基于物聯(lián)網(wǎng)的新型雞籠設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、2015年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期基于物聯(lián)網(wǎng)的新型雞籠設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)abcb王春山，李久熙，黃仁錄，李麗華(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)a．信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;b．機(jī)電工程學(xué)院;c．動(dòng)物科技學(xué)院，河北保定071001)摘要:隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的不斷深入，將物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于家禽養(yǎng)殖已成為必然趨勢(shì)，借助物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)可實(shí)現(xiàn)家禽個(gè)體和群體行為、生產(chǎn)和環(huán)境因素等參數(shù)的長(zhǎng)期實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和控制。為此，以新型蛋雞籠為研究對(duì)象，重點(diǎn)分析了新型雞籠的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳感器通信原理及數(shù)據(jù)采集與分析利用等問題。關(guān)鍵詞:雞籠;物聯(lián)網(wǎng);自然狀態(tài);生產(chǎn)參數(shù)中圖分類號(hào):TP39;S126文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)

2、碼:A文章編號(hào):1003－188X(2015)08－0081－07DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.08.018數(shù)據(jù)的收集處理主要是依賴于手工方式。這樣不但0引言耗費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，而且人工觀察到的數(shù)據(jù)主我國(guó)蛋雞存欄量與雞蛋總產(chǎn)量在1985年超過美觀性強(qiáng)，不利于精確、穩(wěn)定、連續(xù)地記錄。人工測(cè)量數(shù)［1］國(guó)后，長(zhǎng)期居于世界首位。隨著蛋雞養(yǎng)殖規(guī)模化和據(jù)的方式會(huì)對(duì)蛋雞的生活環(huán)境和生理狀態(tài)產(chǎn)生影響，集約化的不斷發(fā)展，信息化建設(shè)在蛋雞養(yǎng)殖綜合經(jīng)濟(jì)甚至引起雞的應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而影響到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確效益方面的作用日益突顯。蛋雞生產(chǎn)信息化已經(jīng)成

3、性。因此，有必要設(shè)計(jì)一種新型智能雞籠，在雞只飼［2］為我國(guó)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)的一個(gè)重要方向。信息技養(yǎng)過程中處于自然狀態(tài)的情況下，雞籠設(shè)備自動(dòng)采集術(shù)在蛋雞養(yǎng)殖中的應(yīng)用，從家禽業(yè)角度可以分為遺傳相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，給出提示與預(yù)警。本［13－15］育種計(jì)算、飼料配方設(shè)計(jì)、疾病診斷與疫情監(jiān)測(cè)、輔助文在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于物聯(lián)生產(chǎn)管理、控制生產(chǎn)過程等。對(duì)于籠養(yǎng)蛋雞已經(jīng)開展網(wǎng)的新型雞籠設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)利用多傳感器分別采并取得成果的研究主要集中在蛋雞飼料營(yíng)養(yǎng)、雞病診集蛋雞個(gè)體的各種生產(chǎn)參數(shù)，包括采食量、飲水量、飲斷的專家系統(tǒng)的建立、雞舍的環(huán)境監(jiān)測(cè)和智

4、能控制設(shè)水次數(shù)、排泄量、產(chǎn)蛋時(shí)間及雞蛋質(zhì)量等，經(jīng)微處理器備設(shè)計(jì)，以及與蛋雞有關(guān)的食品安全追溯系統(tǒng)研制等進(jìn)行信息融合后以網(wǎng)絡(luò)的方式將采集數(shù)據(jù)傳回PC［3－8］端，實(shí)現(xiàn)了蛋雞自然狀態(tài)下生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和可領(lǐng)域。隨著福利化健康養(yǎng)殖的興起，針對(duì)散養(yǎng)蛋雞個(gè)體和群體行為分析、視頻監(jiān)控等研究也陸續(xù)展視化數(shù)據(jù)處理。開。在養(yǎng)殖設(shè)備方面，相關(guān)研究主要關(guān)注養(yǎng)雞工程工1智能雞籠的結(jié)構(gòu)和通信藝、環(huán)境調(diào)控、糞污處理與利用，以及飲水設(shè)備、自動(dòng)喂料設(shè)備、濕簾蒸發(fā)降溫設(shè)備、畜用通風(fēng)設(shè)備和自動(dòng)1．1機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)撿蛋設(shè)備等。但是，目前對(duì)于如何開發(fā)和設(shè)計(jì)智能采食量、排泄量、飲水量、蛋質(zhì)量檢

5、測(cè)采用HL－8化、信息化的蛋雞養(yǎng)殖設(shè)備尚缺乏深入的研究，我國(guó)型懸臂式荷重傳感器，產(chǎn)蛋個(gè)數(shù)及產(chǎn)蛋時(shí)間由程序根在自動(dòng)化蛋雞養(yǎng)殖設(shè)備、養(yǎng)殖信息化方面還比較落據(jù)蛋質(zhì)量傳感器數(shù)值變化規(guī)律計(jì)算得出?？紤]料槽、后，有必要結(jié)合我國(guó)國(guó)情特色研究標(biāo)準(zhǔn)化的蛋雞智能水箱、糞盤的質(zhì)量，以及在試驗(yàn)過程中不可避免的沖養(yǎng)殖設(shè)備［9－12］。擊、振動(dòng)、偏載等因素，采集模塊傳感器量程為8kg。雞籠設(shè)計(jì)考慮到試驗(yàn)中對(duì)蛋雞單體數(shù)據(jù)的采集需求，規(guī)?；半u飼養(yǎng)過程中飼養(yǎng)風(fēng)險(xiǎn)的辨別和規(guī)避采用單雞單籠設(shè)計(jì)。每個(gè)單籠長(zhǎng)25cm、寬30cm，前高需要實(shí)時(shí)、連續(xù)地獲取蛋雞的生理和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，目前37．5cm

6、、后高34cm。經(jīng)過仿真實(shí)驗(yàn)，單雞所占的空間收稿日期:2014－08－13能夠滿足動(dòng)物福利需求。單雞單籠便于采集個(gè)體的基金項(xiàng)目:國(guó)家蛋雞產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CAＲS－41－K18)數(shù)據(jù)。每個(gè)獨(dú)立的空間之間相距5cm，可以防止相鄰作者簡(jiǎn)介:王春山(1978－)，男，河北清河人，副教授，碩士，(E－兩籠位雞只之間的互相爭(zhēng)斗，方便操作，避免試驗(yàn)設(shè)mail)chunshan9701@163．com。通訊作者:黃仁錄(1957－)，男，河北藁城人，教授，博士生導(dǎo)師，備之間因空間不足而產(chǎn)生的相互影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集(E－mail)dkhrl@126．com。出現(xiàn)誤差。

7、基于物聯(lián)網(wǎng)的新型雞籠關(guān)鍵構(gòu)件分解圖·81·2015年8月農(nóng)機(jī)化研究第8期如圖1所示。模塊化設(shè)計(jì)的目的是為了便于安裝、操作和組合定制。1．飲水量測(cè)量裝置2．采食量測(cè)量裝置3．蛋重及產(chǎn)蛋時(shí)間測(cè)量裝置4．排泄量測(cè)量裝置5．固定雞籠支架6．可移動(dòng)蛋重、產(chǎn)蛋時(shí)間、飲水量和排泄量測(cè)量支架7．可移動(dòng)采食量采集測(cè)量支架圖1基于物聯(lián)網(wǎng)的新型雞籠關(guān)鍵構(gòu)件分解圖Fig．1Keycomponents＇explodedviewofnewlayinghenscagebasedontheInternetofthings1．2體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)輪詢，發(fā)送計(jì)數(shù)器累加，直到計(jì)數(shù)超過3次;如果

8、仍采食量、蛋質(zhì)量、排泄量、飲水量均為質(zhì)量檢測(cè)，沒有得到正確的響應(yīng)，服務(wù)器將錯(cuò)誤寫入運(yùn)行日志，統(tǒng)