一种数字化饲料定制系统

技术领域

本发明涉及饲料生产技术，尤其涉及一种数字化饲料定制系统。

背景技术

随着人们对动物健康和动物产品的品质日益关注，饲料定制已成为畜牧业发展的重要趋势。然而，现有的饲料定制方法存在一些问题。首先，传统的饲料配方通常基于经验和固定的配方，缺乏对动物个体差异的考虑，可能导致动物营养不均衡或过度摄入某些营养成分。其次，饲料配方的调整通常需要专业人员进行繁琐的实验和计算，效率低下且成本高昂。

如CN1728942A公开了根据热增加定制动物饲料的系统和方法。在该专利中，通过动物营养需求表或营养素组分含量表，计算出具有所需热增加值的配方，用于最大满足评定标准。

此外，现有技术中缺乏有效的饲料配方优化方法，无法快速准确地确定最佳饲料配方。因此，开发一种能够根据动物个体差异和需求进行智能饲料定制的系统是必要的。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种数字化饲料定制系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种数字化饲料定制系统，其特征在于，具体步骤包括：

步骤1：至少一个PC端通过网络将生猪信息上传至控制终端；

步骤2：获取生猪信息，确认生猪生长阶段；

步骤3：调取对应阶段生猪的营养所需预设表，所述营养所需预设表包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和维生素；

步骤4：建立配料库，并分别计算出配料库中多种饲料组份每100g的能量值K，所述能量值K=（蛋白质供比P+脂肪供比F+碳水化合物供比C）×种类系数y；

步骤5：调配单元根据所述营养所需预设表中对应阶段生猪所需能量，进行调配定制饲料；

其中，将多种饲料组份分为m个饲料组份集群，所述饲料组份集群包括1个基本饲料组份和n个替换饲料组份，基本饲料组份的能量值为K

所述生猪信息包括生猪品种、饲养周期、生猪体重、饲养环境温度，调取饲料组份集群中1个基本饲料组份和n个替换饲料组份的脂肪供比，并依据脂肪供比大小进行排序，调配单元根据饲养环境温度，将替换饲料组份与基本饲料组份进行替换，调整定制饲料中的脂肪供比。

在本发明中，在所述定制饲料中按比例加入水、矿物质和维生素进行混合。

在本发明中，所述调配单元包括：

支撑组件，其包括置物架及其安装在置物架上方的滑轨架；

多个容置组件，容置组件包括一滑板，容置组件经该滑板安装在滑轨架上方，所述滑板上方设置容纳筒，每个容纳筒用于装纳不同种类的饲料组份，容纳筒底部设置有出料口，所述滑板上方还安装有识别板，该识别板一端设置有扫描标签，扫描标签用于存储该容纳筒中饲料组份的营养成分；

控制组件，控制组件包括红外扫描仪，红外扫描仪用于扫描并识别扫描标签，从而获得对应容纳筒中饲料组份的营养成分；

下料组件，下料组件包括进料口和出料端，进料口经出料口下方的电磁阀与出料口连接，外筒环下方的外侧设置有驱动部件，进料口进入的饲料组份经过驱动部件由出料端排出；

称重组件，称重组件包括底板和电控模组，电控模组安装在底板上方，底板上方设置有称重模组，用于对出料端排出的饲料组份进行称重。

在本发明中，所述控制组件包括左右两个安装座，安装座固定连接在置物架中段一侧，安装座上方设置有连杆，连杆上方共同连接有一承载板。

在本发明中，所述承载板上方固定连接有横向调节座，横向调节座上滑动连接有横向调节块，横向调节块上方设置有纵向调节块，纵向调节块一侧设置有组装架，组装架与红外扫描仪固定连接，其中，通过横向调节块调整红外扫描仪的横向位移，纵向调节块用于调整红外扫描仪的纵向位移，使外扫描仪能够对扫描标签正对。

在本发明中，所述左右两个连杆上均连接有第一调节块，第一调节块一端固定连接有第一延伸杆，所述第一延伸杆远离第一调节块的一端设置有第二调节块，通过第一调节块沿连杆上下滑动，调整第一延伸杆和第二调节块的高度，所述第二调节块一侧转动设置有卡接臂，该卡接臂与照明灯连接，使照明灯位于扫描标签上方。

在本发明中，所述下料组件包括外筒环，外筒环固定连接在滑轨架的下方，外筒环上方设置有顶块，顶块上方设置有进料口，进料口经出料口下方的电磁阀与出料口连接。

在本发明中，所述驱动部件设置在外筒环下方的外侧，该驱动部件包括驱动电机，驱动电机下方设置有承载架，用于承载驱动电机，所述外筒环内设置有一垫环，垫环的下方社会有叶轮，叶轮转动连接在外筒环中部，其中，驱动电机的输出轴经传动部件带动叶轮沿外筒环圆心转动，外筒环的下方设置有出料端。

在本发明中，所述底板中部两侧设置有大驱动轮，两端设置有小驱动轮，通过大驱动轮和小驱动轮带动底板前进或后退，称重模组顶部设有托盘，称重模组底部设置有齿轮，所述称重模组带动齿轮进行转动，齿轮的一侧设置有压力传感器，当压力传感器达到设定值后，由电控模组控制对应容置组件下方的电磁阀关闭。

在本发明中，所述底板的下方还安装有两个导条，导条用于确保称重组件能够沿直线前进或后退，所述导条两端设置有摩擦条。

实施本发明的这种数字化饲料定制系统，具有以下有益效果：

本发明能够提高饲料定制的准确性和效率、满足不同生长阶段生猪的营养需求、优化饲料组份的利用、适应不同的饲养环境温度、提高饲料的脂肪含量精度及其增强系统的可扩展性和灵活性，最后达到提高资源利用效率的目的。

附图说明

图1为本发明数字化饲料定制系统以网络模式构建示意图；

图2为本发明数字化饲料定制系统的流程框图；

图3为本发明调配单元的结构示意图；

图4为本发明调配单元的另一角度结构示意图；

图5为本发明调配单元的又一角度结构示意图；

图6为本发明容置组件的结构示意图；

图7为本发明容置组件的另一角度结构示意图；

图8为本发明控制组件的结构示意图；

图9为本发明下料组件的结构示意图；

图10为本发明下料组件的部分剖视图；

图11为本发明称重组件的结构示意图；

图12为本发明称重组件的部分结构示意图；

图13为本发明称重组件的底部结构示意图；

附图标记表示为：100-调配单元、10-支撑组件、101-置物架、102-滑轨架、20-容置组件、201-滑板、202-识别板、203-滑块、204-腔槽、205-容纳筒、206-进料嘴、207-出料口、208-扫描标签、30-控制组件、301-安装座、302-连杆、303-承载板、304-横向调节座、305-横向调节块、306-纵向调节块、307-组装架、308-红外扫描仪、309-第一调节块、310-第一延伸杆、311-第二调节块、312-卡接臂、313-照明灯、40-下料组件、401-外筒环、402-顶块、403-进料口、404-驱动电机、405-承载架、406-垫环、407-叶轮、408-出料端、50-称重组件、501-底板、502-电控模组、503-大驱动轮、504-小驱动轮、505-摩擦条、506-导条、507-称重模组、508-托盘、509-齿轮、510-压力传感器。

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。

实施例一

如图1至图2所示，本实施例的这种数字化饲料定制系统，具体步骤包括：

步骤1：至少一个PC端通过网络将生猪信息上传至控制终端，PC端为计算机或者手机，以文件、传真或邮件等形式将生猪信息上传至控制终端，提高饲料定制的准确性和效率，通过PC端上传生猪信息，控制终端能够快速获取并处理这些信息，根据生猪的生长阶段和营养需求进行定制，避免了传统手工配料的繁琐和误差。

步骤2：获取生猪信息，生猪信息包括生猪品种、饲养周期、生猪体重、饲养环境温度，根据生猪品种、饲养周期以及生猪体重确认生猪生长阶段，大致分为保育期、肥育期、生长期和成年期。

步骤3：调取对应阶段生猪的营养所需预设表，所述营养所需预设表包括蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质和维生素。满足不同生长阶段生猪的营养需求，确保了不同阶段生猪的健康生长。

在步骤3中，保育期阶段的生猪开始逐步断奶为了满足其快速生长的需求，需要提供高能量的饲料，同时保证饲料中矿物质、维生素等营养成分的充足。生长期阶段的生猪的骨骼和肌肉快速生长，因此需要大量的蛋白质、矿物质和维生素，以保证猪体重的稳定增长。育肥期阶段的生猪的脂肪含量增加，减少对蛋白质和能量需求，以促进脂肪的积累和提高猪肉品质。成年期阶段的生猪，已达到其生长发育的巅峰期，仅需维持良好的饲养环境和饲料质量，降低饲料成本，保证生猪的健康生长。

步骤4：建立配料库，配料库包括豆类子实及其加工副产品、谷物加工副产品、油饼、鱼粉、血粉、骨肉粉、禾谷类籽实、淀粉质的块根块茎、农作物稿秕、青干草、牧草类、叶菜类、非淀粉质的根茎瓜果类、食盐、石粉、磷酸钙等矿物质以及各种维生素添加剂等，优化饲料组份的利用，通过建立配料库，能够根据生猪的营养需求选择合适的饲料组份。并分别计算出配料库中多种饲料组份每100g的能量值K，所述能量值K=（蛋白质供比P+脂肪供比F+碳水化合物供比C）×种类系数y。

步骤5：调配单元根据所述营养所需预设表中对应阶段生猪所需能量，进行调配定制饲料，从而满足各个阶段生猪生长所需能量。

在本实施例中，饲料的定制还与生猪饲养环境温度相关。饲养环境温度较低或在寒冷天气下，需要增加定制饲料中的热量。饲养环境温度较高或在炎热天气下，需要降低定制饲料中的热量。为适应不同的饲养环境温度，能够根据饲养环境温度调整定制饲料的热量，在寒冷天气下增加热量，在炎热天气下降低热量，确保生猪在不同环境下的舒适度和生长性能。

故此，本实施例进一步地，将多种饲料组份分为m个饲料组份集群，调配单元对应阶段生猪所需能量时，优先选择饲料组份集群中的基本饲料组份。所述饲料组份集群包括1个基本饲料组份和n个替换饲料组份，按上述公式计算，基本饲料组份的能量值为K

而饲料中的热量和脂肪含量有一定的关系，脂肪是高热量的物质，每克脂肪可以提供37.6千焦的热量，而碳水化合物和蛋白质每克分别能提供17.2千焦的热量。因此，饲料中脂肪含量的高低直接影响到饲料的热量。在本实施例中，调取饲料组份集群中1个基本饲料组份和n个替换饲料组份的脂肪供比F，其中，基本饲料组份的脂肪供比为F

进一步地，在定制饲料中按比例加入水、矿物质和维生素进行混合。定制饲料按百分比计占70%，水按百分比计占25%，矿物质按百分比计占2%，维生素按百分比计占3%。其中，定制饲料中的水份含量占比，亦可根据饲养环境湿度进行增加或降低。

实施例二

参考上述实施例，如图3至图13所示，调配单元100元用于将定制饲料的调配。本实施例进一步公开了调配单元100的具体结构。调配单元100包括支撑组件10、容置组件20、控制组件30、下料组件40和称重组件50。支撑组件10包括置物架101及其安装在置物架101上方的滑轨架102，滑轨架102为直线型滑轨架或弧形型滑轨架。多个容置组件20安装在滑轨架102上，并能够沿滑轨架102滑动。

如图6至图7所示，容置组件20包括一滑板201，滑板201下方设置有多个与滑轨架102相互匹配的滑块203，滑板201通过该滑块203在滑轨架102上滑动。滑板201上方设置容纳筒205，每个容纳筒205用于装纳不同种类的饲料组份。容纳筒205的一侧设置有进料嘴206，通过该进料嘴206对容纳筒205进行补充饲料组份。容纳筒205底部设置有出料口207，出料口207用于将容纳筒205内的饲料组份排出。每个出料口207处都安装有电磁阀，在进行饲料调配时，任意一个出料口207经该电磁阀与下料组件40连接。其中，滑板201上方还安装有识别板202，该识别板202一端设置有扫描标签208。扫描标签208用于存储该容纳筒205中饲料组份的营养成分。

如图8所示，控制组件30包括左右两个安装座301，安装座301固定连接在置物架101中段一侧。安装座301上方设置有连杆302，连杆302上方共同连接有一承载板303。承载板303上方固定连接有横向调节座304，横向调节座304上滑动连接有横向调节块305。横向调节块305上方设置有纵向调节块306，纵向调节块306一侧设置有组装架307。组装架307与红外扫描仪308固定连接， 其中，通过横向调节块305调整红外扫描仪308的横向位移，纵向调节块306用于调整红外扫描仪308的纵向位移，使外扫描仪308能够对扫描标签208正对。红外扫描仪308用于扫描并识别扫描标签208，从而获得对应容纳筒205中饲料组份的营养成分。

进一步地，左右两个连杆302上均连接有第一调节块309，第一调节块309一端固定连接有第一延伸杆310。第一延伸杆310远离第一调节块309的一端设置有第二调节块311。通过第一调节块309沿连杆302上下滑动，调整第一延伸杆310和第二调节块311的高度。第二调节块311一侧转动设置有卡接臂312，卡接臂312与照明灯313连接，照明灯313位于扫描标签208上方，并对扫描标签208进行照明。

在本实施例中，在进行饲料调配的过程中，通过外部驱动件带动多个容置组件20沿滑轨架102滑动，使装有对应饲料组份的容置组件20位于红外扫描仪308的正下方，再通过红外扫描仪308扫描该容置组件20上的扫描标签208，若扫描标签208内记载的饲料组份信息与调配的饲料组份信息一致，则控制该容置组件20下方的电磁阀打开，将该饲料组份输至下料组件40。

如图9至图10所示，下料组件40包括外筒环401，外筒环401固定连接在滑轨架102的下方。外筒环401上方设置有顶块402，顶块402上方设置有进料口403，进料口403经出料口207下方的电磁阀与出料口207连接。外筒环401下方的外侧设置有驱动部件，该驱动部件包括驱动电机404，驱动电机404下方设置有承载架405，用于承载驱动电机404，使其能够固定安装在外筒环401侧壁。外筒环401内设置有一垫环406，垫环406的下方社会有叶轮407，叶轮407转动连接在外筒环401中部。其中，驱动电机404的输出轴经传动部件带动叶轮407沿外筒环401圆心转动。外筒环401的下方设置有出料端408，由进料口403进入的饲料组份经叶轮407搅拌后，由出料端408排出，防止饲料在下落过程中卡顿。由出料端408排出的饲料组份，通过称重组件50进行称重，待达到所需重量后，控制对应容置组件20下方的电磁阀关闭。

如图11至图13所示，称重组件50包括底板501和电控模组502，电控模组502安装在底板501上方。底板501中部两侧设置有大驱动轮503，两端设置有小驱动轮504，通过大驱动轮503和小驱动轮504带动底板501前进或后退。底板501上方设置有称重模组507，称重模组507顶部设有托盘508。称重模组507为弹簧式机械结构，称重模组507底部设置有齿轮509。由出料端408排出的饲料组份落在托盘508上方，托盘508将称重模组507向下压缩，称重模组507带动齿轮509进行转动，齿轮509的一侧设置有压力传感器510。当压力传感器510达到设定值后，将信号发至电控模组502，由电控模组502控制对应容置组件20下方的电磁阀关闭。在进行称重后，通过大驱动轮503和小驱动轮504带动底板501及其上安装的托盘508移动，将托盘508上的饲料组份加入搅拌机内，待所以饲料组份均加入后，启动搅拌机进行搅拌。其中，如图13所示，底板501的下方还安装有两个导条506，导条506用于确保称重组件50能够沿直线前进或后退。导条506两端设置有摩擦条505，该摩擦条505用于防止称重组件50移动过快，将其内装有的饲料组份洒出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。