一种保育猪群采食控制系统

技术领域

本发明涉及生猪养殖设备技术领域，尤其是一种保育猪群采食控制系统。

背景技术

随着生活水平的不断提升，社会对于肉食产品的需求越来越大，相应的养猪的数量越来越多，而规模化的养殖能够提高养殖效率，降低养殖成本。

随着养殖智能化技术发展，养殖、饲喂技术的不断进步，实现大规模养殖也变得越来越容易。其中，在大规模养殖中，通过饲料的传送来保证牲畜的进食是其中的重要步骤。由于饲料需要从饲料厂直接通过料管远距离输送到猪舍，因而保证达到猪舍的饲料的数量和质量是饲料投送的两个关键因素。

而在猪群生病进行加药饲喂时，只能整体进行，不能实现单圈的加药饲喂。且料槽缺料就进行下料，容易造成饲料变质，影响猪群健康，猪群采食过程中会造成饲料浪费。而如果采用人工饲喂，由于人员水平不齐对生产成绩造成的影响，同时增加了人员和猪接触带来的生物安全风险。

因此，如何实现智能投食，提高猪群对饲料利用率减少浪费，而在用药中能够对指定的猪群实现定点用药，降低人员和猪接触带来的生物安全风险，是本领域技术人员的工作重点。

发明内容

本发明的目的是提供了一种保育猪群采食控制系统，实现养猪自动化、智能化和无人化，降低人员和猪接触带来的生物安全风险，提高管理效率。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种保育猪群采食控制系统，包括服务器平台、控制中心和饲喂记录上传装置，所述控制中心将猪圈中需要饲喂的猪群的体态信息发送到所述服务器平台，所述服务器平台根据所述猪群的体态信息从存储的饲喂档案中获取饲喂方案后发送到所述控制中心，所述控制中心根据所述饲喂方案生成饲喂参数对所述猪群进行饲喂，所述饲喂记录上传装置采集对所述猪群的所在的所述猪圈进行下料的下料装置的下料参数通过所述控制中心发送到所述服务器平台进行保存。

其中，还包括与所述控制中心连接的场区工作站，每个所述场区工作站对应至少下一个所述猪圈，所述场区工作站接收所述饲喂方案并从所述饲喂方案中获取下属的所述猪圈的场区工作方案，并根据所述场区工作方案控制所述下料装置对每个所述猪圈进行下料操作，所述饲喂记录上传装置采集所述下料参数依次通过场区工作站、所述控制中心发送到所述服务器平台进行保存。

其中，还包括设置在所述猪圈用于槽料检测的物料检测装置，用于实时检测所述猪圈的料槽物料信息，并将所述料槽物料信息反馈到所述下料装置以及所述服务器平台。

其中，所述物料检测装置包括检测探针，在饲喂阶段，所述检测探针对所述料槽进行物料检测，检测到所述料槽无料时，控制所述下料装置进行定量下料。

其中，还包括设置在所述猪圈的下料保护装置，用于检测所述下料装置的连续下料量达到阈值或下料时间达到下料保护时间后控制所述下料装置停止下料，直到所述下料装置接到新的下料指令为止。

其中，还包括设置在所述猪圈与所述下料装置连接的下水装置，所述下水装置用于在所述下料装置完成一个下料周期发出下料完毕信号后，通过接收所述下料完毕信号根据饲喂方案对所述猪圈执行下水操作，且在完成下水操作之后发出下水完毕信号，所述下料装置在接收到所述下水完毕信号后执行下料操作。

其中，还包括设置在所述下水装置的强制下水器以及设置在所述下料装置的强制下料器，所述强制下水器用于在所述下水装置接收到所述下料完毕信号进入下水阶段后，控制首次下水量为正常下水量的指定倍数，所述强制下料器用于在所述下料装置接收到所述下料完毕信号进入下水阶段后，控制首次下料量为正常下料量的指定倍数。

其中，还包括与所述检测探针连接的探针防误检测装置，用于在所述检测探针连续5s～10s检测到无料信息或无水信息后，判定所述检测探针的当前检测有效，根据所述检测探针信号反馈控制所述下料装置进行下料操作或控制所述下水装置控制下水操作。

其中，还包括与所述下水装置连接的流量计故障检测装置，用于在检测到所述下水装置的流量计连续5s～10s未能正常发出计量脉冲时关闭所述下水装置的电磁阀，判定所述流量计可能发生故障，在统计到所述流量计可能发生故障的连续次数达到预设次数后判定所述流量计损坏向所述服务器平台上报流量计故障信息，将所述下水装置的下水控制方式切换为时间控制。

其中，还包括与所述服务器平台、所述饲喂记录上传装置连接的数据处理装置，所述数据处理装置对所述下料参数与所述饲喂方案进行对比，检测到所述下料参数与所述饲喂方案的差值超出阈值之后，通过微信、电子邮件向值班人员推送饲喂方案异常警报，或接收到所述流量计故障信息后，通过微信、电子邮件向所述值班人员推送设备异常警报。

本发明实施例提供的保育猪群采食控制系统与现有技术相比较，具有以下优点：

所述保育猪群采食控制系统，通过服务器平台下发饲喂方案到控制中心，控制中心根据饲喂方案生成饲喂参数对猪群进行饲喂，实现了到单个猪圈的饲喂自动控制，同时通过饲喂记录上传装置进行信息反馈，实现养猪自动化、智能化、无人化，同时由于生成的饲喂参数会被自动执行，无需人工操作，降低甚至避免了人员和猪接触带来的生物安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的保育猪群采食控制系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，图1为本申请提供的保育猪群采食控制系统的一个实施例的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的保育猪群采食控制系统，包括服务器平台10、控制中心20和饲喂记录上传装置30，所述控制中心20将猪圈中需要饲喂的猪群的体态信息发送到所述服务器平台10，所述服务器平台10根据所述猪群的体态信息从存储的饲喂档案中获取饲喂方案后发送到所述控制中心20，所述控制中心20根据所述饲喂方案生成饲喂参数对所述猪群进行饲喂，所述饲喂记录上传装置30采集对所述猪群的所在的所述猪圈进行下料的下料装置的下料参数通过所述控制中心20发送到所述服务器平台10进行保存。

通过服务器平台10下发饲喂方案到控制中心20，控制中心20根据饲喂方案生成饲喂参数对猪群进行饲喂，实现了到单个猪圈的饲喂自动控制，同时通过饲喂记录上传装置30进行信息反馈，实现养猪自动化、智能化、无人化，同时由于生成的饲喂参数会被自动执行，无需人工操作，降低甚至避免了人员和猪接触带来的生物安全风险。

如果本发明中的保育猪群采食控制系统所控制的为一个猪圈，或者是非常少的猪圈，那么进行依次的命令发送以及管理还比较方便，但是如果管理的是几百上千甚至更多的猪圈，那么一方面会造成数据量大的问题，另一方面，管理人员操作起来会非常混乱，而且如果不同的猪圈分布在不同的区域，由于气温、日照等原因，参数不能统一，对每一个猪圈分别进行参数设定，工作量将变得巨大。为了解决这一技术问题，在本发明的一个实施例中，所述保育猪群采食控制系统还包括与所述控制中心20连接的场区工作站，每个所述场区工作站对应至少下一个所述猪圈，所述场区工作站接收所述饲喂方案并从所述饲喂方案中获取下属的所述猪圈的场区工作方案，并根据所述场区工作方案控制所述下料装置对每个所述猪圈进行下料操作，所述饲喂记录上传装置30采集所述下料参数依次通过场区工作站、所述控制中心20发送到所述服务器平台10进行保存。

通过设置场区工作站，管理一定区域以及一定数量的猪圈，实现了分级管理，从中的控制中心20到场区工作站再到单点的猪圈，使得管理更加具有层次，而且采用场区工作站管理一定区域的猪圈，使得在同一区域的饲喂参数的差别较小，使得从控制中心20下发的饲喂方案可以从具体的到猪圈的方案变为一定的管理原则，可以在场区工作站根据确定的原则生成饲喂参数对所述猪群进行饲喂，管理难度大大降低，降低了管理难度，而且从总控制区域值班人员进行管理时，可以以场区工作站为单位进行管理和信息查看，提高了管理效率。

需要指出的是，本发明中对于场区工作站管理的猪圈的数量不做限定，而且场区工作站也可以设置下一级的管理范围，类似于采用国家的省、市、县等级别的方式，采用更多级进行管理，本发明对此不作限定。

在本发明中，场区工作站当然也可以从控制中心20获得的饲喂方案进行筛选获得本工作站的饲喂参数，或者采用其它的方式等，本发明对此不作具体限定。

由于在实际的饲喂过程中，控制指令并不能完全能与控制效果等同，为了提高对信息的反馈，在本发明的一个实施例中，所述保育猪群采食控制系统还包括设置在所述猪圈用于槽料检测的物料检测装置，用于实时检测所述猪圈的料槽物料信息，并将所述料槽物料信息反馈到所述下料装置以及所述服务器平台10。

通过物料检测装置实时检测所述猪圈的料槽物料信息，并将所述料槽物料信息反馈到所述下料装置以及所述服务器平台10，实现下料的精确性，提高了饲喂的效率，而且也能对下料装置的下料量等工作状态进行反馈，如在下料周期中，在多次下料操作之后，实际检测到并没有发生下料操作，这样就说明了下料装置出现故障，反馈到服务器平台10，实现了对设备的监控。

同时，通过检测所述猪圈的料槽物料信息，可以进行对比相同日龄的猪群的进食情况，如果在同一时间段内，下料装置下料正常，而对比的猪群的日龄相同，一旦出现剩余的料槽物料差别较大，在数量相同的情况下，说明健康差别较大，这样就可以及时进行就医，降低损失。

本发明中对于物料检测装置的检测方式以及结构不做限定，在一个实施例中，所述物料检测装置包括检测探针，在饲喂阶段，所述检测探针对所述料槽进行物料检测，检测到所述料槽无料时，控制所述下料装置进行定量下料。

通过采用检测探针进行检测，这样所占用的区域很小，不会对猪群的正常进造成影响，而且信息采集精度较高。

需要指出的是，本发明对于所用的同一料槽中的检测探针的数量不做限定。

由于在一次性的下料中，可能会出现物料浪费的情况，而且时间过程可能会出现不新鲜的情况，影响猪群的食欲和健康，为了解决这一问题，在本发明的一个实施例中，所述保育猪群采食控制系统还包括设置在所述猪圈的下料保护装置，用于检测所述下料装置的连续下料量达到阈值或下料时间达到下料保护时间后控制所述下料装置停止下料，直到所述下料装置接到新的下料指令为止。

通过下料保护装置，检测所述下料装置的连续下料量达到阈值或下料时间达到下料保护时间后控制所述下料装置停止下料，直到所述下料装置接到新的下料指令为止，这样就能够分批下料，使得料槽中累积的物料非常少，大大提高物料的利用率，而且猪群每次吃掉的物料几乎都是新鲜的，有利于提高猪群的食欲，和保证猪群的健康。

本发明中主要是用于养猪，而这一过程中，猪群不仅仅要吃掉物料，还需要喝水，而下水可以是采用滴水等方式持续供水，也可以采用定时供水等。

但是如果供水暴露在外时间过长，可能会造成水质变差，影响猪群的健康和食欲，为了解决这一技术问题，在本发明的一个实施例中，所述保育猪群采食控制系统还包括设置在所述猪圈与所述下料装置连接的下水装置，所述下水装置用于在所述下料装置完成一个下料周期发出下料完毕信号后，通过接收所述下料完毕信号根据饲喂方案对所述猪圈执行下水操作，且在完成下水操作之后发出下水完毕信号，所述下料装置在接收到所述下水完毕信号后执行下料操作。

通过下水装置，其下水周期与下料装置的下料周期接近，使得可以实现集中供水，保证水的质量和数量，保证猪群能够喝到足量的高质量的水。

本发明对于下水装置与下料装置的开启的前后顺序不做限定，可以自由设置，也可以按照一定的规则进行设定。

由于上述的下料保护装置，使得对于下料和下水可以采用分批次的方式，而不是一次性释放非常多的物料和水，这样能够保证物料和水的质量，提高猪群的食欲，但是会出现一些特殊情况，如在猪群刚刚进食之后，实际是非常渴的，喝水的欲望很大，同样的，在喝完水，在下一个周期的下料阶段中，猪群的进食欲望也是很强的，而按照上述的方式，可能会存在每次平均化的下料策略，不利于猪群的快速进食。

为了解决上述的技术问题，在本发明的一个实施例中，所述保育猪群采食控制系统还包括设置在所述下水装置的强制下水器以及设置在所述下料装置的强制下料器，所述强制下水器用于在所述下水装置接收到所述下料完毕信号进入下水阶段后，控制首次下水量为正常下水量的指定倍数，所述强制下料器用于在所述下料装置接收到所述下料完毕信号进入下水阶段后，控制首次下料量为正常下料量的指定倍数。

通过强制下水器以及强制下料器，使得在控制首次下水量为正常下水量的指定倍数，以及控制首次下料量为正常下料量的指定倍数，这样就能够实现猪群的快速进食或进水。

需要指出的是，本发明中包括但不局限与上述的策略，还可以采用其它的策略，如在整个的下料周期或下水周期中，可以从初始量按照一定的规律或者曲线，随着下料或下水次数的增加，每次都削减一些。如第一次下料量为1公斤，而第二次就是0.9公斤，第三次是0.8公斤，直到减少到0.5公斤之后，在整个的下料周期中每次的下料都是0.5公斤，当然，还可以采用检测当前的下料量猪群的进食时间进行一定的推导，计算出来下一步的下料量，如第三次与第二次的下料量相等，但是很明显猪群的进食速度下降了不少，这样第四次就可以适当的进行削减下料量，可以削减下料时间或者削减下料流速等实现，本发明对此不作限定。

由于在实际的操作中，检测探针会进行料槽进行物料或水的检测，但是由于猪圈中的猪群是动物，而且不会像人一样有极高的智慧，可能会由于好奇等原因将探针触发而拱起来，造成实际的料槽中有物料，但是检测探针悬空而检测不到，造成检测无法，为了解决这一问题，在本发明的一个实施例中，所述保育猪群采食控制系统还包括与所述检测探针连接的探针防误检测装置，用于在所述检测探针连续5s～10s检测到无料信息或无水信息后，判定所述检测探针的当前检测有效，根据所述检测探针信号反馈控制所述下料装置进行下料操作或控制所述下水装置控制下水操作。

通过在连续时间段内检测到无料信息或无水信息后，就能够去除由于外物造成的误差，提高检测的精准性，进一步使得下料装置和下水装置的工作能够有更高的精准性。

上述的方案中，考虑到保育每圈的猪比较多，猪群会存在把探针当玩具，拱起探针的情况，如果探针检测到没有料就控制下料，会存来多次下料的情况，所以在此处加入探针防误检测机制，一个实施例中，探针需要连续5s检测到料槽无料才会进行控制下料，期间检测到饲料就会重置防误检测时间(例如猪拱起探针1s，探针回落接触到饲料会重置这个时间，不会出现一次拱起1s，拱起5次就会下料的情况)。

同样的，在工作过程中，设备可能会出现损坏或者发生故障而不能正常工作，在一个实施例中，所述保育猪群采食控制系统还包括与所述下水装置连接的流量计故障检测装置，用于在检测到所述下水装置的流量计连续5s～10s未能正常发出计量脉冲时关闭所述下水装置的电磁阀，判定所述流量计可能发生故障，在统计到所述流量计可能发生故障的连续次数达到预设次数后判定所述流量计损坏向所述服务器平台10上报流量计故障信息，将所述下水装置的下水控制方式切换为时间控制。

通过相同的原理，在流量计连续一段时间内检测到的流量均没有变化或者都是0等未能正常发出计量脉冲时，说明其发生了故障，继续使用会造成较大的误差，因此需要采取措施，一方面需要采用备用设备或者其它的流量计算方式，另一方面需要将该设备发生故障的时间进行上报，方便及时进行维护。

本发明中的技术方案可以实现全天自由采食，自动生成饲喂方案，避免浪费；在一个实施例中，整个采食过程为：

1)在饲喂时段，当探针连续5s检测到料槽无料时，开始进行定量下料下水(当前全流程单次下料量200g)，水料在下料管底部进行混合；

2)每次下料后会进入下料保护时间，保护时间结束后若探针感应到料槽内的饲料被吃完，会再次进行下料；

3)在下料时间结束进入饮水时间时，因料槽内部有存料，第一次为强制下水。饮水时段内和下料阶段类似，当探针检测料槽无水时，进行定量下水；

4)下水结束后进入下料阶段，因料槽有水，探针会一直感应到，所以第一次下料为强制下料，且只下料不下水。

进行下料下水切换，包括在下料阶段结束进入下水阶段时，因料槽内还有余料，探针会处于导通状态，所以第一次下水为强制下水，即到达饮水时间后直接启动第一次下水；因刚进入饮水阶段，猪可能相对较渴，第一次下水量设定为正常下水量的2倍，例如系统设定每次下水量为500g时，下水阶段第一次下水会下1000g；下水结束后进入下料阶段，因料槽有水，探针会一直感应到，所以第一次下料为强制下料，且只下料不下水。

需要指出的是，本发明中的技术方案可以是实现对猪圈中单只猪的下料安排，也可以是多只猪进行的下料安排，如对于产子的母猪而言，可能一个猪圈中只有一只猪，而对于肉猪而言可能一个猪圈中有多只猪买本发明对此不作限定。

由于在本发明中处理上述的设备故障之外，还可能有其它的设备故障，可能需要其它的检测方式，在一个实施例中，所述保育猪群采食控制系统还包括与所述服务器平台10、所述饲喂记录上传装置30连接的数据处理装置，所述数据处理装置对所述下料参数与所述饲喂方案进行对比，检测到所述下料参数与所述饲喂方案的差值超出阈值之后，通过微信、电子邮件向值班人员推送饲喂方案异常警报，或接收到所述流量计故障信息后，通过微信、电子邮件向值班人员推送设备异常警报。

通过发出的方案与实际的检测数据进行对比，如在饲喂方案中生成的一个周期的下料量应该是10公斤，但是检测到的只有五公斤或是十五公斤，那么其中必然是其中的称重系统出现错误，如在再次检测称重系统发现没有错误，那么下料装置的下料流速可能由于堵塞而造成单位时间流出的物料减少，或者是下料开口由于意外原因而变大，这样就会增加物料流速。本发明中可以进行一组数据对比判明大致的故障范围，而通过多组数据对比，就可以实现故障的快速定位。而在发现设备本身没有出现故障，而料槽中的物料明显偏多，那么猪圈中猪群发生生病的可能性增加，需要进行送药。而该送药过程可以是随着物料进入，即在物料的出口进行药水的喷洒，或者在下水装置中进行药水的添加，而药水的设置可以采用预先配置的药水，在发现猪群有生病的可能性之后进行远程诊断或者现场诊断，根据检测报告配置的药水一般通过机器人送到猪圈的下水装置中，随着下水过程将药水慢慢输出，使得猪群通过引水进行吃药，或者混合在物料中，随着物料实现吃药的过程，本发明对此不作限定。

设备在使用过程中会出现一些故障，本发明中的系统设定的有异常上报推送功能，会将设备的异常问题推送到企业微信，需要开通对应权限。常有的异常上报有：通讯异常上报、电磁阀流量计异常上报、下料频繁预警、长时间不下料预警等。

在上述实施例的基础之上，本发明中的保育猪群采食控制系统还包括IAP应用编程，以实现远程升级系统；具体操作如下：

首先向嵌入式系统发送升级命令，嵌入式系统在硬件启动后，首先执行引导程序Bootloader进行一系列的初始化操作，同时选择执行升级控制程序，在发送升级程序代码前，服务器会将这些代码拆分成固定长度的多个数据单元，以每个数据单元为核心组成数据包(数据包内容包含数据包头标志、命令头、包序列、数据单元、CRC校验码、数据包尾标志、总包数等)，嵌入式系统每接收到一个数据包，都将返回确认信息，若数据包校验无误，则在规定的FLASH区域进行旧程序的擦除以及新程序的复制，从而达到远程终端的嵌入式系统软件的在线升级目的。

本发明中的技术方案与现有技术相比较，一般有以下优点：

在猪群生病进行加药饲喂时，能够实现单圈的加药饲喂；解决了料槽缺料就进行下料，容易造成饲料变质，影响猪群健康；解决了猪群采食过程中会造成饲料浪费；实时生产饲喂记录上传云端，使饲养员可实时查看饲喂数据；专门制定特定的饲喂营养方案；全自动化、智能化的加水和加饲料，保证饲料的适口性；在下料时间下最小满足量的料，等母猪吃完再碰触后再下本顿的饲料，减少了饲料浪费；大规模直流电机在小功率的供电系统中，通过分时启动实现电机稳定运行，解决了设备同时启动、运行下供电不足的问题。

本发明实施例所提供的所述保育猪群采食控制系统，具有下级的设备每次进行饲喂会产生饲喂记录，饲喂记录通过原路径返回到服务器平台进行数据存储。

饲喂方案一般根据保育猪群采食规律来设计的；通过猪群采食规律，结合地区、季节、猪群日龄、膘情的差异，设置灵活调度的饲喂方案，从饲喂平台根据对应圈内猪群信息去选择相应饲喂方案，下发对应的饲喂参数，参数从服务器平台通过场区设备节点(工作站)到每个单元的通讯节点，再下发到每一圈的设备。

每一圈的智能饲喂设备根据饲喂参数来实现精准饲喂，生成饲喂的饲喂记录会通过通讯链路进行上传。系统平台提供饲喂数据导出功能，和数据分析功能，同时也会将数据记录通过app界面展示出来。

即工作人员既可以实现在办公室实现远程数据监控，还可以通过手机APP等远程客户端实现远程监控和设备维护。

本发明中所采用的通信网络，在远程可以采用无线网络或宽带网络，在工作站可以采用局域网，局域网中通信可以采用无线LORA也可以采用有线485，本发明对此不作限定。

综上所述，本发明实施例所提供的所述保育猪群采食控制系统，通过服务器平台下发饲喂方案到控制中心，控制中心根据饲喂方案生成饲喂参数对猪群进行饲喂，实现了到猪圈的饲喂自动控制，同时通过饲喂记录上传装置进行信息反馈，实现养猪自动化、智能化、无人化，同时由于生成的饲喂参数会被自动执行，无需人工操作，降低甚至避免了人员和猪接触带来的生物安全风险。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。