(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011299747.3
(22)申请日 2020.11.19
(71)申请人 华南农业大学
地址 510642 广东省广州市天河区五山路
483号
(72)发明人 张铁民 曾嘉远
(74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有
限公司 44245
代理人 雷芬芬
(51)Int.Cl.
G01G 17/08(2006.01)
G01G 23/18(2006.01)
G01G 23/38(2006.01)
G06K 17/00(2006.01)
(54)发明名称一种养殖场种鸡自动称重系统和方法(57)摘要本发明公开了一种养殖场种鸡自动称重系统和方法，该系统包括：身份识别设备、种鸡称重模块、数据处理模块和终端；身份识别设备、种鸡称重模块均和数据处理模块连接，数据处理模块还和终端连接；身份识别设备接收到数据处理模块发送的读取指令后，采集养殖场种鸡的身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡称重模块采集养殖场种鸡的重量信息，并将重量信息发送至数据处理模块，数据处理模块对重量信息进行处理，得到种鸡的实际重量，最后通过串口转换模块将种鸡身份信息与种鸡重量信息发送到工业触控一体机，同时可通过蓝牙传输模块将数据发送到带蓝牙功能的移动设备，完成测量 数据的存储和记录。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 112595396 A 2021.04.02
C N 112595396
A
1.一种养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，包括：身份识别设备、种鸡称重模块、数据处理模块和终端；身份识别设备、种鸡称重模块均和数据处理模块连接，数据处理模块还和终端连接；
身份识别设备接收到数据处理模块发送的读取指令后，采集养殖场种鸡的身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡称重模块采集养殖场种鸡的重量信息，并将重量信息发送至数据处理模块，数据处理模块对重量信息进行处理，得到种鸡的实际重量，并将种鸡的身份信息及其对应的实际重量发送至终端，实现养殖场种鸡的自动称重。
2.根据权利要求1所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，身份识别设备为RFID 标签和EM4305读写器，RFID标签设置在种鸡脚环上，当EM4305读写器接收到数据处理模块发送的读取指令后，EM4305读写器读取存储在RFID标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡身份信息包括种鸡ID和种鸡称重后其他健康检测信息。
3.根据权利要求1所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，身份识别设备包括：二维码标签和器，二维码标签设置在种鸡上，当器接收到数据处理模块发送的读取指令后，器读取存储在二维码标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡身份信息包括种鸡ID和种鸡称重后其他健康检测信息。
4.根据权利要求1所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，种鸡称重模块包括种鸡体重测定箱和电子秤重仪器，鸡体重测定箱用于悬挂和固定种鸡；电子称重仪器用于采集种鸡的体重信息。
5.根据权利要求4所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，鸡体重测定箱内设置双联挂钩，用于鸡只的倒挂固定；电子秤重仪器包括依次连接的全桥式应变称重传感器，滤波放大电路和24位A/D转换模块。
6.根据权利要求5所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，数据处理模块，包括：主控单元，主控单元和A/D转换模块连接，主控单元采集A/D转换模块的数字信号，并对数字信号进行限幅、均值滤波算法和校准得出种鸡体重信息。
7.根据权利要求6所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，主控单元采用STM32F103系列芯片，终端为工业触控一体机和/或带蓝牙功能的移动设备。
8.根据权利要求1所述的养殖场种鸡自动称重系统，其特征在于，还包括无线通信模块，数据处理模块通过无线通信模块还和终端连接；无线通信模块为蓝牙传输模块。
9.一种养殖场种鸡自动称重方法，其特征在于，包括：
主控单元以预设频率自动发送读取指令至扫描EM4305读写器，扫描EM4305读写器根据读取指令读取套
在种鸡脚上的RFID标签，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID号与种鸡体重信息发送到终端。
10.一种养殖场种鸡自动称重方法，其特征在于，包括：
主控单元以预设频率自动发送读取指令至器，器根据读取指令读取设置种鸡上的器，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID号与种鸡体重信息发送到终端。
权 利 要 求 书1/1页CN 112595396 A
一种养殖场种鸡自动称重系统和方法
技术领域
[0001]本发明涉及种鸡智能化养殖技术领域，特别涉及一种基于种鸡身份识别与个体性能测量的养殖场种鸡自动称重系统和方法。
背景技术
[0002]近年来，家禽养殖行业快速发展，传统的个体户养殖方式已经向规模化、集约化家禽养殖企业转变。家禽养殖企业的生产及管理方法也由传统的人工方式向以自动化技术、计算机技术为手段的现代智能化管理体系发展，从而使家禽生产养殖更加科学、智能、高效。而在家禽养殖的智能化进程中一个重要的环节便是对于家禽个体的精确识别。家禽个体识别的重要性在于通过对个体的标定，为家禽个体的日龄、入舍出舍日期、体重等相关参数的记录提供依据，便于家禽养殖数据库、信息管理系统对家禽个体参数信息的管理，为后续的精细化养殖提供科学的指导。
[0003]目前在家禽养殖领域中，已经开始广泛的使用RFID脚环或标签来标记家禽个体，对家禽的个体进行精确的识别。但是还缺乏基于RFID的相关参数测量采集装置来配套使用。因此行业内急需研发一种更加便捷合适的方法或者系统以对家禽个体进行精确识别与管理。
发明内容
[0004]针对上述家禽养殖领域所存在的瓶颈问题，本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点与不足，提供了一种养殖场种鸡自动称重系统和方法，该系统基于RFID脚环以及电子称重设备，结合二种技术的优势对种鸡个体体重参数进行精确的管理。
[0005]本发明的目的通过以下的技术方案实现：
[0006]一种养殖场种鸡自动称重系统，包括：身份识别设备、种鸡称重模块、数据处理模块和终端；身份识别设备、种鸡称重模块均和数据处理模块连接，数据处理模块还和终端连接；身份识别设备接收到数据处理模块发送的读取指令后，采集养殖场种鸡的身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡称重模块采集养殖场种鸡的重量信息，并将重量信息发送至数据处理模块，数据处理模块对重量信息进行处理，得到种鸡的实际重量，并将种鸡的身份信息及其对应的实际重量发送至终端，实现养殖场种鸡的自动称重。
[0007]优选地，身份识别设备为RFID标签和EM4305读写器，RFID标签设置在种鸡脚环上，当EM4305读写器接收到数据处理模块发送的读取指令后，EM4305读写器读取存储在RFID标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡身份信息包括种鸡ID和种鸡称重后其他健康检测信息。
[0008]优选地，身份识别设备包括：二维码标签和器，二维码标签设置在种鸡上，当器接收到数据处理模块发送的读取指令后，器读取存储在二维码标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，种鸡身份信息包括种鸡ID 和种鸡称重后其他健康检测信息。
[0009]优选地，种鸡称重模块包括种鸡体重测定箱和电子秤重仪器，鸡体重测定箱用于悬挂和固定种鸡；电子称重仪器用于采集种鸡的体重信息。
[0010]优选地，鸡体重测定箱内设置双联挂钩，用于鸡只的倒挂固定；电子秤重仪器包括依次连接的全
桥式应变称重传感器，滤波放大电路和24位A/D转换模块。
[0011]优选地，数据处理模块，包括：主控单元，主控单元和A/D转换模块连接，主控单元采集A/D转换模块的数字信号，并对数字信号进行限幅、均值滤波算法和校准得出种鸡体重信息。
[0012]优选地，主控单元采用STM32F103系列芯片，终端为工业触控一体机和/或带蓝牙功能的移动设备。
[0013]优选地，养殖场种鸡自动称重系统还包括无线通信模块，数据处理模块通过无线通信模块还和终端连接；无线通信模块为蓝牙传输模块。
[0014]一种养殖场种鸡自动称重方法，包括：主控单元以预设频率自动发送读取指令至扫描EM4305读写器，扫描EM4305读写器根据读取指令读取套在种鸡脚上的RFID标签，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID 号与种鸡体重信息发送到终端。
[0015]一种养殖场种鸡自动称重方法，包括：主控单元以预设频率自动发送读取指令至器，器根据读取指令读取设置种鸡上的器，检测到该种鸡ID号，并将种鸡ID号发送至主控单元，同时种鸡称重模块运行种鸡体重测量程序，并将称重值发送至主控单元，主控单元经过数据处理后获得种鸡实际体重，最后将种鸡ID号与种鸡体重信息发送到终端。
[0016]本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
[0017]1、本发明通过当EM4305读写器接收到数据处理模块发送的读取指令后，EM4305读写器读取存储在RFID标签的种鸡身份信息，并将身份信息发送至数据处理模块，同时电子秤重仪器测量种鸡的重量信息，并将重量信息发送至数据处理模块，数据处理模块对重量信息进行处理，得到种鸡的实际重量，实现了种鸡个体身份识别、种鸡个体体重参数自动测量、种鸡个体体重参数自动传输与记录，方便了家禽养殖企业对种鸡个体信息参数的记录与管理，极大便利了家禽养殖企业的工作，简化了家禽个体性能测定和记录流程，实现智能化养殖。
[0018]2、本发明通过以数据信息作为核心对象，实现了数据信息的自动测量、自动传输、自动记录与管理，本发明能够为家禽养殖企业在种鸡饲养过程的体重控制、饲料投喂、体均匀度优化等生产活动提供良好的保障。
附图说明
[0019]图1是本发明基养殖场种鸡自动称重系统的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0021]本发明的一个实施例提供了一种养殖场种鸡自动称重系统，如图1所示，其整体结构可划分为三层，分别为上层管理系统应用层、中间层数据处理层以及底层硬件感知层，上层管理系统应用层、底层硬件感知层均与中间层数据处理层进行通信。下面分别进行具体说明。
[0022]硬件感知层，包括部署在测量箱内的种鸡身份识别节点、种鸡体重测量仪器和数据传输模块，种鸡身份识别节点包括RFID脚环、EM4305读写器，在硬件感知层中，种鸡作为监测的对象，通过佩戴RFID脚环进行标识，RFID脚环存在有该种鸡身份信息，种鸡身份信息包括ID号，每一个种鸡个体都有唯一的身份识别ID号，并通过EM4305读写器能够自动获取到ID号；电子秤重仪器包括板型电阻应变片传感器、滤波放大电路和24位A/D转换芯片，结合种鸡个体的ID号，对每一只特定ID号的种鸡称重进行测量，实现对种鸡称重的自动化精准称重和管理。其中，EM4305读写器包括EM4305IC芯片的RFID脚环，24位A/D转换芯片为HX711转换芯片。
[0023]作为另一实施例，种鸡身份识别节点二维码标签和器，二维码标签设置在种鸡上。
[0024]数据处理层包括数据处理模块，作为数据处理中心，数据处理模块包括主控芯片STM32，用于采集24位A/D转换器的数字信号，结合电阻应变片压力传感器的量程、灵敏度、分辨率计算得出种鸡的体重，经过限幅和均值滤波算法最终校准得出种鸡体重信息；主控芯片STM32同时用于发送指令与RFID读写器(EM4305读写器)的串口通讯，将获取到的20个字节的十六进制数据进行有效数据的分割与提取，
再将十六进制数转化成国家代号、国内代号以及用户自定义数据；数据采集主控芯片同时作为硬件层与上层管理系统的数据交互中继器，通过RS232转TTL的串口转换器与硬件层连接，用于实现读写器与数据采集主控芯片的数据传输，通过USB线与上位机连接，实现数据的上传与存储。
[0025]管理系统应用层包括硬件和软件程序和数据库，硬件包括用于存储种鸡身份与体重信息的工控机，可现场展示并人机交互的显示器，工控机上安装提供可视化操作界面，辅助养殖人员进行管理的软件程序，同时安装用于存放养殖个体的具体身份ID号、个体体重参数信息的数据库。
[0026]基于上述系统，本实施例还提供了一种养殖场种鸡自动称重方法，包括如下步骤：[0027]S1、预先构建硬件感知层，将RFID脚环套在种鸡模型上，EM4305读写器安装在测定箱的侧面，EM4305读写器通过串口转TTL转换器与主控芯片STM32最小系统板连接，同时通过USB给EM4305和STM32最小系统供电；24位转换芯片HX711通过4PIN杜邦线与STM32最小系统板连接。
[0028]S2、在数据处理层中，由STM32最小系统板以每秒的周期给EM4305读写器发送读取标签指令，当检测到有效种鸡ID号时电子秤重仪器运行种鸡体重测量程序，主控芯片STM32读取HX711的数字信号，并进行数据处理，完成数据的处理后，通过串口转USB转换器将数据发送给工控机。
[0029]具体的，使用国际动物协议ISO 11784/5作为种鸡ID号，包括国家代号、国内代号以及用户自定义数据；使用HX711可获取最高24位的数字信号结合电阻应变片压力传感器的量程、灵敏度、分辨率计算
得出种鸡的体重，经过限幅和均值滤波算法最终校准得出种鸡体重信息。
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