facilitates Lihua's programmable feeding feed management system.
於是,本發明可程式餵食飼料管理系統,包含一供飼單元、至少一用以與該供飼單元資訊連接的測重單元,及一資訊連接於該供飼單元及該測重單元,用以遠端控制該供飼單元及該測重單元的控管單元。 Therefore, the programmable feeding feed management system of the present invention includes a feeding unit, at least one weighing unit for information connection with the feeding unit, and a information connection between the feeding unit and the weighing unit for The remote control control unit of the feeding unit and the weighing unit.
該供飼單元包括一界定出一具有至少一出料口之儲存空間的飼料桶、至少一設置於該至少一出料口且用以控管自該至少一出料口之出料的出料模組、一安裝於該飼料桶且連接於該至少一出料模組的監控模組,及一連接於該監控模組的第一無線通訊模組。該監控模組具有一第一微控制器,及一連接於該第一微控制器的操作介面。 The feeding unit includes a feed barrel that defines a storage space with at least one outlet, at least one outlet that is arranged at the at least one outlet and is used to control the output from the at least one outlet. A module, a monitoring module installed on the feed barrel and connected to the at least one discharging module, and a first wireless communication module connected to the monitoring module. The monitoring module has a first microcontroller and an operation interface connected to the first microcontroller.
該至少一測重單元是對應該至少一出料口。每一個該測重單元包括一平台、一安裝於該平台並用以依據該平台上之飼料重量產生一重量資訊的重量感測器、一安裝於該平台的第二無線通訊模組、一資訊連接於該重量感測器及該第二無線通訊模組的第二微控制器,及一連接於該第二微控制器並用以針對該重量資訊執行設定或操作的操控介面。 The at least one weighing unit corresponds to the at least one discharge port. Each weighing unit includes a platform, a weight sensor installed on the platform and used to generate a weight information based on the feed weight on the platform, a second wireless communication module installed on the platform, and an information connection The weight sensor and the second microcontroller of the second wireless communication module, and a control interface connected to the second microcontroller and used for setting or operating the weight information.
本發明之功效在於:該飼料桶中儲存的飼料,能藉由該監控模組控管,並利用該至少一出料模組自動化、程式化地供應,配合該測重單元盛載飼料時得以自動感測供應之飼料重量的功能, 確實能實現管理的自動化。除此之外,該控管單元更提供遠端控管、操作、查詢、設定該供飼單元及該至少一測重單元的功能,故還能藉此進一步達成管理上的便利化。 The effect of the present invention is that: the feed stored in the feed bucket can be controlled by the monitoring module, and can be supplied automatically and programmatically by using the at least one discharging module, and can The function of automatically sensing the weight of the supplied feed, It can indeed realize the automation of management. In addition, the control and management unit also provides the functions of remote control, operation, query, and setting of the feeding unit and the at least one weighing unit, so that the management convenience can be further achieved.
1:供飼單元 1: Feeding unit
10:飼料桶 10: Feed bucket
100:儲存空間 100: storage space
101:出料口 101: Outlet
11:出料模組 11: Discharging module
111:導管 111: Catheter
112:電動閥門 112: electric valve
113:旁料管 113: side feed pipe
114:送料件 114: Feeding parts
115:測距感測器 115: Ranging sensor
116:光感測器 116: Light sensor
119:手動閥 119: manual valve
12:監控模組 12:Monitoring module
121:第一微控制器 121: The first microcontroller
122:操作介面 122: Operation interface
123:警報器 123: siren
124:濕度感測器 124: Humidity sensor
125:溫度感測器 125: temperature sensor
126:料面偵測器 126: material level detector
13:第一無線通訊模組 13: The first wireless communication module
14:噴氣嘴 14: Air nozzle
15:紅外線攝影機 15: Infrared camera
16:衛星定位模組 16: Satellite positioning module
17:光偵測器 17: Light detector
18:太陽能發電模組 18:Solar power generation module
2:測重單元 2: weighing unit
21:平台 21: Platform
22:重量感測器 22: Weight sensor
23:第二無線通訊模組 23: Second wireless communication module
24:第二微控制器 24: Second microcontroller
25:操控介面 25: Control interface
26:警示器 26: Alarm
3:控管單元 3: Control unit
31:可攜式行動裝置 31:Portable mobile device
32:伺服器 32: Server
321:伺服主機 321:Servo host
322:資料庫 322: database
8:移動載具 8:Mobile vehicle
本發明之其他的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一系統配置圖,說明本發明可程式餵食飼料管理系統之一第一實施例;圖2是一示意圖,說明該實施例之一供飼單元;圖3是一方塊圖,說明該供飼單元之一監控模組;圖4是一方塊圖,說明該實施例之一測重單元;圖5是一示意圖,說明一移動載具移動至該測重單元之一平台上而預備承載飼料的情況;及圖6是一示意圖,說明本發明可程式餵食飼料管理系統之一第二實施例。 Other features and functions of the present invention will be clearly presented in the implementation manner with reference to the drawings, wherein: Fig. 1 is a system configuration diagram illustrating a first embodiment of the programmable feeding feed management system of the present invention; Fig. 2 It is a schematic diagram illustrating a feeding unit of the embodiment; Fig. 3 is a block diagram illustrating a monitoring module of the feeding unit; Fig. 4 is a block diagram illustrating a weighing unit of the embodiment; Fig. 5 is a schematic diagram illustrating a situation in which a mobile carrier moves to a platform of the weighing unit to prepare to carry feed; and FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a second embodiment of the programmable feeding feed management system of the present invention.
在本發明被詳細描述之前,應當注意在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。 Before the present invention is described in detail, it should be noted that in the following description, similar elements are denoted by the same numerals.
參閱圖1,為本發明可程式餵食飼料管理系統之一第一實施例,本第一實施例包含多個供飼單元1、多個分別用以與該供飼單元1資訊連接的測重單元2,及一資訊連接於該供飼單元1及該測重單元2,用以遠端控制該等供飼單元1及該等測重單元2的控管單元3。要先說明的是,在本第一實施例中,是以該等供飼單元1的其中一個,與該等測重單元2的其中一個相互配合的情況來說明,而在實際實施時,可配合例如放牧範圍、使用之飼料量等等需求,選擇該等供飼單元1的數量,並據以配合選用相同數量的該等測重單元2。另外,該等供飼單元1及該等測重單元2與該控管單元3構成資訊連接的方式,較佳可利用目前已十分成熟的無線網路,甚至可配置專用的基地台以確保連線的穩定性,但實際應用時亦能配合使用環境而選用其他可達成的方式,並不以此為限。
Referring to Fig. 1, it is a first embodiment of the programmable feeding feed management system of the present invention. This first embodiment includes a plurality of
參閱圖1至圖3,該供飼單元1包括一界定出一具有一出料口101之儲存空間100的飼料桶10、一設置於該出料口101且用以控管該出料口101之啟閉的出料模組11、一安裝於該飼料桶10且連接於該出料模組11的監控模組12、一連接於該監控模組12並用以對外收發資訊的第一無線通訊模組13、多個設置於該儲存空間100內且用以對該飼料桶10噴出氣體的噴氣嘴14、一設置在該儲存空間100中的紅外線攝影機15、一安裝於該飼料桶10上且用以提供一位置資訊的衛星定位模組16,及一設置於該飼料桶10外的太陽
能發電模組18。該太陽能發電模組18吸收太陽光所產生的電能,得以供應該供飼單元1其他所需用電的元件。
1 to 3, the
其中,該出料模組11具體而言即是用來管控飼料自該飼料桶10輸出的情況,並具有一電動閥門112、一連通於該儲存空間100的旁料管113、一用以偵測該出料口101與該測重單元2間之距離的測距感測器115,及一配置於該旁料管113中的手動閥119。該儲存空間100中的飼料,主要藉由控制該電動閥門112開啟,以經由該出料口101自該儲存空間100輸出。在該電動閥門112因例如故障、維修而無法正常運作的情況下,則能直接藉由該手動閥119開啟、關閉,由該旁料管113輸出所需的飼料。另外,該測距感測器115較佳是選用一近接感測器,但只要可確實達成偵測距離的目的即可,並不以此為限。
Wherein, the
該監控模組12主要是用來針對飼料儲存以及供給的情況,進行自動化的全時監控,並具有一用來處理及計算相關資訊的第一微控制器121、一連接於該第一微控制器121的操作介面122、一與該第一微控制器121資訊連接的警報器123、一配置於該儲存空間100中且與該第一微控制器121及該等噴氣嘴14資訊連接的濕度感測器124、一配置於該儲存空間100中且與該第一微控制器121資訊連接的溫度感測器125,及一設置於該儲存空間100中,並用以偵測該儲存空間100之儲料量的料面偵測器126。除了藉由數據來
執行監控的該監控模組12以外,該紅外線攝影機15則扮演輔助的角色,可以直接提供該儲存空間100內的即時影像,以利於針對藉著單純數據無法呈現的異常狀態進行控管。在該監控模組12中,該第一微控制器121是處理、整合,以及控制的中樞,主要可透過該操作介面122執行程式化的設定。
The
該操作介面122可採用例如指撥按鈕、實體輸入按鈕的形式,亦能採用觸控螢幕的形式,主要能執行數據設定、輸入輸出資訊、重置系統等等操作,在向該第一微控制器121設定特定參數後,即能針對飼料儲存量進行控管,並可在缺料,或者該溫度感測器125偵測到該儲存空間100之溫度過高等等情況時,透過該警報器123發出警報。具體而言,該警報器123所發出的警報形式可以是以揚聲器發出警示聲響,也可以是採用例如LED的發光元件來發出警示燈號,甚至也能對遠端發出電子警示信號。另外,針對該儲存空間100內所儲存之飼料,還能設定一保鮮日期,並且依據飼料的性質、供料的進度,預先設定提示。例如以14天過期的飼料而言,可設定在前1~2天通知,除了透過該警報器123發出警報的方式以外,還能藉由該無線通訊模組13對外發出訊息,達成提示保鮮日期的目的。
The
其中,該監控模組12較佳是採用模組化安裝,可便利地直接由該飼料桶10的頂端完成。只要該監控模組12確實完成安裝,
該第一微控制器121即可與該出料模組11之該電動閥門112、該測距感測器115資訊連接,藉此一併控管,並利用該第一微控制器121預先設定的參數、控制指令,自動化地控管該出料模組11。
Wherein, the
值得特別說明的是,除了針對儲存與輸出飼料的情況進行控管以外,該飼料的保存也是十分重要的一環。在所儲存的飼料沾附於該飼料桶10之內壁面時,或者該濕度感測器124感測到濕度過高時,即可開啟該等噴氣嘴14,噴出氣體而吹落沾附的飼料,除了吹散結塊,也能藉此降低濕度。藉此,除了確保飼料的保存品質、使得飼料輸出更加順暢以外,還能使得該監控模組12之該料面偵測器126所提供的飼料量數據更加精準。
It is worth noting that in addition to controlling the storage and export of feed, the preservation of the feed is also a very important part. When the stored feed adheres to the inner wall of the
參閱圖4並配合圖1與圖2,該測重單元2包括一平台21、一安裝於該平台21並用以依據該平台21上之飼料重量產生一重量資訊的重量感測器22、一安裝於該平台21的第二無線通訊模組23、一資訊連接於該重量感測器22及該第二無線通訊模組23的第二微控制器24、一連接於該第二微控制器24並用以針對該重量資訊執行設定或操作的操控介面25,及一與該第二微控制器24資訊連接,且用以在該重量資訊超出一設定值時發出提示的警示器26。實際實施時,主要會如圖5所呈現地使得用來承載飼料的一移動載具8移動至該平台21上,也就是位於特定的飼料桶10下方,承接由該該飼料桶10之該出料口101透過該出料模組11輸出的飼料。該重量感測器
22所感測的重量資訊可透過該第二無線通訊模組23向外發送,進而回傳至該監控模組12,或者轉而傳往該控管單元3,藉此控管該移動載具8承載的飼料量。另外,配合該出料模組11的該測距感測器115,除了能偵測該移動載具8是否移動到定點、確認該出料口101與該移動載具8之間的距離是否洽當,也能利用除了重量以外的資訊,藉由累積的飼料高度來偵測該測重單元2上所承載的飼料量,藉此提供除了重量資訊以外的參考資訊。
Referring to Fig. 4 and cooperating with Fig. 1 and Fig. 2, the weighing
要特別說明的是,該操控介面25具體而言可為一附有顯示器並具有多個操作按鈕的介面,能藉此來設定例如卸料重量的控制參數,並且也能設定該重量感測器22執行所需設定。更細節而言,所附的顯示器也可採用觸控螢幕,藉此優化操作方式與顯示資訊的連結性,使其更容易辨識、操控。
It should be noted that the
該控管單元3具體而言是利用該供飼單元1的該第一無線通訊模組13而與該供飼單元1資訊連接,並該測重單元2的該第二無線通訊模組23而與該測重單元2資訊連接,藉由該第一微控制器121及該第二微控制器24統合處理控管。該控管單元3包括一較佳為智慧型手機的可攜式行動裝置31,及一伺服器32。其中,該伺服器32具有一伺服主機321,及一連接於該伺服主機321的資料庫322。該可攜式行動裝置31具有供使用者隨身攜帶隨時察看、遠端控制的優勢,特別在與該供飼單元1連結後,即可遠端執行設定、
查看、管理的功能,且也能即時接收由該第一無線通訊模組13發出的通報,遠端針對當下發生的意外狀況進行必要處理。而針對該測重單元2,同樣也能透過該第二微控制器24的一併控管,經由該第二無線通訊模組23而與該可攜式行動裝置31或者該伺服器32達成訊息交換,並藉此遠端執行設定或者監控的雙向功能。另外,相較於該可攜式行動裝置31而言,該伺服器32雖然無法如同該可攜式行動裝置31隨身攜帶,但仍能發揮基本相同的設定、控制、監看,以及查詢的功能。
Specifically, the control and
值得特別說明的是,目前因應大範圍的放牧需求,有可能會在例如大型牧場的場域配置多個所述供飼單元1,由於每一個供飼單元1都能藉由該衛星定位模組16發出位置資訊,因此該等供飼單元1都與該控管單元3連結時,得以產生在電子地圖上呈現每一個飼料桶10之儲存情況的圖形化資訊,在電子地圖的對應位置上代表每一個飼料桶10的圖示,得以直接點選而呈現對應情況,不但能一目了然地即時檢閱原本需多次查看的資料,還有利於歸納出補給、調整的方向,藉此應對科學化放牧的需求。
It is worth noting that at present, in response to large-scale grazing needs, it is possible to configure
以完整的運作循環為例而說明,本實施例之該飼料桶10所儲存的飼料,可預先以該操作介面122設定最大值與最小值,並且藉由該料面偵測器126及該紅外線攝影機15持續偵測儲存情況。無論是在儲料過多而超過最大值,或者飼料接近用罄而低於最小
值,即可透過該警報器123直接發出警示,或者經由該第一無線通訊模組13,發送警示訊息至該控管單元3。接著,在需要自該飼料桶10取用飼料時,該移動載具8可藉由人工操控或者自動移動至特定之該飼料桶10下方而預備,並且位於對應之該測重單元2上方。此時,常規上是取用預先透過該操控介面25或該控管單元3設定的飼料量。在該測重單元2利用該第二無線通訊模組23而與該供飼單元1達成資訊連結後,該測距感測器115即可確認下方是否確實有該移動載具8,該電動閥門112才會開啟而下料,否則該電動閥門112則不會開啟。在飼料經由該電動閥門112輸出的過程中,可藉由該測重單元2之重量感測器22持續測重,以與預先設定的取料量,以及經由該電動閥門112輸出的飼料相互確認,直到確認輸出設定的飼料量,或是該移動載具8確實承載設定的飼料量後,該電動閥門112則會關閉。
Taking a complete operation cycle as an example, the feed stored in the
另外,完成輸出飼料的流程後,為了精準控管該儲存空間100的實際儲料量,除了可從該重量感測器22實際感測的重量,確認實際輸出的飼料量,還能直接由使用者操作該控管單元3回報,甚至也能利用料面偵測器126及該紅外線攝影機15,重新檢視該儲存空間100中的實際儲存量,達成精準控管的目的,使得後續取用飼料的流程也能順利運作。
In addition, after the process of outputting feed is completed, in order to accurately control the actual storage volume of the
參閱圖6,為本發明可程式餵食飼料管理系統之一第二實
施例,本第二實施例與該第一實施例的差別在於:本第二實施例包含一個供飼單元1,及二個測重單元2。也就是說,本第二實施例為採用單一個飼料桶10對應該二個測重單元2的使用情境,故該飼料桶10形成有二個所述出料口101,該供飼單元1包括二個分別對應該等測重單元2的所述出料模組11,且還另包括多個配置於鄰近該等出料口101的位置,且用以偵測該儲存空間100中之飼料儲存狀況的光偵測器17。每一個該出料模組11具有一連接於個別之該出料口101的導管111、一設置於該導管111中的送料件114、一配置於該導管111且資訊連接於該第一微控制器121(參圖3)的電動閥門112,及一配置於該電動閥門112下游的光感測器116。其中,該光感測器116能確保該電動閥門112開啟後是否確實出料,若是該光感測器116未確實偵測到出料,則代表可能有卡料或無料的情況,此時將會關閉該送料件114的運作,避免無謂的空轉。
Referring to Fig. 6, it is one of the second implementation of the programmable feeding feed management system of the present invention.
Embodiment, the difference between the second embodiment and the first embodiment is that the second embodiment includes a
要先說明的是,每一個送料件114在本第二實施例中是採用有軸桿的螺旋運送件,而實際實施時也能採用無軸的螺旋運送件,或者其他可讓飼料在可能蜿蜒配置的該導管111中運送的機制,並不以本第二實施例所述或者圖式繪示的型態為限。
It should be explained first that each feeding
本第二實施例主要因應以一個所述飼料桶10提供兩個位置以上之飼料供應需求的使用情況,於是需要對應配置多個該等測重單元2。該等光偵測器17主要是應對兩個以上之該等出料口101
設計時,從出料處偵測該儲存空間100中是否還有足夠量飼料的資訊需求。每一個該光偵測器17較佳可使用發出光信號,而終端則判斷光信號是否被遮斷的機制,在配置多個所述光偵測器17的情況下,可在該等光偵測器17之偵測判斷都一致的情況下,才對該第一微控制器121發出信號,避免偵測上的誤判。
The second embodiment is mainly in response to the use of one
本第二實施例之該等測重單元2實際上可視為分別配置在對應之飼育區裡,直接承裝飼育區中供應畜養動物的飼料,在該等測重單元2配合該供飼單元1及該控管單元3的控管時,除了能達成與該第一實施例相同的功效,即便是以一個所述飼料桶10提供兩個位置以上之飼料供應需求的使用環境下,也能確實因應需求。
In fact, the weighing
綜上所述,本發明可程式餵食飼料管理系統,除了透過該監控模組12確實監控該儲存空間100中儲存飼料的情況,並透過該至少一出料模組11配合該測重單元2精準輸出飼料以外,更能額外配合該控管單元3執行遠端控管,有效提升系統管理效率,實現管理上的自動化、便利化。因此,確實能達成本發明之目的。
To sum up, the programmable feeding feed management system of the present invention not only monitors the feed stored in the
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。 But what is described above is only an embodiment of the present invention, and should not limit the scope of the present invention. All simple equivalent changes and modifications made according to the patent scope of the present invention and the content of the patent specification are still within the scope of the present invention. Within the scope covered by the patent of the present invention.
1:供飼單元 1: Feeding unit
10:飼料桶 10: Feed bucket
11:出料模組 11: Discharging module
2:測重單元 2: weighing unit
21:平台 21: Platform
22:重量感測器 22: Weight sensor
23:第二無線通訊模組 23: Second wireless communication module
24:第二微控制器 24: Second microcontroller
25:操控介面 25: Control interface
26:警示器 26: Alarm
3:控管單元 3: Control unit
31:可攜式行動裝置 31:Portable mobile device
32:伺服器 32: Server
321:伺服主機 321:Servo host
322:資料庫 322: database
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Legal Events
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GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent |