WO2020111804A1 - 가축 사육 장치 - Google Patents

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WO2020111804A1
WO2020111804A1 PCT/KR2019/016538 KR2019016538W WO2020111804A1 WO 2020111804 A1 WO2020111804 A1 WO 2020111804A1 KR 2019016538 W KR2019016538 W KR 2019016538W WO 2020111804 A1 WO2020111804 A1 WO 2020111804A1
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livestock
feed
mass
terminal
blended feed
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PCT/KR2019/016538
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서만형
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주)엠트리센
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    • A01K5/00—Feeding devices for stock or game ; Feeding wagons; Feeding stacks
    • A01K5/02—Automatic devices
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication

Definitions

  • the present invention relates to a livestock breeding apparatus, and more particularly, to a livestock breeding apparatus for increasing productivity by accurately measuring the amount of blended feed consumed by livestock in a livestock unit or a specification zone unit in a livestock farm to increase feed efficiency. .
  • Feed demand ratio an index that manages feed efficiency, is known to affect genetic differences in livestock varieties, presence or absence of disease, temperature/humidity, ammonia concentration, type of blended feed, and dense breeding. Simple manual management is performed by dividing the required rate by the weight of the compounded feed that has reached the annual total level and the total weight shipped annually, and it is not clear in real time the correlation between feed specification deterioration or improvement in real time. .
  • a load cell type mass meter is a principle that measures a small amount of change of a metal applied to a metal by a strain gauge by attaching a strain gauge on a metal (or alloy) having elasticity and resilience, but has the following limitations.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a livestock breeding apparatus capable of accurately measuring the mass of a blended feed ingested by livestock in a livestock unit or a specification zone unit in the livestock farm. have.
  • Another object of the present invention is to provide a livestock breeding apparatus capable of more effectively managing livestock and improving productivity by providing various detailed information on livestock in a barn.
  • a livestock breeding apparatus includes: a storage in which a blended feed that is food for livestock raised in a barn is stored; A first mass meter for measuring the mass of the blended feed stored in the reservoir; A feeder for transferring the blended feed stored in the storage to a feeder installed for each specification area in the house; It includes; a terminal for displaying the mass information measured by the first mass meter.
  • the first mass spectrometer can measure the volume of the blended feed stored in the reservoir and convert the measured volume into the mass of the blended feed.
  • the first mass spectrometer can be converted into the mass of the blended feed by multiplying the measured volume by the density of the blended feed.
  • the density of the blended feed can be calculated from the volume of the blended feed measured by the first mass spectrometer after loading the unit mass of the blended feed into a reservoir.
  • the livestock breeding apparatus may further include a second mass meter for measuring the mass of the blended feed supplied to the feeder by a transporter.
  • the second mass meter can measure the volume of the blended feed supplied to the feeder, multiply the measured volume by the density of the blended feed, and convert it into the mass of the fed blended feed.
  • the blended feed can be fed through a feed pipe by a feeder and fed to a feeder through a branch pipe.
  • the second mass meter is installed on the branch pipe, and a capacitive detection sensor that detects the amount of the blended feed supplied through the branch pipe, and a propeller device that counts the number of revolutions proportional to the amount of the blended feed supplied through the branch pipe. , When the amount of the compounded feed is loaded, the volume of the compounded feed can be measured using any one of the switching devices that discharge and count the number of discharges.
  • the blended feed is fed from the branch pipe to the height of the discharge port through which the blended feed is supplied, if the blended feed is accumulated, the supply may be stopped.
  • the terminal collects the mass information of the blended feed supplied from the second mass meter, calculates at least one of daily intake, average intake per unit period, and daily intake deviation per specification area, displays the calculated information, or displays an external terminal Can be transferred to.
  • the terminal may predict the disease of livestock using the daily intake deviation, display the prediction result, or transmit it to an external terminal.
  • the terminal may control the transporter according to a command received from the external terminal.
  • the livestock breeding apparatus further includes a 3D camera for photographing livestock raised in a barn, and the terminal further comprises, on the basis of the captured 3D image, the number of digits of the livestock, physique information, and physique distribution information. And it calculates at least one of the appropriate breeding space information, the calculated information can be displayed with a 3D image or transmitted to an external terminal.
  • the terminal calculates and displays the body weight of the livestock by reflecting at least one of bone, muscle, fat, moisture composition ratio, bone density, and muscle density, which are previously known according to the breed of the livestock, to the physique of the livestock, or transmitted to an external terminal. can do.
  • the terminal collects mass information of the blended feed supplied from the second mass meter, calculates the cumulative mass of the blended feed supplied to the livestock for a specified period of time for each specification area, and calculates the calculated cumulative mass and the number and weight of the livestock. Calculate the feed demand rate on the basis, and display the calculated feed demand rate or send it to an external terminal.
  • the livestock breeding apparatus further includes a thermal imaging camera for photographing livestock raised in a livestock house, and the terminal analyzes the captured movie image to determine the temperature distribution inside the livestock house, the body temperature of the livestock, and Information on at least one of livestock diseases may be identified, and the identified information may be displayed together with a thermal image or transmitted to an external terminal.
  • the livestock breeding apparatus further includes a recording apparatus for recording livestock farmed in a barn, and the terminal analyzes the recording signal to receive information about at least one of the disease and abnormal conditions of the livestock. It can grasp and display the identified information together with the thermal image or transmit it to an external terminal.
  • the livestock breeding apparatus further includes a thermo-hygrometer for measuring temperature and humidity, and the terminal can display the measured temperature and humidity information or transmit it to an external terminal.
  • the livestock breeding apparatus further includes an ammonia concentration meter for measuring ammonia concentration, and the terminal can display the measured ammonia concentration information or transmit it to an external terminal.
  • the livestock breeding apparatus further includes a dust concentration meter for concentration measurement first, and the terminal can display the measured dust concentration information or transmit it to an external terminal.
  • FIG. 1 is a view provided in the description of a livestock breeding apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a view showing a cross-section of a storage in which the compound feed is stored
  • Figure 3 is a view showing the peripheral components associated with the feeder
  • Figure 4 is a view for explaining the structure for transporting the compound feed in the transport pipe
  • 5 is a view for explaining a structure for freely dropping the blended feed from the transfer pipe to the branch pipe.
  • Livestock breeding apparatus by raising the feed efficiency by accurately measuring the amount of the blended feed that the animals ingest, as well as the barn 110 unit, as well as the specification area 120 in the barn 110, Ultimately, it increases productivity.
  • the barn 110 is divided into several specification zones 120.
  • FIG. 1 it is assumed that the house 110 is divided into six specification areas 120, but the number of the specification areas 120 is not a problem in practicing the present invention.
  • the storage 210 is a storage space in which the blended feed, which is food for livestock raised in the barn 110, is stored. 2 is a cross-sectional view of the reservoir 210 in which the blended feed is stored.
  • the storage feed mass meter 220 is installed on the upper part of the storage 210 and measures the mass of the blended feed stored in the storage 210. To this end, the storage feed mass meter 220 first measures the volume of the blended feed stored in the storage 210.
  • the storage feed mass meter 220 includes a 3D ToF depth camera, a 3D structure light depth camera, a 3D ToF laser scanner, a 3D light triangulation laser scanner, a 3D ultrasound sensor, and a 3D It has at least one of Lidar and 3D Radar.
  • the storage feed mass meter 220 calculates the mass of the stored blended feed by multiplying the measured volume by the density of the blended feed. That is, the storage feed mass meter 220 measures the mass of the blended feed by measuring the volume of the blended feed and converting it into mass.
  • the density of the blended feed varies depending on the type of blended feed. Furthermore, even in the same type of blended feed, the density varies depending on the particle size distribution of grains constituting the blended feed.
  • the unit mass e.g., 20 kg, 100 kg, 1 ton, 2 ton, 10 ton, etc.
  • the unit mass is accurately measured and shipped through a standard weighing machine.
  • the terminal 230 instead of inputting the unit mass through the terminal 230, it is possible for the terminal 230 to receive and automatically input the feed from the feed factory server (not shown).
  • the terminal 230 includes input means for inputting various information and display means for displaying various information. Accordingly, the terminal 230 may display the mass information of the blended feed stored in the storage 210 measured by the mass storage meter 220 for storage.
  • the terminal 230 communicates with the feed feed mass meter 430 installed in the feeder 410 to be described later and accesses a wired/wireless communication network to access external servers (not shown) and a user/administrator's portable terminal ( (Not shown).
  • the storage 210 is loaded with 3 to 10 tons of the compound feed at a time, and stored in the storage 210.
  • the compound feed stored in the storage 210 is supplied to the animals several times every day through the feeder 410.
  • the transporter 310 installs the blended feed stored in the reservoir 210 for each specification zone 120 through the transfer pipe 320 installed across the ceiling of the specification zone 120 within the house 110. It is transferred to the feeder 410.
  • FIG 3 is a view showing the feeder 410 and its associated peripheral components together.
  • the blended feed delivered through the transfer pipe 320 is freely dropped by the branch pipe 330 and discharged through the discharge port 340 to be stored in the reservoir 420 of the feeder 410. do.
  • a large ring-type transfer wire 350 is rotated and moved in one direction by the transfer machine 310, and is installed at a predetermined interval in the transfer wire 350
  • the transfer disk 360 it is possible to transfer the blended feed to the branch pipe 330 of each specification zone 120.
  • the branch pipe 330 is vertically coupled to the transfer pipe 320 and vertically penetrates the reservoir 420 of the feeder 410.
  • an opening that is a passage for transferring the blended feed to the branch pipe 330 is formed at a portion where the branch pipe 330 is coupled in the transfer pipe 320.
  • the blending feed gradually increases from the bottom to the discharge port 340, even if the blending feed is continuously supplied by the transporter 310, the blending feed is blocked in the storage 420 even if the blending feed is continuously supplied by the transporter 310. It will not be supplied.
  • the feed feed mass meter 430 is installed on the branch pipe 330 as a means for measuring the mass of the blended feed freely dropped into the reservoir 420 until the discharge port 340 is blocked.
  • the mass of the blended feed measured by the feed feed mass meter 430 is the mass of the blended feed that the livestock in the specification zone 120 ingested from the previous supply turn to the present. That is, the following relationship is established.
  • the feed feed mass meter 430 detects the volume of the free-falled blended feed through the branch pipe 330 and multiplies the detected volume by the density of the blended feed and converts it into mass. .
  • the feed feed mass meter 430 is a capacitive detection sensor that detects the amount of free-fall blended feed, a propeller device capable of counting the number of revolutions proportional to the feed of the blended feed, and a unit
  • a compound feed of a volume for example, 1 liter, see FIG. 4
  • an opening and closing device for discharging and counting the number of discharges.
  • the blended feed mass measured by the feed feed mass meter 430 is transmitted to the terminal 230 via wired/wireless communication.
  • the terminal 230 may classify and display compound feed mass information supplied to livestock collected from the feed feed mass meter 430 for each specification area.
  • the terminal 230 collects the mass information of the blended feed supplied through the feeder 410 from the feeder mass meter 430, such as daily intake for each specification area, average intake per unit period, and daily intake deviation.
  • the information can be calculated, the calculated information can be displayed or transmitted to the user/manager's mobile terminal.
  • the terminal 230 may predict the disease of livestock using the calculated daily intake deviation, display the prediction result, or transmit it to the mobile terminal of the user/administrator.
  • a disease occurs in a livestock when the daily intake of the livestock falls significantly from other livestock or at different times.
  • the terminal 230 collects the mass information of the blended feed supplied from the feed feed mass meter 430, calculates the cumulative mass of the blended feed supplied to livestock for a predetermined time per specification area, and calculates the accumulated Calculate feed rate (FCR) based on mass and number of animals and number of animals, and display the calculated feed rate or send it to the user/manager's mobile terminal.
  • FCR Calculate feed rate
  • the terminal 230 is based on the 3D image taken through the 3D camera, the number of animals, physique information, physique distribution information and appropriateness At least one of the breeding space information may be calculated, and the calculated information may be displayed together with the 3D image or transmitted to the mobile terminal of the user/manager.
  • the terminal 230 calculates and displays the body weight of the livestock by reflecting information such as the composition ratio of bone, muscle, fat, and moisture, bone density, and muscle density, which are known in advance in the physique of the livestock, or the user/ It can be transferred to the administrator's mobile terminal.
  • a thermal imaging camera for photographing livestock lived in a livestock house may be further installed.
  • the terminal 230 analyzes the captured movie image, thereby at least one of temperature distribution inside the livestock house, temperature of livestock, and disease of livestock. It can grasp the information on and display the identified information together with the thermal image or transmit it to the user/administrator's mobile terminal.
  • a recording device for recording livestock raised in a livestock house may be further installed.
  • the terminal 230 analyzes the recording signal to identify information on at least one of the diseases and abnormal conditions of the livestock, and the identified information. Can be displayed together with the thermal image.
  • thermo-hygrometer ammonia concentration meter
  • dust concentration meter etc.
  • the terminal 230 displays environmental information such as the measured temperature and humidity, the measured ammonia concentration, and the dust concentration or transmits it to the user/manager's mobile terminal. Can be.

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Abstract

가축 사육 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 축사에서 사육하는 가축들의 먹이인 배합사료가 저장되는 저장고, 저장고에 저장되어 있는 배합사료의 질량을 측정하는 제1 질량 측정기, 저장고에 저장된 배합사료를 축사 내의 사양구역 마다 설치되어 있는 급이기로 이송시키는 이송기, 제1 질량 측정기에 의해 측정된 질량 정보를 표시하는 단말기를 포함한다. 이에 의해, 축사 단위 또는 축사 내 사양구역 단위로 가축들이 섭취하는 배합사료의 질량을 정확히 측정할 수 있어, 사양 조건과 사료효율의 상관관계를 신속히 파악하여, 사료효율을 높여 생산성을 높일 수 있다.

Description

가축 사육 장치
본 발명은 가축 사육 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축사 단위 또는 축사 내 사양구역 단위로 가축들이 섭취하는 배합사료의 양을 정확히 측정하여 사료효율을 높임으로써 생산성을 높이기 위한 가축 사육 장치에 관한 것이다.
최근 세계적으로 축산업의 대규모화가 급진전되면서 저비용으로 높은 생산성을 요구하고 있는 바, 이를 위해 생산성을 높일 수 있는 사육 장치의 도입이 필수적인 상황에 직면해 있다.
특히, 양돈의 경우, 총지출비용의 60~70%가 배합사료 구입비이므로, 사료효율을 개선하는 것이 매우 중요하다.
사료효율을 관리하는 지표인 사료요구율(FCR)은 가축 품종의 유전적 차이, 질병의 유무, 온도/습도, 암모니아 농도, 배합사료의 종류, 밀집사육 등이 영향을 미치는 것으로 알려져 있으나, 지금까지는 사료요구율을 연간 총 급이 된 배합사료의 질량에 연간 총 출하되는 출하체중으로 나누는 방식으로 단순 수동 관리하고 있어, 어떠한 사양 조건에서 사료요구율이 악화 또는 개선되는 지의 상관관계를 실시간으로 명확히 파악하고 있지 않다.
따라서, 가축의 사양 조건과 사료효율의 상관관계를 일 단위, 주 단위 등으로 명확하고 신속히 파악하기 위하여 가축이 섭취하는 배합사료의 양을 정확히 측정할 필요가 있다.
현재까지, 로드셀 방식의 질량 측정기로 배합사료의 질량을 측정하려는 시도가 계속 있어 왔다. 로드셀 방식의 질량 측정기는 탄성력 및 복원력이 있는 금속(또는 합금) 위에 스트레인 게이지를 부착시켜 하중으로 인해 금속에 가해진 금속의 미세한 변화량을 스트레인 게이지로 측정하는 원리인데, 다음과 같은 제약사항이 존재한다.
3~15톤의 대형 저장고 아래에 로드셀 질량 측정기를 설치해야 하므로 하중을 견디기 위해 콘크리트 지반공사를 해야 하는 설치의 어려움, 이로 인한 높은 설치비용, 바람 등의 외력의 존재 시 측정오차 발생, 일반적으로 야외에 노출돼 있는 저장고에 눈, 비가 퇴적될 시 측정오차 발생, 많은 설치 공간 차지, 이동설치의 어려움 등이 있고, 단위구역 내 공급된 배합사료의 로드셀 방식의 질량 측정기는 급이기 아래 설치돼 있어 가축이 사료를 섭취하기 위해 급이기를 건드려 정확한 질량 측정이 어렵고, 가축의 분뇨에서 배출된 암모니아가스에 의해 금속재질인 로드셀이 조기에 부식되어 내구성이 현저히 떨어지는 문제점이 있어 아직까지 확산 보급화가 이루어지고 있지 않다.
한편, 현재 가축 질병 발병에 대해서는 육안확인 이외에는 뚜렷한 대안이 없어 초기진단 및 치료가 어렵고 이러한 질병으로 인한 높은 폐사율은 생산효율을 상당히 떨어뜨리고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은, 축사 단위 또는 축사 내 사양구역 단위로 가축들이 섭취하는 배합사료의 질량을 정확히 측정할 수 있는 가축 사육 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 축사 내의 가축들에 대한 다양한 상세 정보들을 제공하여, 가축들을 보다 효과적으로 관리하고 생산성을 향상시킬 수 있는 가축 사육 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 가축 사육 장치는, 축사에서 사육하는 가축들의 먹이인 배합사료가 저장되는 저장고; 저장고에 저장되어 있는 배합사료의 질량을 측정하는 제1 질량 측정기; 저장고에 저장된 배합사료를 축사 내의 사양구역 마다 설치되어 있는 급이기로 이송시키는 이송기; 제1 질량 측정기에 의해 측정된 질량 정보를 표시하는 단말기;를 포함한다.
제1 질량 측정기는, 저장고에 저장되어 있는 배합사료의 부피를 측정하고, 측정된 부피를 배합사료의 질량으로 환산할 수 있다.
제1 질량 측정기는, 측정된 부피에 배합사료의 밀도를 곱하여, 배합사료의 질량으로 환산할 수 있다.
배합사료의 밀도는, 저장고 내에 단위질량의 배합사료를 적재한 후에, 제1 질량 측정기로 측정한 배합사료의 부피로부터 계산될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 이송기에 의해 급이기로 공급된 배합사료의 질량을 측정하는 제2 질량 측정기;를 더 포함할 수 있다.
제2 질량 측정기는, 급이기로 공급된 배합사료의 부피를 측정하고, 측정된 부피에 배합사료의 밀도를 곱하여, 공급된 배합사료의 질량으로 환산할 수 있다.
배합사료는, 이송기에 의해 이송 파이프를 통해 이동하여, 분기 파이프를 통해 급이기로 공급될 수 있다.
제2 질량 측정기는, 분기 파이프에 설치되며, 분기 파이프를 통해 공급되는 배합사료의 양을 감지하는 정전용량 검출 센서, 분기 파이프를 통해 공급되는 배합사료의 양에 비례하는 회전수를 카운팅하는 프로펠러 장치, 단위 부피 만큼의 배합사료가 적재되면 배출시키고 배출 횟수를 카운팅하는 개폐장치 중 어느 하나를 이용하여 배합사료의 부피를 측정할 수 있다.
배합사료는, 분기 파이프에서 배합사료가 공급되는 토출구의 높이까지 급이기에 배합사료가 쌓이면, 공급이 중단될 수 있다.
단말기는, 제2 질량 측정기로부터 공급된 배합사료의 질량 정보를 수집하여, 사양구역 마다 일일 섭취량, 단위 기간 평균 섭취량, 일일 섭취량 편차 중 적어도 하나의 정보를 계산하고, 계산된 정보를 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
단말기는, 일일 섭취량 편차를 이용하여 가축들의 질병을 예측하고, 예측 결과를 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
단말기는, 외부 단말기로부터 수신되는 명령에 따라, 이송기를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 축사에서 사육하는 가축들을 촬영하는 3D 카메라;를 더 포함하고, 단말기는, 촬영된 3D 영상을 기초로, 가축들의 마릿수 정보, 체격 정보, 체격분포 정보 및 적정 사육공간 정보 중 적어도 하나를 산출하며, 산출된 정보를 3D 영상과 함께 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
단말기는, 가축의 체격에 가축의 품종에 따라 미리 알고 있는 뼈, 근육, 지방, 수분의 구성비율, 골밀도 및 근육밀도 중 적어도 하나의 정보를 반영하여 가축의 체중을 계산하여 표시하거나 외부 단말기로 전송 할 수 있다.
단말기는, 제2 질량 측정기로부터 공급된 배합사료의 질량 정보를 수집하여, 사양 구역 마다 정해진 시간 동안 가축들에게 공급된 배합사료의 누적 질량을 계산하고, 계산된 누적 질량과 가축들의 마릿수와 체중을 기초로 사료 요구율을 계산하며, 계산된 사료 요구율을 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 축사에서 사육하는 가축들을 촬영하는 열화상 카메라;를 더 포함하고, 단말기는, 촬영된 영화상 영상을 분석하여, 축사 내부의 온도 분포, 가축들의 체온 및 가축들의 질병 중 적어도 하나에 대한 정보를 파악하고, 파악된 정보를 열화상 영상과 함께 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 축사에서 사육하는 가축들을 녹취하는 녹음 장치;를 더 포함하고, 단말기는, 녹음 신호를 분석하여, 가축들의 질병 및 이상 상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 파악하고, 파악된 정보를 열화상 영상과 함께 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 온습도 측정을 위한 온습도계;를 더 포함하고, 단말기는, 측정된 온습도 정보를 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 암모니아 농도 측정을 위한 암모니아 농도계;를 더 포함하고, 단말기는, 측정된 암모니아 농도 정보를 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 먼저 농도 측정을 위한 먼지 농도계;를 더 포함하고, 단말기는, 측정된 먼지 농도 정보를 표시하거나 외부 단말기로 전송할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 축사 단위 또는 축사 내 사양구역 단위로 가축들이 섭취하는 배합사료의 질량을 정확히 측정할 수 있어,사양 조건과 사료효율의 상관관계를 신속히 파악하여, 사료효율을 높여 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 축사 내의 가축들에 대한 다양한 상세 정보들을 제공하여, 가축들을 보다 효과적으로 관리하고 생산성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가축 사육 장치의 설명에 제공되는 도면,
도 2는 배합사료가 저장된 저장고의 단면을 도시한 도면,
도 3은 급이기를 그에 연관된 주변 구성 요소들을 함께 도시한 도면,
도 4는 이송 파이프 내에서 배합사료 이송을 위한 구조를 설명하기 위한 도면,
도 5는 이송 파이프에서 분기 파이프로 배합사료를 자유낙하 시키기 위한 구조를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가축 사육 장치의 설명에 제공되는 도면이다. 본 발명의 실시예에 따른 가축 사육 장치는, 축사(110) 단위는 물론 축사(110) 내 사양구역(120) 단위로, 가축들이 섭취하는 배합사료의 양을 정확히 측정하여 사료효율을 높임으로써, 궁극적으로 생산성을 높여 준다.
축사(110)는 여러 개의 사양구역(120)으로 구분된다. 도 1에는 축사(110)가 6개의 사양구역(120)으로 구분되어 있는 것을 상정하였는데, 본 발명을 실시함에 있어 사양구역(120)의 개수는 문제되지 않는다.
저장고(210)는 축사(110)에서 사육하는 가축들의 먹이인 배합사료가 저장되어 있는 저장공간이다. 배합사료가 저장된 저장고(210)의 단면을 도 2에 도시하였다.
저장사료 질량 측정기(220)는 저장고(210) 내의 상부에 설치되어, 저장고(210)에 저장되어 있는 배합사료의 질량을 측정한다. 이를 위해, 저장사료 질량 측정기(220)는 먼저 저장고(210)에 저장되어 있는 배합사료의 부피를 측정한다.
부피 측정을 비접촉식으로 수행하기 위해, 저장사료 질량 측정기(220)는 3차원 ToF 깊이 카메라, 3차원 구조광 깊이 카메라, 3차원 ToF 레이저 스캐너, 3차원 광삼각법 레이저 스캐너, 3차원 초음파 센서, 3차원 Lidar, 3차원 Radar 방식 중 적어도 하나를 구비하고 있다.
배합사료에 의해 먼지가 많이 발생하는 저장고(210) 내의 환경에서 신뢰도와 정확도가 가장 높은 3차원 ToF 레이저 스캐너를 사용하는 것이 가장 좋지만, 그 밖의 다른 부피 측정 수단을 이용하는 것을 배제하지 않는다.
저장사료 질량 측정기(220)는 측정된 부피에 배합사료의 밀도를 곱하여 저장된 배합사료의 질량을 계산한다. 즉, 저장사료 질량 측정기(220)는 배합사료의 부피를 측정하고 이를 질량으로 환산하는 방식으로, 배합사료의 질량을 측정한다.
배합사료의 밀도는 배합사료의 종류에 따라 각기 다르다. 나아가, 같은 종류의 배합사료일지라도 배합사료를 구성하는 곡물의 입자 크기 분포에 따라서 밀도가 각기 다르다.
한편, 사료공장에서는 배합사료 판매 시, 표준계량기를 통해서 단위질량(예를 들면, 20kg, 100kg, 1톤, 2톤, 10톤 등)을 정확히 측정해서 출하한다
따라서, 저장고(210) 내에 단위질량의 배합사료를 적재하고, 단말기(230)를 통해 단위질량을 입력한 후에, 저장사료 질량 측정기(220)로 부피를 측정하여 배합사료의 밀도를 계산할 수 있다.
단위 질량을 단말기(230)를 통해 입력하지 않고, 단말기(230)가 사료공장 서버(미도시)로부터 수신하여 자동 입력하는 것이 가능하다.
단말기(230)는 각종 정보를 입력하는 입력수단, 각종 정보를 표시하는 표시 수단을 포함한다. 이에 따라, 단말기(230)는 저장사료 질량 측정기(220)에 의해 측정된 저장고(210)에 저장된 배합사료의 질량 정보를 표시할 수 있다.
또한, 단말기(230)는 후술할 급이기(410)에 설치되어 있는 급이사료 질량 측정기(430)와 통신하고 유뮤선 통신망에 액세스하여 외부 서버들(미도시) 및 사용자/관리자의 휴대 단말기(미도시)와 통신하기 위한 통신 수단을 포함한다.
이에 따라, 사용자/관리자의 휴대 단말기를 통해 원격에서 단말기(230)를 제어하여 이송기(310)를 구동함으로써, 휴대용 단말기를 이용한 원격 가축 먹이 주기가 가능하다.
통상적으로, 저장고(210)에는 일주일에 3~10톤의 배합사료가 한꺼번에 적재되어 저장되는데, 저장고(210)에 저장된 배합사료는 급이기(410)를 통해 가축들에게 매일 수차례 나누어서 공급된다.
이를 위해, 이송기(310)는 저장고(210)에 저장된 배합사료를 축사(110) 내에서 사양구역(120)의 천정을 따라 가로질러 설치된 이송 파이프(320)를 통해 사양구역(120) 마다 설치되어 있는 급이기(410)로 이송시킨다.
도 3은 급이기(410)와 그에 연관된 주변 구성 요소들을 함께 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 이송 파이프(320)를 통해 전달된 배합사료는 분기 파이프(330)에 의해 자유낙하되어 토출구(340)를 통해 배출되어 급이기(410)의 저장고(420)에 저장된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이송 파이프(320) 내에서는 거대한 링 타입의 이송 와이어(350)가 이송기(310)에 의해 일 방향으로 회전 이동하는데, 이송 와이어(350)에 일정 간격 마다 설치되어 있는 이송 디스크(360)에 의해 배합사료가 각 사양구역(120)의 분기 파이프(330)로 이송이 가능하다.
분기 파이프(330)는 이송 파이프(320)에 수직 방향으로 결합되어 있고, 급이기(410)의 저장고(420)를 수직으로 관통한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이송 파이프(320)에서 분기 파이프(330)가 결합되는 부위에는 배합사료를 분기 파이프(330)로 전달하기 위한 통로인 개구부가 형성되어 있다.
저장고(420)에 배합사료가 바닥부터 점점 차올라 토출구(340)에 이르게 되면, 이송기(310)에 의해 배합사료가 계속 공급된다 할지라도, 토출구(340)가 막혀 저장고(420)에 배합사료가 공급되지 않게 된다.
따라서, 분기 파이프(330)의 길이를 조절하여, 토출구(340)의 높이를 조절함으로써, 저장고(420)에 저장될 배합사료의 양을 사양구역 마다 개별적으로 조절할 수 있다. 참고로, 비육돈일 경우 한 마리당 하루 2~3kg의 배합사료를 섭취하는데, 사양구역(120)에 통상 30마리가 있으므로, 60~90kg의 배합사료를 하루에 2~3회 나누어 공급함이 좋다.
급이사료 질량 측정기(430)는 토출구(340)를 막기 전까지 저장고(420)로 자유낙하된 배합사료의 질량을 측정하기 위한 수단으로, 분기 파이프(330) 상에 설치되어 있다.
급이사료 질량 측정기(430)에 의해 측정된 배합사료의 질량, 즉, 공급한 배합사료의 질량은, 사양구역(120)의 가축들이 이전 공급 회차부터 현재까지 섭취한 배합사료의 질량이다. 즉, 다음의 관계가 성립한다.
이전 공급 회차로부터 현재까지 가축들이 섭취한 배합사료의 질량
= 현재 공급(측정)된 배합사료의 질량
배합사료의 질량을 파악하기 위해, 급이사료 질량 측정기(430)는 분기 파이프(330)를 통해 자유낙하된 배합사료의 부피를 감지하고, 감지된 부피에 배합사료의 밀도를 곱해 질량으로 환산한다.
부피 측정을 비접촉식으로 수행하기 위해, 급이사료 질량 측정기(430)는 자유낙하된 배합사료의 양을 감지하는 정전용량 검출 센서, 배합사료 이송량에 비례하는 회전수를 카운팅할 수 있는 프로펠러 장치, 단위 부피(예를 들면, 1 리터, 도 4 참조) 만큼의 배합사료가 적재되면 배출시키고 배출 횟수를 카운팅하는 개폐장치 등을 이용할 수 있다.
급이사료 질량 측정기(430)에 의해 측정된 배합사료 질량은 유/무선 통신으로 단말기(230)에 전송된다. 단말기(230)는 급이사료 질량 측정기(430)로부터 수집한 가축들에게 공급된 배합사료 질량 정보를 사양구역 마다 구분하여 표시할 수 있다.
나아가, 단말기(230)는 급이사료 질량 측정기(430)로부터 급이기(410)를 통해 공급된 배합사료의 질량 정보를 수집하여, 사양구역 마다 일일 섭취량, 단위 기간 평균 섭취량, 일일 섭취량 편차 등의 정보를 계산하고, 계산된 정보를 표시하거나 사용자/관리자의 휴대 단말기로 전송할 수 있다.
또한, 단말기(230)는 계산된 일일 섭취량 편차를 이용하여 가축들의 질병을 예측하고, 예측 결과를 표시하거나 사용자/관리자의 휴대 단말기로 전송할 수 있다.
이를 테면, 가축의 일일 섭취량이 다른 가축이나 다른 시기로부터 현저하게 떨어지는 경우에 가축에 질병이 발생한 것으로 예측할 수 있다.
그리고, 단말기(230)는 급이사료 질량 측정기(430)로부터 공급된 배합사료의 질량 정보를 수집하여, 사양 구역 마다 정해진 시간 동안 가축들에게 공급된 배합사료의 누적 질량을 계산하고, 계산된 누적 질량과 가축들의 마릿수 및 체중을 기초로 사료 요구율(FCR)을 계산하며, 계산된 사료 요구율을 표시하거나 사용자/관리자의 휴대 단말기로 전송할 수 있다.
한편, 축사에서 사육하는 가축들을 촬영하는 3D 카메라를 더 설치할 수 있는데, 이 경우 단말기(230)는 3D 카메라를 통해 촬영된 3D 영상을 기초로, 가축들의 마릿수 정보, 체격 정보, 체격분포 정보 및 적정 사육공간 정보 중 적어도 하나를 산출하고, 산출된 정보를 3D 영상과 함께 표시하거나 사용자/관리자의 휴대 단말기로 전송할 수 있다.
그리고, 단말기(230)는 가축의 체격에 가축의 품종에 따라 미리 알고 있는 뼈, 근육, 지방, 수분의 구성비율, 골밀도, 근육밀도 등의 정보를 반영하여 가축의 체중을 계산하여 표시하거나 사용자/관리자의 휴대 단말기로 전송할 수 있다.
또한, 축사에서 사육하는 가축들을 촬영하는 열화상 카메라를 더 설치할 수 있는데, 이 경우 단말기(230)는 촬영된 영화상 영상을 분석하여, 축사 내부의 온도 분포, 가축들의 체온 및 가축들의 질병 중 적어도 하나에 대한 정보를 파악하고, 파악된 정보를 열화상 영상과 함께 표시하거나 사용자/관리자의 휴대 단말기로 전송할 수 있다.
나아가, 축사에서 사육하는 가축들을 녹취하는 녹음 장치를 더 설치할 수 있는데, 이 경우 단말기(230)는 녹음 신호를 분석하여, 가축들의 질병 및 이상 상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 파악하고, 파악된 정보를 열화상 영상과 함께 표시할 수 있다.
아울러, 온습도계, 암모니아 농도계, 먼지 농도계 등을 더 설치할 수 있는데, 이 경우 단말기(230)는 측정된 온습도, 측정된 암모니아 농도, 먼지 농도 등의 환경 정보를 표시하거나 사용자/관리자의 휴대 단말기로 전송할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (20)

  1. 축사에서 사육하는 가축들의 먹이인 배합사료가 저장되는 저장고;
    저장고에 저장되어 있는 배합사료의 질량을 측정하는 제1 질량 측정기;
    저장고에 저장된 배합사료를 축사 내의 사양구역 마다 설치되어 있는 급이기로 이송시키는 이송기;
    제1 질량 측정기에 의해 측정된 질량 정보를 표시하는 단말기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1 질량 측정기는,
    저장고에 저장되어 있는 배합사료의 부피를 측정하고, 측정된 부피를 배합사료의 질량으로 환산하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제1 질량 측정기는,
    측정된 부피에 배합사료의 밀도를 곱하여, 배합사료의 질량으로 환산하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    배합사료의 밀도는,
    저장고 내에 단위질량의 배합사료를 적재한 후에, 제1 질량 측정기로 측정한 배합사료의 부피로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    이송기에 의해 급이기로 공급된 배합사료의 질량을 측정하는 제2 질량 측정기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제2 질량 측정기는,
    급이기로 공급된 배합사료의 부피를 측정하고, 측정된 부피에 배합사료의 밀도를 곱하여, 공급된 배합사료의 질량으로 환산하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    배합사료는,
    이송기에 의해 이송 파이프를 통해 이동하여, 분기 파이프를 통해 급이기로 공급되는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    제2 질량 측정기는,
    분기 파이프에 설치되며, 분기 파이프를 통해 공급되는 배합사료의 양을 감지하는 정전용량 검출 센서, 분기 파이프를 통해 공급되는 배합사료의 양에 비례하는 회전수를 카운팅하는 프로펠러 장치, 단위 부피 만큼의 배합사료가 적재되면 배출시키고 배출 횟수를 카운팅하는 개폐장치 중 어느 하나를 이용하여 배합사료의 부피를 측정하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    배합사료는,
    분기 파이프에서 배합사료가 공급되는 토출구의 높이까지 급이기에 배합사료가 쌓이면, 공급이 중단되는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    단말기는,
    제2 질량 측정기로부터 공급된 배합사료의 질량 정보를 수집하여, 사양구역 마다 일일 섭취량, 단위 기간 평균 섭취량, 일일 섭취량 편차 중 적어도 하나의 정보를 계산하고, 계산된 정보를 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    단말기는,
    일일 섭취량 편차를 이용하여 가축들의 질병을 예측하고, 예측 결과를 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  12. 청구항 5에 있어서,
    단말기는,
    외부 단말기로부터 수신되는 명령에 따라, 이송기를 제어하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  13. 청구항 4에 있어서,
    축사에서 사육하는 가축들을 촬영하는 3D 카메라;를 더 포함하고,
    단말기는,
    촬영된 3D 영상을 기초로, 가축들의 마릿수 정보, 체격 정보, 체격분포 정보 및 적정 사육공간 정보 중 적어도 하나를 산출하며, 산출된 정보를 3D 영상과 함께 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    단말기는,
    가축의 체격에 가축의 품종에 따라 미리 알고 있는 뼈, 근육, 지방, 수분의 구성비율, 골밀도 및 근육밀도 중 적어도 하나의 정보를 반영하여 가축의 체중을 계산하여 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    단말기는,
    제2 질량 측정기로부터 공급된 배합사료의 질량 정보를 수집하여, 사양 구역 마다 정해진 시간 동안 가축들에게 공급된 배합사료의 누적 질량을 계산하고, 계산된 누적 질량과 가축들의 마릿수와 체중을 기초로 사료 요구율을 계산하며, 계산된 사료 요구율을 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  16. 청구항 4에 있어서,
    축사에서 사육하는 가축들을 촬영하는 열화상 카메라;를 더 포함하고,
    단말기는,
    촬영된 영화상 영상을 분석하여, 축사 내부의 온도 분포, 가축들의 체온 및 가축들의 질병 중 적어도 하나에 대한 정보를 파악하고, 파악된 정보를 열화상 영상과 함께 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  17. 청구항 4에 있어서,
    축사에서 사육하는 가축들을 녹취하는 음성녹음 장치;를 더 포함하고,
    단말기는,
    녹음 신호를 분석하여, 가축들의 질병 및 이상 상태 중 적어도 하나에 대한 정보를 파악하고, 파악된 정보를 열화상 영상과 함께 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  18. 청구항 4에 있어서,
    온습도 측정을 위한 온습도계;를 더 포함하고,
    단말기는,
    측정된 온습도 정보를 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  19. 청구항 4에 있어서,
    암모니아 농도 측정을 위한 암모니아 농도계;를 더 포함하고,
    단말기는,
    측정된 암모니아 농도 정보를 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
  20. 청구항 4에 있어서,
    먼저 농도 측정을 위한 먼지 농도계;를 더 포함하고,
    단말기는,
    측정된 먼지 농도 정보를 표시하거나 외부 단말기로 전송하는 것을 특징으로 하는 가축 사육 장치.
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