多功能智能养殖饲育系统技术方案

一种多功能智能养殖饲育系统，利用射频耳标及识别、中央控制器、隔离与驱离、多功能食槽、量筒式自动投料、恒温定量供水、食槽自动冲洗、剩余饲料检测等功能模块组成一个基本的自动饲喂单元。该饲喂单元可以识别猪的身份及进食信息，对于在饲喂时间段内没有进食的猪，将按系统预设的饲料量和混合比例把饲料和水同时注入食槽中进行精确饲喂，吃完食的猪被实时驱离，饲喂结束时自动冲洗食槽。根据实际需要，还可以在每个自动饲喂单元中增加体重与体温检测、饲料有害成分检测、自动喂药等功能模块，还可以利用远程管理主机、饲育管理信息系统、通信网络等对所有的自动饲喂单元实施集中管理，组成自动化和智能化程度更高的智能养殖饲育系统。

The multifunctional intelligent aquaculture breeding system

A multifunctional intelligent aquaculture system using RF module feeding, ear tag identification, and a central controller, isolation and drive away, multifunctional measuring cylinder type automatic feeding trough, constant temperature, quantitative water supply, automatic flushing, residual feed trough detection consists of a basic automatic feeding unit. The feeding unit can identify the identity of the pig and eating for information, not eating pigs in the feeding period, according to the system's default feed quantity and the mixing ratio of the feed and water injection and precise feeding trough, after eating pig by real-time displacement, automatic washing trough feeding end. According to the actual need, also can in each unit increase in automatic feeding, feed weight and body temperature detection of harmful components detection and automatic feeding function module, can also use the remote management of the host, rearing management information system, communication network and centralized management of all automatic feeding unit, intelligent aquaculture breeding system automation and intelligence higher.

【技术实现步骤摘要】
多功能智能养殖饲育系统
本专利技术涉及养殖设施领域，具体而言，涉及一种多功能智能养殖饲育系统。
技术介绍
我国是一个养猪大国，每年出栏生猪约6亿头，但我国养猪生产的效益并不高，相比发达国家还有一定差距。究其原因，主要有三方面：一是自动化程度低，人力成本过高；二是饲喂方法落后，饲料浪费严重，料肉比过高；三是母猪定栏饲养造成动物本性退化，繁殖率下降，死亡率增高。鉴于这些原因，一种回归动物本性，提高动物福利的智能化群养方式渐成趋势，一些针对这种饲养方式的智能化设施也不断出现。目前，比较有代表性的智能化饲养产品有两种：即荷兰Nedap公司的“Velos智能化母猪群养管理系统”和美国奥斯本公司的“全自动母猪饲喂站TEAM系统”。而国内近些年出现的一些类似产品(如广州中和养猪设备有限公司“母猪群养系统”)或专利项目(如公开号CN104155920A“一种妊娠母猪自动精准饲喂的控制方法”)，在功能和技术构成上也基本与此雷同，饲喂方法和过程也基本一致。现有产品的技术方法均是在猪舍中设置数个饲喂站，饲喂站的一端设有进站门，另一端设有出站门，在饲喂站内设置有食槽和自动投料装置。饲喂站一次只允许一只猪进入，当佩戴有耳牌的猪进入饲喂站时，射频信息读取装置会将猪的身份信息发送给饲喂控制器，饲喂控制器对信息进行分析处理后向自动投料装置发出投料指令，投料装置便会按预设的量向食槽中投料，吃完食的猪从出站口离开饲喂站，下一个猪才能进入饲喂站采食。根据现场使用情况以及对技术构成原理的分析，现有产品和已申请专利项目尚存在诸多的不足之处和缺陷：一是价格昂贵，动辄数万甚至十数万，使占大多数的中小养殖企业和养殖户望而却步；二是不符合猪的行为习惯和采食习性，初始使用阶段要对猪进行十数天的训练，占用大量人员和劳力，有悖于自动化养殖的目的；三是吃完食的猪不肯离去，其它的猪不能采食；四是绞龙投料方式误差较大，驱动电机和控制电路复杂，成本高可靠性差；五是只能干料饲喂不能湿料饲喂，或虽然能在干料投喂时加水，但不能任意设定加水量和干湿混合比例；六是遇食欲不佳的猪有饲料剩余时，剩余的饲料会累加到后吃食的猪而造成过量进食和饲料浪费；七是食槽不能自动清洗，残留饲料容易发生霉变；八是该设备只适用于待孕母猪，并不适用育肥猪和怀孕母猪的饲喂。同时，由于价格昂贵和安装占用面积大，一台饲喂设备往往要承担五六十头猪的饲喂任务，饲喂时间段过长会产生很多问题。总之，现有产品的技术缺陷以及昂贵的价格阻滞了我国自动化、智能化养猪技术的发展和普及，制约了养猪生产效益的提高。因此，研发一款符合我国国情、具有完全自主知识产权、能够克服现有产品的不足和缺陷，价格低廉、功能完备、自动化和智能化程度高、尤其适合中小型养殖企业和养殖户使用的系统产品便成为迫切需要。
技术实现思路
针对现有产品和技术存在的缺陷与不足，本专利技术在利用RFID射频耳标及识别、单板机等现有技术的基础上，在功能原理实现方法以及执行机构方面另辟奇径，进行了诸多创新设计，不仅完全克服了现有技术的不足和缺陷，而且使饲喂和养殖过程更加科学合理，更加符合动物的本性和采食习惯，智能化程度更高，功能更加完善。本专利技术的技术方案是：利用RFID射频耳标及识别系统、中央控制器系统、隔离与驱离装置、多功能食槽、量筒式自动投料装置、自动定量供水装置、自动冲洗装置、剩余饲料检测装置等功能模块组成一个基本的自动饲喂单元。一个自动饲喂单元可以承担十数头猪的自动饲喂任务，根据耳标信息识别，对在本饲喂时间段内已经吃过食的猪实施驱离，对没有吃食的猪按预设的饲料量精确投喂。不仅可以设定干饲料饲喂，也可湿饲料饲喂，也可单独饮水，还可以任意设定饲料和水的混合比例以及水的温度。食槽的自动清洗可以设置在每一只猪采食结束时，或每个饲喂时间段、饲喂日结束时进行。如果养殖规模较大或有更高养殖需求时，还可以在每个自动饲喂单元中增加体重与体温检测、饲料有害成分检测、自动喂药装置等功能模块。还可以利用远程管理主机、饲育管理信息系统、通信网络等对所有的自动饲喂单元实施集中管理，组成自动化和智能化程度更高的养殖饲育系统。在这个系统中，管理主机可与每一个自动饲喂单元的中央控制器进行数据交换，并可设定其饲喂参数，可单个设定也可批量设定。饲育管理信息系统可以给每一头猪建立饲育档案，根据猪在不同生长期的饲喂数据以及体重数据进行统计分析，生成饲喂曲线、料肉比曲线等科学养殖数据。利用该系统，还可及早发现体温异常和不吃食的猪，查明原因，及早防范。还可以利用本系统、互联网以及相关的数据库等，在养殖、检疫、畜牧管理、屠宰、销售链上建立食品安全监管网络和管理系统。本专利技术各个功能单元的组成及原理如下：RFID射频耳标及信息读取单元：由佩戴在猪耳上的射频耳标和内嵌在食槽附近一侧的读取模块组成。耳标中承载有猪的身份信息以及生长、饲喂等所需相关信息。当猪靠近食槽时，读取模块会读取耳标中的信息并发送给中央控制器，中央控制器据此信息做出分析判断并发出相应的控制指令。中央控制器及人机交互单元：由单板机及嵌入程序、通信模块、显示触摸屏等部分组成，主要作用包括：获取RFID射频耳标信息以及各传感器的检测信号，根据获得的信息和信号向各执行机构发出控制指令；和管理主机进行数据交换，接受其控制指令；显示饲喂参数和控制过程，响应用户控制请求做出控制指令。隔离与驱离单元：包括隔离护栏和驱离装置。为使同一时间只能有一只猪吃食，沿食槽的左、右、后三面围设一个合适高度、宽度和长度的护栏。猪在吃食时，身体的前部或全部在护栏内，必要时还可以在护栏的出入口设置自动门，实施完全隔离。护栏宽度可调，以略宽于猪的身体为宜。驱离装置由电机驱动相关机械，通过推拉或抽打等方式驱离吃过食的猪，也可以利用安全的脉冲电压驱离。多功能食槽：主要由食槽、水箱和投料管组成。食槽的底部是排水口并安装有电磁排水阀门、剩余食料检测等相关检测装置，食槽的上部沿内壁一周分布有数个注水孔与水箱相通。设置水箱的目的：一是保证始终有一按设定量存在并处于恒温加热状态的水待用；二是当干饲料投入食槽时，水箱中的水能沿食槽内壁周围快速冲拌饲料；三是保证自动冲洗时能把食槽冲洗干净。水箱的进水口与自动供水装置相连，水箱的出水口通过电磁放水阀门与食槽相通。水箱和食槽可以做成一体，也可以分开设置，为了具有足够大的势能，水箱的设置要有一定的高度。量筒式自动投料单元：由储料斗、投料量筒、驱动及控制电路三部分组成。储料斗与养殖场的饲料输送管道连通，始终保证储料斗中有足够的待用饲料。驱动及控制电路接受中央控制器的指令，按照其设定的投料量分两次向食槽中投料。第一次投料可设定为总量的50—80％，当检测装置检测到食槽中已无剩余且猪还有进食欲求时，再投入剩余部分。当猪没有吃完第一次投料而离开或已超过了最大进食设定时间，剩余部分将不再投喂。如果离开的猪在本次饲喂时间段内重新返回，本属于它的剩余部分还会重新投喂，如果没有返回，剩余部分不再保存，该猪将被视为食欲不佳而计入档案。自动定量供水单元：由水箱、电磁阀、水量检测和恒温加热装置组成。电磁阀与养殖场供水管路相连，当水箱无水时，电磁阀自动打开向水箱供水，水箱中的水达到设定量时电磁阀关闭，水箱中的水量和温度接受中央控制器的设定。如果系统指令湿料饲喂，则自动投料装置将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能智能养殖饲育系统，利用了RFID射频耳标及识别技术、计算机及控制技术，其特征是：还利用隔离与驱离装置、多功能食槽、量筒式自动投料装置、自动定量供水装置等功能模块组成一个基本的自动饲喂单元，所述隔离与驱离装置(2)包括具有隔离护栏(2‑1)，所述多功能食槽(3)位于所述隔离护栏(2‑1)内，所述自动投料装置(4)设置在所述多功能食槽(3)的上方；所述饲喂单元可以识别猪的身份及进食信息，对于在饲喂时间段内没有进食的猪，将按预设的饲料量和混合比例把饲料和水同时注入食槽中进行精确饲喂，吃完食的猪被实时驱离，饲喂结束时自动冲洗食槽。

【技术特征摘要】
2016.01.26 CN 201610048832X1.一种多功能智能养殖饲育系统，利用了RFID射频耳标及识别技术、计算机及控制技术，其特征是：还利用隔离与驱离装置、多功能食槽、量筒式自动投料装置、自动定量供水装置等功能模块组成一个基本的自动饲喂单元，所述隔离与驱离装置(2)包括具有隔离护栏(2-1)，所述多功能食槽(3)位于所述隔离护栏(2-1)内，所述自动投料装置(4)设置在所述多功能食槽(3)的上方；所述饲喂单元可以识别猪的身份及进食信息，对于在饲喂时间段内没有进食的猪，将按预设的饲料量和混合比例把饲料和水同时注入食槽中进行精确饲喂，吃完食的猪被实时驱离，饲喂结束时自动冲洗食槽。2.根据权利要求1所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征是：所述多功能智能养殖饲育系统还包括饲料有害成分检测、体重与体温检测、自动喂药等功能模块中的一个或多个，使自动饲喂单元的功能更完善；所述多功能智能养殖饲育系统利用远程管理主机、饲育管理信息系统、通信网络等对所有的自动饲喂单元实施集中管理，组成自动化和智能化程度更高的智能养殖饲育系统。3.根据权利要求1所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征是：所述隔离与驱离装置由隔离护栏、机械驱离或电子驱离装置组成，隔离护栏的作用是保证同一时间只能有一只猪进食，驱离装置可以对吃过食的猪实时驱离。4.根据权利要求3所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征是：所述隔离护栏是围多功能食槽的左、右、后三面而设的U形护栏，护栏宽度可调以宽于猪的身体为宜，长度能将猪的前身部分或整体揽入其中；在所述隔离护栏的出入口设置有自动门以实施完全隔离；所述机械驱离装置，是由电机或其他电磁力驱动的机械推拉或抽打机构；所述电子驱离装置，是可以产生安全脉冲电压的电路。5.根据权利要求1所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征在于：所述多功能食槽包括食槽、水箱和投料管组成，所述食槽的底部设有排水口并安装有电磁排水阀门，食槽的上部沿内壁边沿周围分布有数个注水孔，注水孔与水箱连通；所述水箱的进水口与自动供水装置连通，水箱的出水口通过电磁放水阀门与食槽的注水孔连通；所述投料管位于食槽的上方，保证饲料可以投入食槽中。6.根据权利要求5所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征是：所述食槽中设置有剩余饲料检测装置，用于检测猪的进食情况；所述水箱中设置有自动加热装置,以改善饲料的适口性尤其是降低断奶小猪的肠胃疾病。7.根据权利要求1所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征是：所述量筒式自动投料装置包括储料斗、投料量筒、驱动及控制机构组成，所述投料量筒位于储料斗中，所述驱动及控制机构用于控制投料量筒的投料次数。8.根据权利要求7所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征是：所述投料量筒是一个具有固定容积的空间或容器，所述驱动及控制机构由驱动电磁装置和控制投料次数的电路组成。9.根据权利要求1所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征是：所述自动定量供水装置由进水电磁阀、水量检测装置、水箱以及水箱电磁放水阀门组成，进水电磁阀与养殖场供水管连通给水箱供水，水量检测装置用于检测水箱中水的多少，水箱出水口通过电磁放水阀门与食槽相连通。10.根据权利要求2所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征是：所述自动喂药装置主要包括储药瓶、定量投药推板、导药管、电磁驱动装置等部分组成，所述定量投药推板的大小和形状与导药管的内剖面一致，可以在导药管内灵活移动，通过改变两推板之间的容积可以改变投药量，电磁装置驱动定量投药推板在导药管中左右移动即可实现自动定量投药。11.根据权利要求1所述的多功能智能养殖饲育系统，其特征在于，所述自动投料装置(4)包括：储料斗；投料容器，所述投料容器可运动地设置在所述储料斗内部的下方，所述投料容器具有用于接收所述储料斗所投入饲...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦臻桢，焦鉴，
申请(专利权)人：焦鉴，
类型：发明
国别省市：河南,41