多功能智能養殖飼育系統技術方案

一種多功能智能養殖飼育系統，利用射頻耳標及識別、中央控制器、隔離與驅離、多功能食槽、量筒式自動投料、恒溫定量供水、食槽自動沖洗、剩余飼料檢測等功能模塊組成一個基本的自動飼喂單元。該飼喂單元可以識別豬的身份及進食信息，對于在飼喂時間段內沒有進食的豬，將按系統預設的飼料量和混合比例把飼料和水同時注入食槽中進行精確飼喂，吃完食的豬被實時驅離，飼喂結束時自動沖洗食槽。根據實際需要，還可以在每個自動飼喂單元中增加體重與體溫檢測、飼料有害成分檢測、自動喂藥等功能模塊，還可以利用遠程管理主機、飼育管理信息系統、通信網絡等對所有的自動飼喂單元實施集中管理，組成自動化和智能化程度更高的智能養殖飼育系統。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種養殖設施，具體是一種用于豬養殖的多功能、智能化的飼喂育成系統。
技術介紹
我國是一個養豬大國，每年出欄生豬約6億頭，但我國養豬生產的效益并不高，相比發達國家還有一定差距。究其原因，主要有三方面：一是自動化程度低，人力成本過高；二是飼喂方法落后，飼料浪費嚴重，料肉比過高；三是母豬定欄飼養造成動物本性退化，繁殖率下降，死亡率增高。鑒于這些原因，一種回歸動物本性，提高動物福利的智能化群養方式漸成趨勢，一些針對這種飼養方式的智能化設施也不斷出現。目前，比較有代表性的智能化飼養產品有兩種：即荷蘭Nedap公司的“Velos智能化母豬群養管理系統”和美國奧斯本公司的“全自動母豬飼喂站TEAM系統”。而國內近些年出現的一些類似產品(如廣州中和養豬設備有限公司“母豬群養系統”)或專利項目(如公開號CN104155920A“一種妊娠母豬自動精準飼喂的控制方法”)，在功能和技術構成上也基本與此雷同，飼喂方法和過程也基本一致。現有產品的技術方法均是在豬舍中設置數個飼喂站，飼喂站的一端設有進站門，另一端設有出站門，在飼喂站內設置有食槽和自動投料裝置。飼喂站一次只允許一只豬進入，當佩戴有耳牌的豬進入飼喂站時，射頻信息讀取裝置會將豬的身份信息發送給飼喂控制器，飼喂控制器對信息進行分析處理后向自動投料裝置發出投料指令，投料裝置便會按預設的量向食槽中投料，吃完食的豬從出站口離開飼喂站，下一個豬才能進入飼喂站采食。根據現場使用情況以及對技術構成原理的分析，現有產品和已申請專利項目尚存在諸多的不足之處和缺陷：一是價格昂貴，動輒數萬甚至十數萬，使占大多數的中小養殖企業和養殖戶望而卻步；二是不符合豬的行為習慣和采食習性，初始使用階段要對豬進行十數天的訓練，占用大量人員和勞力，有悖于自動化養殖的目的；三是吃完食的豬不肯離去，其它的豬不能采食；四是絞龍投料方式誤差較大，驅動電機和控制電路復雜，成本高可靠性差；五是只能干料飼喂不能濕料飼喂，或雖然能在干料投喂時加水，但不能任意設定加水量和干濕混合比例；六是遇食欲不佳的豬有飼料剩余時，剩余的飼料會累加到后吃食的豬而造成過量進食和飼料浪費；七是食槽不能自動清洗，殘留飼料容易發生霉變；八是該設備只適用于待孕母豬，并不適用育肥豬和懷孕母豬的飼喂。同時，由于價格昂貴和安裝占用面積大，一臺飼喂設備往往要承擔五六十頭豬的飼喂任務，飼喂時間段過長會產生很多問題。總之，現有產品的技術缺陷以及昂貴的價格阻滯了我國自動化、智能化養豬技術的發展和普及，制約了養豬生產效益的提高。因此，研發一款符合我國國情、具有完全自主知識產權、能夠克服現有產品的不足和缺陷，價格低廉、功能完備、自動化和智能化程度高、尤其適合中小型養殖企業和養殖戶使用的系統產品便成為迫切需要。
技術實現思路
針對現有產品和技術存在的缺陷與不足，本技術在利用RFID射頻耳標及識別、單板機等現有技術的基礎上，在功能原理實現方法以及執行機構方面另辟奇徑，進行了諸多創新設計，不僅完全克服了現有技術的不足和缺陷，而且使飼喂和養殖過程更加科學合理，更 加符合動物的本性和采食習慣，智能化程度更高，功能更加完善。本技術的技術方案是：利用RFID射頻耳標及識別系統、中央控制器系統、隔離與驅離裝置、多功能食槽、量筒式自動投料裝置、自動定量供水裝置、自動沖洗裝置、剩余飼料檢測裝置等功能模塊組成一個基本的自動飼喂單元。一個自動飼喂單元可以承擔十數頭豬的自動飼喂任務，根據耳標信息識別，對在本飼喂時間段內已經吃過食的豬實施驅離，對沒有吃食的豬按預設的飼料量精確投喂。不僅可以設定干飼料飼喂，也可濕飼料飼喂，也可單獨飲水，還可以任意設定飼料和水的混合比例以及水的溫度。食槽的自動清洗可以設置在每一只豬采食結束時，或每個飼喂時間段、飼喂日結束時進行。如果養殖規模較大或有更高養殖需求時，還可以在每個自動飼喂單元中增加體重與體溫檢測、飼料有害成分檢測、自動喂藥裝置等功能模塊。還可以利用遠程管理主機、飼育管理系統、通信網絡等對所有的自動飼喂單元實施集中管理，組成自動化和智能化程度更高的養殖飼育系統。在這個系統中，管理主機可與每一個自動飼喂單元的中央控制器進行數據交換，并可設定其飼喂參數，可單個或批量設定。飼育管理系統可以給每一頭豬建立飼育檔案，根據豬在不同生長期的飼喂數據以及體重數據進行統計分析，生成飼喂曲線、料肉比曲線等科學養殖數據。利用該系統，還可及早發現體溫異常和不吃食的豬，查明原因，及早防范。還可以利用本系統、互聯網以及相關的數據庫等，在養殖、檢疫、畜牧管理、屠宰、銷售鏈上建立食品安全監管網絡和管理系統。本技術各個功能單元的組成及原理如下：RFID射頻耳標及信息讀取單元：由佩戴在豬耳上的射頻耳標和內嵌在食槽附近一側的讀取模塊組成。耳標中承載有豬的身份信息以及生長、飼喂等所需相關信息。當豬靠近食槽時，讀取模塊會讀取耳標中的信息并發送給中央控制器，中央控制器據此信息做出分析判斷并發出相應的控制指令。中央控制器及人機交互單元：由單板機及嵌入程序、通信模塊、顯示觸摸屏等部分組成，主要作用包括：獲取RFID射頻耳標信息以及各傳感器的檢測信號，根據獲得的信息和信號向各執行機構發出控制指令；和管理主機進行數據交換，接受其控制指令；顯示飼喂參數和控制過程，響應用戶控制請求做出控制指令。隔離與驅離單元：包括隔離護欄和驅離裝置。為使同一時間只能有一只豬吃食，沿食槽的左、右、后三面圍設一個合適高度、寬度和長度的護欄。豬在吃食時，身體的前部或全部在護欄內，必要時還可以在護欄的出入口設置自動門，實施完全隔離。護欄寬度可調，以略寬于豬的身體為宜。驅離裝置由電機驅動相關機械，通過推拉或抽打等方式驅離吃過食的豬，也可以利用安全的脈沖電壓驅離。多功能食槽：主要由食槽、水箱和投料管組成。食槽的底部是排水口并安裝有電磁排水閥門、剩余食料檢測等相關檢測裝置，食槽的上部沿內壁一周分布有數個注水孔與水箱相通。設置水箱的目的：一是保證始終有一按設定量存在并處于恒溫加熱狀態的水待用；二是當干飼料投入食槽時，水箱中的水能沿食槽內壁周圍快速沖拌飼料；三是保證自動沖洗時能把食槽沖洗干凈。水箱的進水口與自動供水裝置相連，水箱的出水口通過電磁放水閥門與食槽相通。水箱和食槽可以做成一體，也可以分開設置，為了具有足夠大的勢能，水箱的設置要有一定的高度。量筒式自動投料單元：由儲料斗、投料量筒、驅動及控制電路三部分組成。儲料斗與養殖場的飼料輸送管道連通，始終保證儲料斗中有足夠的待用飼料。驅動及控制電路接受中央控制器的指令，按照其設定的投料量分兩次向食槽中投料。第一次投料可設定為總量的50 -80％，當檢測裝置檢測到食槽中已無剩余且豬還有進食欲求時，再投入剩余部分。當豬沒有吃完第一次投料而離開或已超過了最大進食設定時間，剩余部分將不再投喂。如果離開的豬在本次飼喂時間段內重新返回，本屬于它的剩余部分還會重新投喂，如果沒有返回，剩余部分不再保存，該豬將被視為食欲不佳而計入檔案。自動定量供水單元：由水箱、電磁閥、水量檢測和恒溫加熱裝置組成。電磁閥與養殖場供水管路相連，當水箱無水時，電磁閥自動打開向水箱供水，水箱中的水達到設定量時電磁閥關閉，水箱中的水量和溫度接受中央控制器的設定。如果系統指令濕料飼喂，則自動投料裝置將飼本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能智能養殖飼育系統，利用了RFID射頻耳標及識別技術、計算機及控制技術，其特征是：還利用隔離與驅離裝置、多功能食槽、量筒式自動投料裝置、自動定量供水裝置等功能模塊組成一個基本的自動飼喂單元，所述飼喂單元可以識別豬的身份及進食信息，對于在飼喂時間段內沒有進食的豬，將按預設的飼料量和混合比例把飼料和水同時注入食槽中進行精確飼喂，吃完食的豬被實時驅離，飼喂結束時自動沖洗食槽。

【技術特征摘要】
1.一種多功能智能養殖飼育系統，利用了RFID射頻耳標及識別技術、計算機及控制技術，其特征是：還利用隔離與驅離裝置、多功能食槽、量筒式自動投料裝置、自動定量供水裝置等功能模塊組成一個基本的自動飼喂單元，所述飼喂單元可以識別豬的身份及進食信息，對于在飼喂時間段內沒有進食的豬，將按預設的飼料量和混合比例把飼料和水同時注入食槽中進行精確飼喂，吃完食的豬被實時驅離，飼喂結束時自動沖洗食槽。2.根據權利要求1所述多功能智能養殖飼育系統，其特征是：還可以根據需要增加飼料有害成分檢測、體重與體溫檢測、自動喂藥等功能模塊中的一個或多個，使自動飼喂單元的功能更完善，還可以利用遠程管理客戶端、通信網絡等對所有的自動飼喂單元實施集中管理，組成自動化和智能化程度更高的智能養殖飼育系統。3.根據權利要求1所述的多功能智能養殖飼育系統，其特征是：所述隔離與驅離裝置由隔離護欄、機械驅離或電子驅離裝置組成，隔離護欄的作用是保證同一時間只能有一只豬進食，驅離裝置可以對吃過食的豬實時驅離。4.根據權利要求3所述的多功能智能養殖飼育系統，其特征是：所述隔離護欄是圍多功能食槽的左、右、后三面而設的U形護欄，護欄寬度可調以略寬于豬的身體為宜，長度能將豬的前身部分或整體攬入其中，必要時還可以在出入口設置自動門實施完全隔離；所述機械驅離裝置，是由電機或其他電磁力驅動的機械推拉或抽打機構；所述電子驅離裝置，是可以產生安全脈沖電壓的電路。5.根據權利要求1所述的多功能智能養殖飼育系統，其特征是：所述多功能食槽由食槽、水箱和投料管組成，所述食槽的底部設有排水口并...

【專利技術屬性】
技術研發人員：焦臻楨，焦鑒，
申請(專利權)人：焦鑒，
類型：新型
國別省市：河南;41