自動化養雞方法和系統的制作方法
【專利摘要】公開了一種自動化養雞方法和系統，該方法包括以下步驟：（1）采集雞舍內的信息；（2）對所述信息進行分析；和（3）根據分析結果向雞舍內的驅動模塊發出指令。還提供了可用于所述方法的自動化養雞系統，通過該系統，能夠實現養雞環境的自動和精確調節，從而保證養雞的良好環境。
【專利說明】[0001] 自動化養雞方法和系統
【技術領域】
[0002] 本發明屬于畜牧業領域，涉及一種自動化養雞方法，以及涉及可用于該養雞方法 的系統。
【背景技術】
[0003] 標準化、規模化、精確化、自動化、信息化和環境可持續發展是近些年國際上發達 國家的養雞業主要發展方向。借助計算機處理數字信息和自動控制方向，尚處于探討和試 驗研究階段，數字化精細養雞技術研究是當今畜牧業發展研究的熱點之一。
[0004] 對于養雞業而言，目前的研究主要以養雞生產流程中各個環節為研究或控制的對 象，針對品種、繁育、飼料、飼養、防疫、設備、環境、工藝等環節，大范圍地應用計算機技術、 自動控制技術、網絡技術和相關的生物技術，實現了飼養全程的數字化、科學化、精細化和 優質高產化。
[0005] 目前養雞設備主要在向機械自動化方向發展，例如房舍環境控制自動化、濕料自 動飼喂線等研究，尚未實現智能化管理。圖像處理在控制和監測方向的研究是非常廣泛的， 但應用畜牧業也并不多，而且現在非常流行的應用于機器人視覺的全方位成像傳感裝置的 應用非常少，并且目前的應用僅僅處在簡單監控，沒有對信息進行有效的利用，對信息的挖 掘和利用遠遠不夠。
[0006] CN102870696A公開了一種自動化養雞裝置的制造方法，其中，包括如下步驟：A、 焊接支架的步驟，利用角鐵焊接支架，且將支架分層；每層支架的中部鏤空，在支架的底部 安裝電機；B、每層支架的兩側設置雞籠，每層支架的中部空間設置有雞蛋收集槽，雞蛋收集 槽的下方設置有糞便收集槽，雞蛋收集槽，糞便收集槽與雞籠之間固定連接，每層雞籠的底 部設置有傳送帶，傳動帶通過傳動軸傳動，每層雞籠靠向支架外側的傳動軸之間皮帶傳動， 最底層雞籠的傳動軸與電機之間傳動鏈條傳動連接。C、一個傳送帶的上部設置有雞蛋擋 板，這個傳送帶的下部設置有鏟糞板。本發明方法簡單，使用方便，占地面積小，清理雞糞容 易。
[0007] CN203012488U公開了一種基于ZigBee的養雞場監控系統，屬于畜牧養殖領域，特 征是利用安裝在養雞場的溫濕度傳感器、光度傳感器及利用視頻采集器和音頻采集器來采 集養雞場的各種信息，通過無線通信傳遞給監控中心的處理器，經過處理，一部分信息在監 控中心進行音視頻回顯，并存入存儲設備，另一部分經分析后產生控制信號，傳遞給養雞場 的待控設備進行對溫濕度、光度進行調節。優點是可及時發現養雞場存在的各種問題，實時 地調控養雞場的環境，同時，可監控每只雞的精神面貌及其聲音，為實時發現雞瘟疫等疾病 提供技術支持，從而實現養雞場的全自動化監控。
[0008] CN103792900A公開了一種雞舍智能化自動控制系統，其依據中小型養雞場的養殖 實際，按照不同類型的雞舍，不同年齡階段和不同品種的雞只，確定最佳的系統運行參數， 選擇適宜的自動定時開關、順反開關、供水系統開關、溫控開關、普通開關，經過嚴密組裝配 合，將減速機與電機相結合，自動喂料機、自動清糞機與微電腦時控開關相結合；自動供水 系統與自動飲水機相結合，溫控儀與換氣扇相結合；紫外線燈、日光燈與微電腦時控開關相 結合，組成完整的雞舍智能化自動控制系統。
[0009] 中國禽業導刊，"全自動化養雞場的通風和加熱系統"，張文等，2009年，第13期 公開了一種用于自動化養雞的通風和加熱系統，所述通風系統為一套完整獨立的通風系 統，通常由兩方面組成：其一，是往雞舍輸人空氣的進風口；其二，是往雞舍外排出空氣的 排氣扇。進風口一般包括風門和水簾門。排氣扇一般包括側墻風機和大風機，或者頂風機。 [0010] 本發明需要一種能夠對養雞的信息進行收集并加以深度利用的自動化養雞方法 和系統。
【發明內容】
[0011] 為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了如下自動化養雞方法，以實現 自動和精確地調節養雞良好環境，促進雞的良好的生長和發育，實時監測雞的生長狀態，實 現飼養全程的數字化、信息化、科學化、精細化、優質高產化和預防病疫。
[0012] 在一方面，本發明提供了一種自動化養雞方法，該方法包括以下步驟：（1)采集雞 舍內的信息；（2)對所述信息進行分析；和（3)根據分析結果向雞舍內的驅動模塊發出指 令。
[0013] 更具體地，該方法可以包括以下步驟： (1) 采集雞舍內的信息：其中通過成像傳感裝置采集雞舍內的圖像，通過溫度傳感器 采集雞舍的溫度數據，通過濕度傳感器采集雞舍的濕度數據，和通過投料器傳感器采集雞 舍內的食料數據，并將所述圖像和數據經處理后存儲入數據庫；所述數據庫包括雞的生長 發育數據庫、習性活動數據庫和生病異常數據庫，所述生長發育數據庫是指雞生長發育與 食物配方模型；所述習性活動數據庫是指雞平常不同的活動狀態表示不同的需求的數據 庫，包括進食需求、生理要求及心理煩躁不安；所述生病異常數據庫是指雞即將生病或已經 生病時的顏色、行動變化的數據庫；累計收集2個以上雞生長周期的所述圖像和數據，將其 處理后存儲入數據庫，從而用于建立信息處理中心； (2) 采集實時圖像和數據，將其發送至所述信息處理中心進行分析處理：用處理過的 成像傳感裝置、溫度傳感器、濕度傳感器和投料器傳感器所采集的雞舍的實時圖像數據、溫 度數據、濕度數據和食料數據，將其與所述信息處理中心中的數據進行比較，得出處理結 果； (3) 結合處理結果，由信息處理中心發出控制指令信息：根據得到的處理結果，由信息 處理中心向位于雞舍內的現場控制電腦發出指令，現場控制電腦將所述指令信息發送至程 序控制器中的驅動模塊，由所述驅動模塊來驅動執行部件進行相應操作。
[0014] 在信息處理中心中，可以利用采集到的已有信息，和實時采集的信息進行人工比 對，由技術人員對信息進行對比，例如對雞的健康狀況進行評估，也可以利用采集到的信息 進行模型的建立，從而實現系統自動比對，例如采用數據庫技術由計算機自動進行對比。通 過本發明的所述方法，實現了對養雞歷史信息的有效利用，并且可以實現養雞環境的實時 調控。在現有技術中，對養雞歷史信息的利用往往不夠，僅僅停留在個別信息的簡單對比階 段。所述建模方法可以采用本領域中的常規建模方法進行，例如采用BPI模型或Petri模 型進行建模。
[0015] 然而，應指出的是，盡管在目前的養雞行業中，已實現了溫度控制、濕度控制、投料 控制等方面的自動化，然而往往調節精度不高，例如往往忽視了調控的滯后性，或者對滯后 性的判斷不夠準確。例如在溫度的控制中，往往造成實際溫度在目標溫度上下的較大幅度 振蕩。為此，本發明還提供了 一種用于前述自動化養雞方法的自動化養雞系統，該系統包括 數據生成部分、信息處理部分、控制部分和執行部分，所述數據生成部分包括圖像和數據采 集模塊、圖像和數據處理模塊以及圖像和數據儲存模塊；所述圖像和數據采集模塊包括安 裝于雞舍內的成像傳感裝置、溫度傳感器和濕度傳感器、投料器傳感器；雞舍中還設置有用 于所述圖像和數據采集模塊、圖像和數據處理模塊以及圖像和數據儲存模塊的處理電腦， 以及在所述控制部分中的現場控制電腦和程序控制器；所述處理電腦經無線發射器接入信 息處理部分，所述現場控制電腦也經無線發射器接入信息處理部分。
[0016] 在本發明的一個優選方面，在所述自動化養雞系統中，現場控制電腦從信息處理 部分獲得信息指令，將其發送至程序控制器的驅動模塊，所述程序控制器中的驅動模塊包 括溫度調節子模塊、濕度調節子模塊、進食調節子模塊、進氣風扇開啟/關閉控制子模塊及 排氣風扇開啟/關閉控制子模塊，所述驅動模塊與控制電腦輸出端通過PLC(可編程序控制 器）連接；所述驅動模塊驅動執行部分執行操作。
[0017] 所述執行部分可以包括加熱器、投料器、進氣風扇和排氣風扇等。
[0018] 優選地，所述PLC配有用于實現數模轉換的模擬量擴展單元，該模擬量擴展單元 將現場控制電腦發出的信號轉換驅動模塊所需的模擬信號，PLC向進氣風扇開啟/關閉控 制器及排氣風扇開啟/關閉控制器發送電源斷開控制信號Q3. 6、I號電源合閘控制信號 Q3. 4和II號備用電源合閘控制信號Q3. 5,所述電源斷開控制信號Q3. 6、I號電源合閘控制 信號Q3. 4和II號備用電源合閘控制信號Q3. 5的邏輯運算公式如下：
【權利要求】
1. 一種自動化養雞方法，該方法包括以下步驟：（1)采集雞舍內的信息；（2)對所述信 息進行分析；和（3)根據分析結果向雞舍內的驅動模塊發出指令。
2. 根據權利要求1的自動化養雞方法，該方法包括以下步驟： (1) 采集雞舍內的信息：其中通過成像傳感裝置采集雞舍內的圖像，通過溫度傳感器 采集雞舍的溫度數據，通過濕度傳感器采集雞舍的濕度數據，和通過投料器傳感器采集雞 舍內的食料數據，并將所述圖像和數據經處理后存儲入數據庫；所述數據庫包括雞的生長 發育數據庫、習性活動數據庫和生病異常數據庫，所述生長發育數據庫是指雞生長發育與 食物配方模型；所述習性活動數據庫是指雞平常不同的活動狀態表示不同的需求的數據 庫，包括進食需求、生理要求及心理煩躁不安；所述生病異常數據庫是指雞即將生病或已經 生病時的顏色、行動變化的數據庫；累計收集2個以上雞生長周期的所述圖像和數據，將其 處理后存儲入數據庫，從而用于建立信息處理中心； (2) 采集實時圖像和數據，將其發送至所述信息處理中心進行分析處理：用處理過的 成像傳感裝置、溫度傳感器、濕度傳感器和投料器傳感器所采集的雞舍的實時圖像數據、溫 度數據、濕度數據和食料數據，將其與所述信息處理中心中的數據進行比較，得出處理結 果； (3) 結合處理結果，由信息處理中心發出控制指令信息：根據得到的處理結果，由信息 處理中心向位于雞舍內的現場控制電腦發出指令，現場控制電腦將所述指令信息發送至程 序控制器中的驅動模塊，由所述驅動模塊來驅動執行部件進行相應操作。
3. -種用于權利要求1或2所述方法的自動化養雞系統，該系統包括數據生成部分、信 息處理部分、控制部分和執行部分，所述數據生成部分包括圖像和數據采集模塊、圖像和數 據處理模塊以及圖像和數據儲存模塊；所述圖像和數據采集模塊包括安裝于雞舍內的成像 傳感裝置、溫度傳感器和濕度傳感器、投料器傳感器；雞舍中還設置有用于所述圖像和數據 采集模塊、圖像和數據處理模塊以及圖像和數據儲存模塊的處理電腦，以及在所述控制部 分中的現場控制電腦和程序控制器；所述處理電腦經無線發射器接入信息處理部分，所述 現場控制電腦也經無線發射器接入信息處理部分。
4. 根據權利要求3的自動化養雞系統，其中現場控制電腦從信息處理部分獲得信息指 令，將其發送至程序控制器的驅動模塊，所述程序控制器中的驅動模塊包括溫度調節子模 塊、濕度調節子模塊、進食調節子模塊、進氣風扇開啟/關閉控制子模塊及排氣風扇開啟/ 關閉控制子模塊，所述驅動模塊與控制電腦輸出端通過PLC連接；所述驅動模塊驅動所述 執行部分執行操作。
5. 根據權利要求3或4的自動化養雞系統，其中所述PLC配有用于實現數模轉換的模 擬量擴展單元，該模擬量擴展單元將現場控制電腦發出的信號轉換驅動模塊所需的模擬信 號，PLC向進氣風扇開啟/關閉控制器及排氣風扇開啟/關閉控制器發送電源斷開控制信 號Q3. 6、I號電源合閘控制信號Q3. 4和II號備用電源合閘控制信號Q3. 5,所述電源斷開 控制信號Q3. 6、I號電源合閘控制信號Q3. 4和II號備用電源合閘控制信號Q3. 5的邏輯 運算公式如下：
6. 根據權利要求3-5中任一項的自動化養雞系統，其中所述執行部分中包括進氣風扇 和排氣風扇，控制部分中的進氣風扇開啟/關閉控制器及排氣風扇開啟/關閉控制器分別 控制所述進氣風扇和排氣風扇，其中所述進氣風扇為帶加熱器的進氣風扇，包括框架，所述 框架內設有送風機和加熱器，所述加熱器為螺旋式加熱器，加熱器螺旋方向的軸和所述送 風機的旋轉軸是平行的，并且所述加熱器螺旋方向的截面面積小于所述送風機蝸殼出風口 的面積，所述加熱器居中地安裝在所述送風機的出風口處；所述送風機的旋轉軸位于上 述加熱器的軸的斜上方，所述送風機斜向下方向吹風，整流板被傾斜地連接在蝸殼上部并 位于加熱器上部；所述加熱器與驅動模塊中的溫度調節器連接。
7. 根據權利要求4-6中任一項的自動化養雞系統，其中所述雞舍處于正壓，所述雞舍 的一端的壁上設有若干所述進氣風扇，所述進氣風扇設有進氣風扇風窗，所述雞舍另一端 的頂壁設有若干個所述排氣風扇，所述排氣風扇設有排風口風窗。
8. 根據權利要求4-7中任一項的自動化養雞系統，其中所述進氣風扇和排氣風扇的轉 軸由鐵基合金制成，所述鐵基合金的組成為，基于該鐵基合金的總重量計：0.10 -0.75 wt% 碳，1.0-5. 0 wt% 鉻，0.1-1. 0 wt% 鑰，0.1-1. 0 wt% 釩，1.5-3. 0 wt% 鋁，0.01-0. 05 wt% 硅，和0. 01-0. 03 wt%磷，余量為鐵和不可避免的雜質，其中所述轉軸的表面進行了滲氮硬 化處理從而具有硬化表面層，該表面層的厚度為0. 01-0. 5mm。
9. 根據權利要求8的自動化養雞系統，其中所述滲氮處理采取包括以下步驟的方法進 行： (1) 將裝有轉軸的爐子爐溫加熱至約160°C，同時通氮氣以排除空氣； (2) 在步驟（1)排除完空氣后，將爐溫加熱至約320°C，保溫3-5小時； (3) 在持續通入氮氣的情況下以10-30°C /每小時的升溫速度將爐溫升至約600 ;和 (4) 以2-3L/min的氨氣流量，和l-5m3/h的氮氣流量，通入氨氣及氮氣，同時使用過的 氣體持續排氣，維持10-30分鐘，從爐內取出經處理的轉軸，立即投入到油溫為80°C -KKTC 的油冷裝置中，在轉軸的溫度降低到低于150°C后取出，然后冷卻至室溫。
10. 根據權利要求8或9的自動化養雞系統，其中所述轉軸表面還包含潤滑劑膜層。
【文檔編號】G05D27/02GK104102254SQ201410338510
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2014年7月17日
【發明者】黃仁俊 申請人:泰順縣金三角養殖專業合作社