RFID現(xiàn)代化養(yǎng)豬管理系統(tǒng)方案
1. 項目背景
畜牧業(yè)現(xiàn)代化是農業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分,而養(yǎng)豬業(yè)現(xiàn)代化又在畜牧現(xiàn)代化中占有相當大的比重。我國是養(yǎng)豬大國,豬肉產量占世界豬肉產量的40%以上,而發(fā)展現(xiàn)代化養(yǎng)豬可以實現(xiàn):減少豬舍建筑面積,節(jié)省土地;采用先進的生產工藝和飼養(yǎng)技術,提高飼料的轉化率;提高母豬的年產乳豬窩數(shù);縮短肉豬出欄天數(shù);提高勞動生產率;使養(yǎng)殖戶致富,并提高畜牧業(yè)在國民經濟中的比重。
畜牧業(yè)現(xiàn)代化最為重要的是,不斷提高設備的自動化程度,利用先進的養(yǎng)殖設備來武裝到養(yǎng)殖環(huán)節(jié)。即為:將先進的技術,和先進的信息充分的結合到傳統(tǒng)的養(yǎng)殖工藝中。使養(yǎng)殖的效率更高,效果更好。
北京惠企物聯(lián)科技,立足于物聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)與應用,在詳細的了解了養(yǎng)豬工藝后,將RFID技術充分的應用到養(yǎng)殖的過程管理,使得養(yǎng)殖的過程管理更加的科學和高效。
2.養(yǎng)豬業(yè)現(xiàn)狀
我國的畜牧業(yè)發(fā)展迅速,但在高效養(yǎng)殖場管理方面還存在很大不足。
由于其肉源來源于較小養(yǎng)殖戶甚至收購散戶: 屠宰企業(yè)對他們的可控范圍、可控程度,產品檢驗檢疫的廣度和深度無法進行有效控制;
畜產品中各種激素與污染控制指標超標;
無法正確識別某個體豬只的信息:在全進全出的群養(yǎng)模式下,忽略了個體豬只的信息,未發(fā)揮出豬只個體的效益最大化。
豬場原始數(shù)據(jù)記錄錯誤: 如豬耳號的不正確讀寫;母豬繁殖和斷奶情況的記錄沒有準確記錄等。在應用計算機管理系統(tǒng)時,對輸入的數(shù)據(jù)造成彼此間沖突等,不得不對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行人工干預,豬場不但不能從計算機系統(tǒng)中獲得豐富、有價值的信息,而且還使得整個系統(tǒng)的運行占用雙重的人力、物力和財力,大大降低了計算機管理系統(tǒng)的應有效果。
養(yǎng)豬設備不配套:在集約化的養(yǎng)殖場內,因為給豬預留的空間比較小,養(yǎng)殖場對于飼料收益最大化的追求,豬的應激非常大,如何在較大應激的情況下,準確的把握豬只的個體狀態(tài),并分別對待。這對于養(yǎng)殖設備的要求就更高了,而國內養(yǎng)殖的現(xiàn)有設備則達不到要求。
2. 系統(tǒng)簡介
在每頭豬的耳朵上打一枚電子耳標,耳標內置RFID無線芯片,該耳標帶有全球唯一編碼(唯一ID)的電子標識; 通過與安裝在豬場內的讀寫器交換數(shù)據(jù);當豬戴著標簽進入讀寫范圍內時,接收讀寫器發(fā)出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量,發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息; 讀寫器讀取信息并解碼后,又與電腦通訊; 通過串口或網(wǎng)口,將標簽的信息傳送給電腦,電腦即可識別到標簽所對應的該豬的信息; 電腦根據(jù)軟件的設置,對該豬只進行自動下料喂養(yǎng),自動分欄,自動稱重等處理。
3. 系統(tǒng)介紹
3.1系統(tǒng)組成:
3.1.1硬件介紹
3.1.1.1電子耳標:
該電子耳標是基于RFID技術的無線識別標簽。射頻識別技術簡稱RFID(RadioFrequencyIdentification,無線射頻識別,或俗稱電子標簽),是一種非接觸式的自動識別技術。RFID系統(tǒng)由標簽、讀寫器組成。當標簽進人磁場后,接收讀寫器發(fā)出的射頻信號,憑借感應電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產品信息,讀寫器讀取信息并解碼后,送至電腦系統(tǒng)進行有關數(shù)據(jù)處理。
RFID電子標簽,比一維條碼和二維條碼有著不可比擬的優(yōu)勢,傳統(tǒng)的一位和二位碼,讀取距離短、必須有線讀取、讀取精度不高、當條碼表面污染-涂污-水洗-腐蝕后,均不能讀取,就失去了其唯一ID號的意義。而電子耳標則不會存在以上的各種問題。
3.1.1.2讀寫器:
該讀寫器是采用900M的無線頻段,讀取距離在0~10米可調,可以根據(jù)豬場的不同使用要求進行調制,以達到既能準確讀取,又不錯讀其他的豬只。
3.1.1.3 PLC控制器:
3.1.1.4上位機:
即為電腦控制系統(tǒng),由計算機硬件+計算機軟件(組態(tài)軟件)組成。
3.1.1.5 執(zhí)行單元:氣動元件+電動元件
3.1.2軟件組成:
3.2系統(tǒng)流程介紹及示意圖
3.2.1系統(tǒng)流程介紹:
3.2.2系統(tǒng)結構圖:
3.3系統(tǒng)功能模塊:
3.1豬只生長曲線分析:
3.1.1豬只稱重:
3.1.2豬只采食:
3.1.2.1豬只分類:
3.1.2.2自動飼喂流程:
3.1.2.3舉例分析:
3.1.2.4組成模塊:
自動減量電子秤:
飼槽電子秤:
螺旋輸送機:
3.1.2.5示意圖:
3.1.2.6禁止豬只二次采食:
3.1.3測背膘:
3.2母豬發(fā)情監(jiān)控管理:
豬發(fā)情監(jiān)控流程:
3.3分娩母豬分欄管理:
3.4豬舍環(huán)境管理
環(huán)境因子對豬的生產力有著比較大的影響。常規(guī)的室內環(huán)境有光照、溫度、濕度、通風等。良好的環(huán)境會給豬帶來較好的福利,提高豬只的生產力。
3.4.1環(huán)境分析:
光照
溫度:
濕度:
3.4.2流程描述:
3.4.3控制流程:
在養(yǎng)殖場內散放多個傳感器,(根據(jù)養(yǎng)殖場的大小選擇具體數(shù)量),傳感器分別有溫濕度傳感器、光照傳感器。
該傳感器可直接掛到墻壁上,或栓到較高的柵欄上,傳感器內置溫濕度或光照傳感器感應頭,可時時的感知外界的參數(shù),并通過內置的單片機處理,再無線收發(fā)模塊傳出;
當安裝在場內的讀寫器讀取到傳感器標簽過來的信息后,通過解調和A/D轉換,處理成數(shù)字信號,并通過485總線,將數(shù)據(jù)上傳給電腦。
電腦將接收到的信息,與預設的參數(shù)作比較,若某項參數(shù)超出標準值,電腦會報警,告知管理人員;同時控制執(zhí)行單元自動調整。
傳感器類別 現(xiàn)場值 系統(tǒng)標準值 誤差
溫度 °C 32 27~30 +2~+5
濕度 % RH 90 70~80 +10~+20
光照度 lux 20 50~100 -30~-80
通過以上對比,現(xiàn)場值均超出系統(tǒng)設定值,系統(tǒng)會報警告知管理人員;同時會自動控制外圍設備。
3.4.4組成模塊:
溫濕度傳感器:
光照傳感器:
讀寫器:
3.5病疫豬的隔欄管理
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