一種肉雞飼養監測系統、方法、電子設備及存儲介質
2023-06-19 16:07:32
1.本發明涉及環境監測技術領域，特別是涉及一種肉雞飼養監測系統、方法、電子設備及存儲介質。
背景技術：
2.在眾多農村農業家禽養殖中，由於肉雞繁殖快且蛋白質含量高的特點，廣受人們的歡迎，使得肉雞市場需求量與日俱增。因此，肉雞的規模化養殖就顯得尤為重要，而傳統的肉雞養殖卻在眾多方面都存在各種各樣的不足。首先，傳統圈養的飼養環境無法達到讓肉雞舒適的基本要求；其次，傳統圈養的方式使肉雞飼養的生長狀況得不到及時反饋；最後，傳統圈養肉雞時飼養所需的人力資源遠遠無法滿足大規模生產的需求。因此，在現有的飼養方式中，無法對大規模的肉雞飼養環境進行實時監測。
技術實現要素：
3.本發明的目的是提供一種肉雞飼養監測系統、方法、電子設備及存儲介質，能夠實現對大規模的肉雞飼養環境進行實時監測。
4.為實現上述目的，本發明提供了一種肉雞飼養監測系統，包括：數據採集單元、養殖環境監控單元、生長過程監控單元和調控單元；
5.所述數據採集單元分別與所述養殖環境監控單元和所述生長過程監控單元連接；所述養殖環境監控單元和所述生長過程監控單元還均與所述調控單元連接；
6.所述數據採集單元用於獲取養殖環境數據和生長過程數據；所述養殖環境數據包括養殖棚內的溫度、溼度、氨氣濃度和硫化氫濃度；所述生長過程數據包括目標肉雞的肉雞體重、剩餘食量和排洩物重量；
7.所述養殖環境監控單元，用於：
8.根據所述養殖環境數據、預設溫度範圍、預設溼度範圍、預設氨氣濃度閾值和預設硫化氫濃度閾值，輸出環境調控指令；所述環境調控指令包括所述養殖棚內對應的溫度控制指令、溼度控制指令和通風控制指令；
9.所述生長過程監控單元，用於：
10.根據所述生長過程數據、肉雞體重及對應預設投食重量、預設肉雞長成標準、預設異常食量條件和預設排洩物重量輸出生長調控指令；所述生長調控指令包括所述目標肉雞對應的投食重量控制指令、達標情況輸出指令、進食異常示警指令和排洩處理指令；
11.所述調控單元，用於：
12.根據所述溫度控制指令控制所述養殖棚內的溫度維持在所述預設溫度範圍內；
13.根據所述溼度控制指令控制所述養殖棚內的溼度維持在所述預設溼度範圍內；
14.根據所述通風控制指令控制所述氨氣濃度小於所述預設氨氣濃度閾值，以及所述硫化氫濃度小於所述預設氨氣濃度閾值；
15.根據所述生長調控指令控制所述目標肉雞的投食重量、達標情況、進食異常示警
和排洩處理。
16.本發明還提供了一種肉雞飼養監測方法，包括：
17.獲取養殖環境數據和生長過程數據；所述養殖環境數據包括養殖棚內的溫度、溼度、氨氣濃度和硫化氫濃度；所述生長過程數據包括目標肉雞的肉雞體重、剩餘食量和排洩物重量；
18.根據所述養殖環境數據、預設溫度範圍、預設溼度範圍、預設氨氣濃度閾值和預設硫化氫濃度閾值，輸出環境調控指令；所述環境調控指令包括所述養殖棚內對應的溫度控制指令、溼度控制指令和通風控制指令；
19.根據所述生長過程數據、肉雞體重及對應預設投食重量、預設肉雞長成標準、預設異常食量條件和預設排洩物重量輸出生長調控指令；所述生長調控指令包括所述目標肉雞對應的投食重量控制指令、達標情況輸出指令、進食異常示警指令和排洩處理指令；
20.根據所述溫度控制指令控制所述養殖棚內的溫度維持在所述預設溫度範圍內；
21.根據所述溼度控制指令控制所述養殖棚內的溼度維持在所述預設溼度範圍內；
22.根據所述通風控制指令控制所述氨氣濃度小於所述預設氨氣濃度閾值，以及所述硫化氫濃度小於所述預設氨氣濃度閾值；
23.根據所述生長調控指令控制所述目標肉雞的投食重量、達標情況、進食異常示警和排洩處理。
24.本發明還提供了一種電子設備，包括存儲器及處理器，所述存儲器用於存儲電腦程式，所述處理器運行所述電腦程式以使所述電子設備執行根據上述的肉雞飼養監測方法。
25.本發明還提供了一種計算機可讀存儲介質，其存儲有電腦程式，所述電腦程式被處理器執行時實現如上所述的肉雞飼養監測方法。
26.根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了以下技術效果：
27.本發明公開了一種肉雞飼養監測系統、方法、電子設備及存儲介質，所述系統包括數據採集單元、養殖環境監控單元、生長過程監控單元和調控單元。其中，養殖環境監控單元能夠根據各養殖環境數據進行環境調控，使養殖棚內的溫度、溼度、空氣中氨氣和氯化氫的濃度均符合設定標準；生長過程監控單元能夠根據生長過程數據控制目標肉雞的投食重量、生長達標情況、進食異常示警和排洩處理，實現對大規模的肉雞飼養環境進行全方位的實時監測，進而降低人力成本，促進肉雞健康成長，減小肉雞感染病毒細菌的機率，提高肉雞產量，滿足肉雞日益增長的市場需求。
附圖說明
28.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
29.圖1為本發明肉雞飼養環境監測系統的結構框圖；
30.圖2為本實施例中溼簾、加熱器和風扇的控制電路結構原理示意圖；
31.圖3為本實施例中溫度控制的邏輯流程圖；
32.圖4為本實施例中溼度控制的邏輯流程圖；
33.圖5為本實施例中氨氣濃度與硫化氫濃度控制的邏輯流程圖；
34.圖6為本實施例中按重投食控制的邏輯流程圖；
35.圖7為本實施例中達標出售的邏輯流程圖；
36.圖8為本實施例中異常進食示警的邏輯流程圖；
37.圖9為本實施例中排洩物處理的邏輯流程圖；
38.圖10為本實施例中噴霧、衝水消毒和生病警告的控制電路結構原理示意圖；
39.圖11為本發明一種肉雞飼養環境監測方法的方法流程圖。
具體實施方式
40.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
41.本發明的目的是提供一種肉雞飼養監測系統、方法、電子設備及存儲介質，能夠實現對大規模的肉雞飼養環境進行實時監測。
42.為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。
43.如圖1所示，本發明實施例提供的一種肉雞飼養監測系統，包括：數據採集單元、養殖環境監控單元、生長過程監控單元和調控單元。所述數據採集單元分別與所述養殖環境監控單元和所述生長過程監控單元連接；所述養殖環境監控單元和所述生長過程監控單元還均與所述調控單元連接。
44.所述數據採集單元用於獲取養殖環境數據和生長過程數據；所述養殖環境數據包括養殖棚內的溫度、溼度、氨氣濃度和硫化氫濃度；所述生長過程數據包括目標肉雞的肉雞體重、剩餘食量和排洩物重量。
45.所述養殖環境監控單元，用於根據所述養殖環境數據、預設溫度範圍、預設溼度範圍、預設氨氣濃度閾值和預設硫化氫濃度閾值，輸出環境調控指令；所述環境調控指令包括所述養殖棚內對應的溫度控制指令、溼度控制指令和通風控制指令。
46.所述生長過程監控單元，用於根據所述生長過程數據、肉雞體重及對應預設投食重量、預設肉雞長成標準、預設異常食量條件和預設排洩物重量輸出生長調控指令；所述生長調控指令包括所述目標肉雞對應的投食重量控制指令、達標情況輸出指令、進食異常示警指令和排洩處理指令。
47.所述調控單元，用於：根據所述溫度控制指令控制所述養殖棚內的溫度維持在所述預設溫度範圍內；根據所述溼度控制指令控制所述養殖棚內的溼度維持在所述預設溼度範圍內；根據所述通風控制指令控制所述氨氣濃度小於所述預設氨氣濃度閾值，以及所述硫化氫濃度小於所述預設氨氣濃度閾值；根據所述生長調控指令控制所述目標肉雞的投食重量、達標情況、進食異常示警和排洩處理。
48.其中，作為所述數據採集單元的一種具體實施方式，包括：至少一個溫溼度傳感器、至少一個氨氣傳感器、至少一個硫化氫傳感器和至少一個重量傳感器；每個所述溫溼度
傳感器、每個所述氨氣傳感器和每個所述硫化氫傳感器均與所述養殖環境監控單元連接；每個所述重量傳感器均與所述生長過程監控單元連接。
49.具體地，所述溫溼度傳感器用於獲取所述養殖棚內的溫度和所述養殖棚內的溼度；所述氨氣傳感器用於獲取所述養殖棚內的氨氣含量；所述硫化氫傳感器用於獲取所述養殖棚內的硫化氫含量；所述重量傳感器用於獲取所述目標肉雞的肉雞體重、剩餘食量和排洩物重量。
50.作為所述養殖環境監控單元的一種具體實施方式，包括：溫溼度監控模塊和空氣品質控制模塊；所述溫溼度監控模塊和所述空氣品質控制模塊均與所述調控單元連接。
51.具體地，所述溫溼度監控模塊，用於：當所述溫度大於所述預設溫度範圍的最大值時，輸出所述溫度控制指令為降溫指令；當所述溫度小於所述預設溫度範圍的最小值時，輸出所述溫度控制指令為升溫指令；當所述溼度大於所述預設溼度範圍的最大值時，輸出所述溼度控制指令為乾燥指令；當所述溼度小於所述預設溼度範圍的最小值時，輸出所述溼度控制指令為加溼指令；所述空氣品質控制模塊，用於：當所述氨氣濃度大於所述預設氨氣濃度閾值，或所述硫化氫濃度大於所述預設氨氣濃度閾值時，輸出所述通風控制指令。
52.作為所述生長過程監控單元的一種具體實施方式，包括：按重投食模塊、達標情況模塊、進食異常示警模塊和排洩處理模塊；所述按重投食模塊、所述達標情況模塊、所述進食異常示警模塊和所述排洩處理模塊均與所述調控單元連接；所述按重投食模塊還與所述進食異常示警模塊連接。
53.具體地，所述按重投食模塊用於根據所述肉雞體重確定投食重量，並根據所述投食重量輸出投食重量控制指令；所述達標情況模塊用於根據所述目標肉雞的性別及對應體重閾值，判斷所述目標肉雞是否達到肉雞長成標準，並根據判斷結果輸出達標情況指令；所述進食異常示警模塊用於判斷所述目標肉雞的剩餘食量是否大於所述目標肉雞的投食重量的一半，並根據判斷結果輸出進食異常示警指令；所述排洩處理模塊用於判斷所述目標肉雞的排洩物重量是否大於或等於所述預設排洩物重量，並根據判斷結果輸出排洩處理指令。在本實施例中，所述達標情況指令輸出「s」，所述排洩處理指令為衝水消毒。
54.作為所述調控單元的一種具體實施方式，包括：指令接收模塊以及與所述指令接收模塊相連的溫控執行裝置、溼度控制裝置、通風控制裝置和生長控制裝置；所述指令接收模塊分別與所述養殖環境監控單元和所述生長過程監控單元相連，
55.具體地，所述指令接收模塊用於接收所述溫度控制指令、所述溼度控制指令、所述通風控制指令和所述生長調控指令；所述溫控執行裝置用於根據所述溫度控制指令執行升溫或降溫的動作；所述溼度控制裝置用於根據所述溼度控制指令執行乾燥或加溼的動作；所述通風控制裝置用於根據所述通風控制指令執行通風的動作；所述生長控制裝置用於根據所述生長調控指令執行投食重量控制、達標情況輸出、進食異常示警和排洩處理。
56.作為上述執行裝置的一種具體實施方式，包括：所述溫控執行裝置包括溼簾和加熱器；所述溼度控制裝置包括第一風扇和噴霧器；所述通風控制裝置包括第二風扇；所述溼簾、所述加熱器、所述第一風扇、所述噴霧器和所述第二風扇和噴霧器均與所述指令接收模塊相連。
57.具體地，所述溼簾用於當所述溫度大於所述預設溫度範圍的最大值時開啟；所述加熱器用於當所述溫度小於所述預設溫度範圍的最小值時開啟；所述第一風扇用於當所述
溼度大於所述預設溼度範圍的最大值時開啟；所述噴霧器用於當所述溼度小於所述預設溼度範圍的最小值時開啟；所述第二風扇用於當所述氨氣濃度大於所述預設氨氣濃度閾值，或所述硫化氫濃度大於所述預設氨氣濃度閾值時開啟。
58.除此之外，本實施例中的肉雞飼養監測系統還包括：顯示單元；所述顯示單元包括第一顯示模塊和第二顯示模塊；所述第一顯示模塊分別與所述數據採集單元和所述生長過程監控單元相連；所述第二顯示模塊與所述數據採集單元相連。
59.具體地，所述第一顯示模塊用於顯示所述養殖環境數據、所述目標肉雞的肉雞體重、所述目標肉雞的投食重量和所述目標肉雞的達標情況；所述第二顯示模塊用於顯示所述目標肉雞的投食重量和所述目標肉雞的剩餘食量。
60.在上述系統結構的基礎上，以單片機為控制器運行，具體實施例如下：
61.肉雞養殖對環境以及各方面的要求都比較高，若達不到相應要求，都會嚴重影響到肉雞生長，從而導致肉雞產量大幅下降。
62.如：溫度過高，肉雞採食量下降，酶活性下降，飼料轉化率下降，體重下降，呼吸困難；溫度過低，肉雞抵抗力下降，引發呼吸道疾病，採食量升高，酶活性下降，飼料轉化率下降，體重下降，活動減少。因此，需要實時顯示溫度，並控制在適宜的範圍；溼度過高，肉雞誘發麴黴菌病、球蟲病，甚至誘發傳染病；溼度過低，肉雞脫水，腳爪乾癟，誘發呼吸道疾病、大腸桿菌病；氨氣為無色且具有強烈刺激性臭味的氣體，濃度過高，肉雞肺部充血水腫，採食量下降，抵抗力下降，甚至呼吸困難，誘發喉頭水腫、壞死性支氣管炎、肺出血；硫化氫為無色、易揮發且具有強烈刺激性臭味的氣體，濃度過高。
63.肉雞在不同時期、不同體重，進食量會大不相同，公雞與母雞可售的標準體重也會有所差別；肉雞可以根據進食量的多少來初步判斷其是否出現身體不適甚至生病的狀況。因此，需要配備投食工具，並實時監測肉雞體重與食物重量。並且，肉雞的排洩物會釋放氨氣、硫化氫等有害氣體，汙染環境；排洩物中含有大量有害病原菌與寄生蟲，對肉雞本身與人類的安全都將造成嚴重危害。因此，需要及時處理肉雞產生的排洩物。
64.依據上述情況，為保證確保肉雞在適安逸舒適的環境中健康生長，從而提高肉雞產量，最主要的部分主要包括養殖環境監控單元和生長過程監控單元。其中，養殖環境監控單元和部分生長過程監控單元的控制電路結構如圖2和圖10所示，其中電路連接端點a、b、c、d、e、f均與單片機連接。
65.如圖3-圖5所示，養殖環境監控模塊，從室溫、溼度、空氣品質三方面進行監控。室溫方面，需控制在18～24℃之間，實時顯示溫度並進行調控。當室溫超過24℃時，開啟溼簾進行降溫；當室溫低於18℃時，啟動熱風式空氣加熱器進行升溫。溼度方面，需控制在55～65％之間，實時顯示溼度並進行調控。當溼度超過65％時，啟動風扇，進行負壓通風，恢復正常自動關閉；當溼度低於55％時，啟動噴霧進行增溼。空氣品質方面，氨氣濃度需控制在20ppm以下，硫化氫濃度需控制在10ppm以下，實時顯示濃度，超過相應指標，啟動風扇，進行負壓通風。恢復正常都自動關閉。
66.如圖6-圖9所示，生長過程監控模塊，從肉雞體重、進食量、排洩物三方面進行監控。肉雞體重方面，按重投食，達標出售。當體重在0.6～1.8kg之間時，每天投食110g；當體重在1.8～2.3kg之間時，每天投食170g；當體重在2.3～2.7kg之間時，每天投食200g；當體重大於2.7時，每天投食230g。當母雞超過2.5kg或者公雞超過3.5kg時，均可提示售出。進食
量方面，如果進食量低於投食量的一半，蜂鳴器響起，發出生病警告。排洩物方面，排洩物排出，衝水消毒。可採用按鍵形式或預設排洩物重量等形式。
67.在本實施例中，對於數據採集單元採集的數據，根據具體實施的需要，還會將模擬信號轉換成數位訊號(a/d轉換)，並暫存至單片機的存儲單元中，顯示單元會將存儲單元中的數據進行顯示。其中，對於實現上述功能的結構中的單片機採用at89c51型號，溫溼度傳感器採用dht11型號，氨氣濃度傳感器採用mq-135型號，硫化氫濃度傳感器採用mq-136型號，重力傳感器採用hx711型號，顯示單元採用lcd1602液晶顯示屏，加熱器採用熱風式加熱器。
68.在具體硬體連接結構中，以進食異常示警模塊及調控單元中對風扇的控制為例，進食異常示警模塊是由1個阻值為100的電阻、1個pnp三極體以及1個蜂鳴器組成的電路結構，當出現目標肉雞的剩餘食量小於投食重量的一半時，電路導通，通過蜂鳴器報警；對風扇的控制是由2個阻值為100的電阻、1個pnp三極體、1個led燈、1個二極體、1個繼電器以及1個風機組成的電路結構控制的，應用原理與進食異常示警模塊相同。其他單元(模塊)的電路及應用原理也類似。
69.在具體實施時，調控單元中的每個裝置的實現電路中還連接有lcd燈泡，在實現溫度調控、生病警告、衝水消毒前需進行lcd初始化；在實現按重投食、達標出售、生病警告、衝水消毒時，需要進行中斷處理。
70.當實現溫度調控調控時，預設溫度範圍為18～24℃之間；當實現溼度調控時，預設溼度範圍為55～65％之間；當實現空氣品質調控時，預設氨氣濃度閾值為20ppm以下，以及預設硫化氫濃度閾值為10ppm以下；當實現按重投食時，肉雞體重及對應預設投食重量為當體重在0.6～1.8kg之間時，每天投食110g、當體重在1.8～2.3kg之間時，每天投食170g、當體重在2.3～2.7kg之間時，每天投食200g、當體重大於2.7時，每天投食230g；當實現達標出售時，預設肉雞長成標準為母雞超過2.5kg或者公雞超過3.5kg；當實現生病警告時，預設異常食量條件為剩餘食量大於投食重量的一半。
71.因此，對於生長過程監控單元中的各功能：
72.按重投食：
73.以0.8kg為例，體重在0.6kg與1.8kg之間，每日進行投食110g；以2.0kg為例，體重在1.8kg與2.3kg之間，每日進行投食170g；以2.4kg為例，體重在1.8kg與2.7kg之間，每日進行投食200g；以2.9kg為例，體重大於2.7kg，每日進行投食230g。
74.達標出售：
75.如果肉雞為母雞，以2.5kg為例，體重達到2.5kg及以上，led顯示屏上顯示「s」，提示售出；如果肉雞為公雞，以3.5kg為例，體重達到3.5kg及以上，led顯示屏上顯示「s」，提示售出。
76.生病警告：
77.以投食量為每日230g為例，進行生命警告的測試。以剩餘食物重量為151g為例，蜂鳴器響起，生病警告；以剩餘食物重量為3g為例，蜂鳴器不響，沒有生病。
78.排洩物處理(衝水消毒)：
79.採用按鍵設計，其外設涉及衝水消毒電路，該實現電路如圖10所示。
80.如圖11所示，本發明還提供了一種肉雞飼養監測方法，包括：
81.步驟100：獲取養殖環境數據和生長過程數據；所述養殖環境數據包括養殖棚內的溫度、溼度、氨氣濃度和硫化氫濃度；所述生長過程數據包括目標肉雞的肉雞體重、剩餘食量和排洩物重量。
82.步驟200：根據所述養殖環境數據、預設溫度範圍、預設溼度範圍、預設氨氣濃度閾值和預設硫化氫濃度閾值，輸出環境調控指令；所述環境調控指令包括所述養殖棚內對應的溫度控制指令、溼度控制指令和通風控制指令。
83.步驟300：根據所述生長過程數據、肉雞體重及對應預設投食重量、預設肉雞長成標準、預設異常食量條件和預設排洩物重量輸出生長調控指令；所述生長調控指令包括所述目標肉雞對應的投食重量控制指令、達標情況輸出指令、進食異常示警指令和排洩處理指令。
84.步驟400：根據所述溫度控制指令控制所述養殖棚內的溫度維持在所述預設溫度範圍內；根據所述溼度控制指令控制所述養殖棚內的溼度維持在所述預設溼度範圍內；根據所述通風控制指令控制所述氨氣濃度小於所述預設氨氣濃度閾值，以及所述硫化氫濃度小於所述預設氨氣濃度閾值；根據所述生長調控指令控制所述目標肉雞的投食重量、達標情況、進食異常示警和排洩處理。
85.本發明還提供了一種電子設備，包括存儲器及處理器，所述存儲器用於存儲電腦程式，所述處理器運行所述電腦程式以使所述電子設備執行根據上述的肉雞飼養監測方法。
86.本發明還提供了一種計算機可讀存儲介質，其存儲有電腦程式，所述電腦程式被處理器執行時實現如上所述的肉雞飼養監測方法。
87.本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
88.本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。