基于物联网的新型鸡笼设计与实现

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1、2015年8月农机化研究第8期基于物联网的新型鸡笼设计与实现abcb王春山，李久熙，黄仁录，李丽华(河北农业大学a．信息科学与技术学院;b．机电工程学院;c．动物科技学院，河北保定071001)摘要:随着我国农业现代化发展的不断深入，将物联网等先进技术应用于家禽养殖已成为必然趋势，借助物联网等信息技术可实现家禽个体和群体行为、生产和环境因素等参数的长期实时在线监测和控制。为此，以新型蛋鸡笼为研究对象，重点分析了新型鸡笼的机械结构设计、传感器通信原理及数据采集与分析利用等问题。关键词:鸡笼;物联网;自然状态;生产参数中图分类号:TP39;S126文献标识

2、码:A文章编号:1003－188X(2015)08－0081－07DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.08.018数据的收集处理主要是依赖于手工方式。这样不但0引言耗费了大量的时间和精力，而且人工观察到的数据主我国蛋鸡存栏量与鸡蛋总产量在1985年超过美观性强，不利于精确、稳定、连续地记录。人工测量数［1］国后，长期居于世界首位。随着蛋鸡养殖规模化和据的方式会对蛋鸡的生活环境和生理状态产生影响，集约化的不断发展，信息化建设在蛋鸡养殖综合经济甚至引起鸡的应激反应，进而影响到监测数据的准确效益方面的作用日益突显。蛋鸡生产信息化已经成

3、性。因此，有必要设计一种新型智能鸡笼，在鸡只饲［2］为我国农业信息化建设的一个重要方向。信息技养过程中处于自然状态的情况下，鸡笼设备自动采集术在蛋鸡养殖中的应用，从家禽业角度可以分为遗传相关生产参数并进行统计分析，给出提示与预警。本［13－15］育种计算、饲料配方设计、疾病诊断与疫情监测、辅助文在前人研究的基础上，提出了一种基于物联生产管理、控制生产过程等。对于笼养蛋鸡已经开展网的新型鸡笼设计与实现，系统利用多传感器分别采并取得成果的研究主要集中在蛋鸡饲料营养、鸡病诊集蛋鸡个体的各种生产参数，包括采食量、饮水量、饮断的专家系统的建立、鸡舍的环境监测和智

4、能控制设水次数、排泄量、产蛋时间及鸡蛋质量等，经微处理器备设计，以及与蛋鸡有关的食品安全追溯系统研制等进行信息融合后以网络的方式将采集数据传回PC［3－8］端，实现了蛋鸡自然状态下生产数据的远程采集和可领域。随着福利化健康养殖的兴起，针对散养蛋鸡个体和群体行为分析、视频监控等研究也陆续展视化数据处理。开。在养殖设备方面，相关研究主要关注养鸡工程工1智能鸡笼的结构和通信艺、环境调控、粪污处理与利用，以及饮水设备、自动喂料设备、湿帘蒸发降温设备、畜用通风设备和自动1．1机械结构设计捡蛋设备等。但是，目前对于如何开发和设计智能采食量、排泄量、饮水量、蛋质量检

5、测采用HL－8化、信息化的蛋鸡养殖设备尚缺乏深入的研究，我国型悬臂式荷重传感器，产蛋个数及产蛋时间由程序根在自动化蛋鸡养殖设备、养殖信息化方面还比较落据蛋质量传感器数值变化规律计算得出。考虑料槽、后，有必要结合我国国情特色研究标准化的蛋鸡智能水箱、粪盘的质量，以及在试验过程中不可避免的冲养殖设备［9－12］。击、振动、偏载等因素，采集模块传感器量程为8kg。鸡笼设计考虑到试验中对蛋鸡单体数据的采集需求，规模化蛋鸡饲养过程中饲养风险的辨别和规避采用单鸡单笼设计。每个单笼长25cm、宽30cm，前高需要实时、连续地获取蛋鸡的生理和生产数据，目前37．5cm

6、、后高34cm。经过仿真实验，单鸡所占的空间收稿日期:2014－08－13能够满足动物福利需求。单鸡单笼便于采集个体的基金项目:国家蛋鸡产业技术体系项目(CAＲS－41－K18)数据。每个独立的空间之间相距5cm，可以防止相邻作者简介:王春山(1978－)，男，河北清河人，副教授，硕士，(E－两笼位鸡只之间的互相争斗，方便操作，避免试验设mail)chunshan9701@163．com。通讯作者:黄仁录(1957－)，男，河北藁城人，教授，博士生导师，备之间因空间不足而产生的相互影响，导致数据采集(E－mail)dkhrl@126．com。出现误差。

7、基于物联网的新型鸡笼关键构件分解图·81·2015年8月农机化研究第8期如图1所示。模块化设计的目的是为了便于安装、操作和组合定制。1．饮水量测量装置2．采食量测量装置3．蛋重及产蛋时间测量装置4．排泄量测量装置5．固定鸡笼支架6．可移动蛋重、产蛋时间、饮水量和排泄量测量支架7．可移动采食量采集测量支架图1基于物联网的新型鸡笼关键构件分解图Fig．1Keycomponents＇explodedviewofnewlayinghenscagebasedontheInternetofthings1．2体系结构设计发轮询，发送计数器累加，直到计数超过3次;如果

8、仍采食量、蛋质量、排泄量、饮水量均为质量检测，没有得到正确的响应，服务器将错误写入运行日志，统