技术领域
[0001] 本
发明涉及一种信息采集自动化系统，特别涉及一种笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置，属于畜禽养殖技术领域。
背景技术
[0002] 随着我国
家禽养殖行业的发展，一方面规模化、机械化的程度越来越高，生产
力水平不断上升，传统手工管理已不能满足大、中型鸭场信息处理的需求；另一方面，计算机技术和自动控制技术与传统家禽养殖业逐步结合，使得对养鸭生产管理的应用进行系统综合成为可能。于是出现了利用现代传感技术、计算机技术、通讯技术以及因特网技术等搭建起的一个数字化养殖监控网络和信息汇集交互平台，这在很大程度上使养殖生产中的信息能够及时获取和流通，进而实现了鸭的生产方式从传统的以物
流管理为核心到以信息流管理为核心的转变。
[0003] 目前在家禽品系育种、
饲料、营养等方面，蛋鸭的生产性能参数主要是靠手动测定，这样做不但耗费了大量的时间和精力，而且人工观察到的数据主观性强，不利于精确、稳定、连续地记录。
[0004] 特别是在蛋鸭单笼纯系育种中，需要实时、连续测定种鸭个体的生产性能数据。目前数据的收集主要依赖手工方式，不但耗费了大量的时间和精力，而且容易造成种鸭的严重应激。数据也因为人为干扰而出现
波动，影响到监测数据的准确性，进而影响整个育种工作的进展。
[0005] 2016年3月16日公开的、
专利申请号为201510996533.4、名称为“一种蛋鸡个体参数信息采集自动化系统”的中国发明专利公开了一种蛋鸡个体参数信息采集自动化系统，包括鸡架笼体，其特征在于：还包括自动控制系统，
导轨和行走系统，自动投料系统，采食量测量机构，蛋
质量称量机构，所述自动控制系统分别与所述导轨和行走系统、自动投料系统、采食量测量机构以及蛋质量称量机构相连接，所述自动投料系统位于所述导轨和行走系统的上部，所述采食量测量机构位于所述导轨和行走系统的中部，所述蛋质量称量机构位于所述导轨和行走系统的下部，所述鸡架笼体的喂食口设有采食口
挡板，所述鸡架笼体的蛋出口设有蛋出口导向板，所述鸡架笼体的接蛋槽为可移动的
单体接蛋槽，所述蛋出口导向板与所述可移动的单体接蛋槽搭接，所述鸡架笼体的饲料槽为可移动的单体饲料槽，所述鸡架笼体的可移动的单体接蛋槽的底部设有翻蛋装置，所述鸡架笼体的可移动的单体接蛋槽的侧部设有鸡蛋传送带装置，所述鸡蛋传送带装置与鸡蛋收集装置相连接；所述鸡架笼体底部设有自动清粪机构。其缺点在于：该装置虽然公开了鸡蛋传送带装置和与之相连接的鸡蛋收集装置，实现了蛋鸡采食量、蛋质量等生产性能参数的实时监测，但是在鸡蛋个体信息标记等方面还有待进一步改进。
[0006] 因此，在无人为干扰状态下，对处于自然状态下的肉鸭各种生产性能参数进行采集和标记，获得精确数据，是育种手段改进的迫切需要。
[0007] 提供一种实现在多层次、多点位对饲料和鸭蛋重量等数据的精确采集和标记的笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置就成为该技术领域急需解决的技术难题。
发明内容
[0008] 本发明的目的在于提供一种实现在多层次、多点位对饲料和鸭蛋重量等数据的精确采集和标记的笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置。
[0009] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
[0010] 一种笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置，包括鸭架笼体、自动控制系统、导轨和行走系统、自动投料系统和采食量测量机构，其特征在于：还包括蛋重称量及标识机构和体重称量装置以及喷淋装置，所述自动控制系统分别与所述导轨和行走系统、自动投料系统、采食量测量机构以及蛋重称量及标识机构相连接，所述自动投料系统位于所述导轨和行走系统的上部，所述采食量测量机构位于所述导轨和行走系统的中部，所述蛋重称量及标识机构位于所述导轨和行走系统的下部，所述鸭架笼体的喂食口设有采食口挡板，所述鸭架笼体的出蛋口处设有与出蛋口挡板转动轴相连接的出蛋口挡板，对鸭笼出蛋口进行封挡，所述鸭架笼体的蛋出口处还设有蛋出口导向板，所述蛋出口导向板与所述蛋重称量及标识机构搭接，所述鸭架笼体的饲料槽为可移动的单体饲料槽，所述蛋重称量及标识机构与鸭蛋收集装置相连接；所述鸭架笼体底部设有自动清粪机构；所述喷淋装置位于所述鸭架笼体的上方；所述体重称量装置与所述鸭架笼体相连接。
[0011] 优选地，所述蛋重称量及标识机构包括鸭蛋传送带装置、鸭蛋阻隔板、IC卡、RFID射频感应器、光电
传感器、蛋重称量装置、旋转拨叉、鸭蛋拨正装置、鸭蛋喷码机、鸭蛋收集装置和传送带
电机；所述鸭蛋传送带装置上设有安装识别码的鸭蛋阻隔板和IC卡，所述鸭蛋拨正装置和鸭蛋喷码机位于所述鸭蛋传送带装置的末端，所述蛋重称量装置与所述鸭蛋传送带装置搭接，所述旋转拨叉位于所述蛋重称量装置之上，所述鸭蛋传送带装置与所述鸭蛋收集装置相连接，所述传送带电机装配在所述鸭蛋收集装置末端。
[0012] 优选地，所述体重称量装置包括第二升降电机，体重称量挑杆，称量传感器，笼体提梁，第一上限位
开关，第二下限位开关，个体单笼，所述个体单笼通过笼体提梁和体重称量挑杆与称量传感器相连接，所述称量传感器与所述第二升降电机和第二上限位开关相连接，然后与第一下限位开关相连接。
[0013] 优选地，所述喷淋装置和进水管道相连接。
[0014] 优选地，所述采食量测量机构为基于RFID的8通路采食量测量机构。
[0015] 优选地，所述
光电传感器通过蛋重
数据采集系统与电脑相连接。
[0016] 优选地，所述蛋重称量装置通过LAN口与电脑相连接。
[0017] 优选地，所述蛋重称量装置中的称重传感器与电脑相连接，将采集到鸭蛋的重量数据传给电脑，电脑自动记录下相对应鸭笼序号鸡蛋的数据和对应的特定喷码标识。
[0018] 优选地，所述旋转拨叉由步进电机和拨叉组成，并与电脑相连接，当电脑采集完在蛋重称量装置上面的鸭蛋重量信息时，电脑启动步进电机，步进电机带动拨叉旋转一定
角度，将鸭蛋移动到鸭蛋传送带装置上面，通过鸭蛋传送带装置运输到鸭蛋收集装置。
[0019] 优选地，所述鸭蛋拨正装置由两组光轴、耐久性柔性
弹簧组成，呈V型，第一组光轴与柔性弹簧装置主要负责把不规则运行的鸭蛋进行第一次扶正，使其排列有规律；第二组光轴与柔性弹簧装置是将第一次扶正的鸭蛋借助柔性弹簧的作用力，使其形态固定，便于后续喷码。
[0020] 优选地，所述鸭蛋喷码机包括高速、高
精度的实时喷码系统；嵌入式激光喷码机，上位机和下位机通信协议。
[0021] 优选地，所述自动控制系统包括上位机和下位机，所述上位机和下位机之间采用RS485串行通讯。
[0022] 优选地，所述导轨和行走系统中的电机通过RS485或RS232与上位机相连接，所述采食量测量机构和蛋重称量装置中的传感装置和电机通过RS485或RS232与上位机相连接，所述自动投料系统中的料仓称重传感器通过RS485或RS232与上位机相连接。
[0023] 优选地，所述自动投料系统包括自动下料仓、倾倒机构、料仓称重传感器和螺旋给料器。
[0024] 优选地，所述导轨和行走系统包括两个，一个是上料导轨和行走系统，所述自动投料系统位于所述上料导轨和行走系统的上部；另一个是采集导轨和行走系统，所述采食量测量机构位于所述采集导轨和行走系统的中部，所述蛋重称量装置位于所述采集导轨和行走系统的下部。
[0025] 优选地，所述单体饲料槽下端连接有托杆。
[0026] 优选地，所述采食量测量机构包括电机固定杆，直线电机，电机升降机构，托板，位于所述托板上面的称重传感器，位于所述称重传感器上面的顶板。
[0027] 优选地，所述蛋重称量装置包括电机固定杆，直线电机，电机升降机构，托板，位于所述托板上面的称重传感器，位于所述称重传感器上面的顶板。
[0028] 优选地，所述自动控制系统设有人工控制和自动控制两种工作模式，在人工控
制模式下，自动投料系统由人工操纵在鸭舍自主行走；自动控制模式下，自动投料系统按照饲喂要求在
单片机的控制下行进。
[0029] 优选地，所述在人工控制模式下，自动投料系统的行进速度可以自行掌握。
[0030] 优选地，所述自动投料系统上设有
接近开关，在导轨上有停止位挡
块。(自动投料系统的速度可调，通过PLCD/A输出，控制调速器进行速度调节，形成闭环控制系统。)[0031] 优选地，所述自动清粪系统包括清粪机主动装置、清粪机从动轮、PVC传粪带、传粪带防渗漏护板，主动装置和清粪机从动轮之间通过PVC传粪带连接，传粪带防渗漏护板通过笼子架体固定在传送带两侧，防止
粪便水分含量高的时候从侧面渗出，传送带松紧调节装置安装在清粪机从动轮上，从动轮有正旋和反旋
螺纹，防止传送带在传送粪便过程中跑偏和打滑。
[0032] 优选地，所述在人工控制模式下，自动投料系统的行进速度可以自行掌握。
[0033] 优选地，所述自动投料系统上设有接近开关，在行车架体上有停车感应器。
[0034] 本发明的优点：
[0035] 本发明的笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置实现了蛋鸭采食量、蛋质量等生产性能参数的实时监测和标记。
[0036] 本发明的笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置对家禽品系育种、饲料、营养等问题中精确、稳定、连续地记录各项参数并做标记，减小工作量具有特殊的现实意义。
[0037] 下面通过
附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围的限制。
实施例中的实施条件和装置除非特别注明，均为本领域常规的实施条件和市场上可采购的常规的装置。
附图说明
[0038] 图1为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置的结构示意图。
[0039] 图2为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置中的行车的结构示意图。
[0040] 图3为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置中的蛋重称量及标识机构的结构示意图。
[0041] 图4为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置中的采食量测量机构和喷淋系统的安装结构示意图。
[0042] 图5为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置的鸭架笼体和鸭笼活动
底板的结构示意图。
[0043] 图6为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置的单体饲料槽的结构示意图。
[0044] 图中各主要零部件的名称：
[0045] 1 料仓 2 饲料输送管
[0046] 3 进料口感应器 4 料斗
[0047] 5 下料管 6 自动投料系统电机
[0048] 7 行车架体 8 自动控制系统
[0049] 9 行车行走电机 10 采食量测量机构
[0050] 11 体重称量装置 12 行车停车感应器
[0051] 13 进水管道 14 喷淋装置
[0052] 15 鸭架笼体 16 鸭笼活动底板
[0053] 17 停车感应器 18 采食口挡板
[0054] 19 采食口挡板电机 20 单体饲料槽
[0055] 21 单体饲料槽托板 22 出蛋口挡板
[0056] 23 出蛋口挡板电机 24 蛋出口导向板
[0057] 25 鸭蛋传送带装置 26 鸭蛋阻隔板
[0058] 27 IC卡 28 RFID射频感应器
[0059] 29 光电传感器 30 蛋重称量装置
[0060] 31 旋转拨叉 32 鸭蛋拨正装置
[0061] 33 鸭蛋喷码机 34 鸭蛋收集装置
[0062] 35 传送带电机 36 挡粪板
[0063] 37 清粪带凹槽 38 自动清粪机构
具体实施方式
[0064] 实施例1
[0065] 如图1所示，为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置的结构示意图。图中，包括饲料输送管2，进料口感应器3，料斗4，下料管5，自动投料系统电机6，行车架体7，自动控制系统8，采食量测量机构10，体重称量装置11，行车停车感应器12，进水管道13，喷淋装置14，鸭架笼体15，鸭笼活动底板16，停车感应器17，采食口挡板18，采食口挡板电机19，单体饲料槽20，单体饲料槽托板21，出蛋口挡板22，出蛋口挡板电机23，蛋出口导向板24，鸭蛋传送带装置25，RFID射频感应器28，光电传感器29，蛋重称量装置30，旋转拨叉31，鸭蛋收集装置34，传送带电机35，挡粪板36，清粪带凹槽37，自动清粪机构38。
[0066] 如图2所示，为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置中的行车的结构示意图，其中，包括料仓1，饲料输送管2，料斗3，下料管4,自动投料系统电机5，进料口感应器6，行车架体7，自动控制系统8，行车行走电机9，采食量测量机构10，行车停车感应器11，行车停车感应器12。
[0067] 如图3所示，为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置中的蛋重称量及标识机构的结构示意图，其中，停车感应片17，采食口挡板18，单体饲料槽20，单体饲料槽托板21，出蛋口挡板22，蛋出口导向板24，鸭蛋传送带装置25，鸭蛋阻隔板26，IC卡27，RFID射频感应器28，光电传感器29，蛋重称量装置30，旋转拨叉31，鸭蛋拨正装置32，鸭蛋喷码机33。
[0068] 如图4所示，本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置中的采食量测量机构和喷淋系统的安装结构示意图。其中，10为采食量测量机构，11为体重称量装置，12为行车停车感应器，13为进水管道，14为喷淋装置，15为鸭架笼体，16为鸭笼活动底板，17为停车感应器，18为采食口挡板，20为单体饲料槽，21为单体饲料槽托板，36为挡粪板，与鸭架笼体15相连接，37为清粪带凹槽，位于鸭架笼体15的下部，38为自动清粪机构。
[0069] 如图5所示，为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置的鸭架笼体和鸭笼活动底板的结构示意图，其中，15为鸭架笼体，16为鸭笼活动底板。
[0070] 如图6所示，为本发明笼养肉鸭育种信息自动采集和标记装置的单体饲料槽的结构示意图。
[0071] 所述自动投料系统由料仓1，饲料输送管2，进料口感应器3，料斗4，下料管5,自动投料系统电机6组成，料仓1将饲料经饲料输送管2输送至料斗3中，出料口上方设所述进料口感应器3，可自动控制上料量，出料口设自动挡板装置，饲料到达出料口，挡板打开，饲料落入行车贮料箱，贮料箱满载后，出料口挡板自动关闭，通过下料管5输送至单体饲料槽20中。
[0072] 所述导轨和行走系统由行车架体7，行车行走电机9，采食量测量机构10，行车停车感应器12以及自动控制系统8组成，行车可遥控控制，在行走过程中同时完成空料盒和投喂后料盒自动称重任务；所述采食量测量机构10位于导轨和行车系统的中部，经行车停车感应器12到达停车感应器17处，所述采食量测量机构10同时运行到相应鸭位，经单体饲料槽称重传感器准确
定位后，电机升降机构升起单体饲料槽称重传感器，单体饲料槽称重传感器托起单体饲料槽20，称量饲料重量。
喂料称重完成后，触发限位片后自动返回，停在自动喂料机下端，自动投料机自动送料，等待下一次喂料任务。
[0073] 所述蛋重称量及标识机构包括鸭蛋传送带装置25、鸭蛋阻隔板26、IC卡27、RFID射频感应器28、光电传感器29、蛋重称量装置30、旋转拨叉31、鸭蛋拨正装置32、鸭蛋喷码机33、鸭蛋收集装置34和传送带电机35，所述蛋重称量及标识机构与所述蛋出口导向板24搭接，鸭蛋沿蛋出口导向板24进入鸭蛋传送带装置25，所述鸭蛋拨正装置32、光电传感器29和鸭蛋喷码机33组成鸭蛋喷码导向装置，位于所述鸭蛋传送带装置末端，负责把鸭蛋传送带装置25上不规则运行的鸭蛋扶正，由鸭蛋喷码机33进行喷码，喷码工作在传送带运动过程中完成；蛋重称量装置30与所述鸭蛋传送带装置25搭接，喷码完成后，进行蛋重称量，称量工作完成后由所述旋转拨叉31将鸭蛋拨到鸭蛋传送带装置，将鸭蛋送入鸭蛋收集装置34中；所述传送带电机35装配在所述鸭蛋收集装置34的末端。
[0074] 所述鸭笼架体底部设有自动清粪系统，所述自动清粪系统，包括清粪机主动装置、清粪机从动轮、PVC传粪带、传粪带防渗漏护板、传送带松紧调节装置。主动装置和清粪机从动轮之间通过PVC传粪带连接，传粪带防渗漏护板通过笼子架体固定在传送带两侧，防止粪便水分含量高的时候从侧面渗出，传送带松紧调节装置安装在清粪机从动轮上，从动轮有正旋和反旋螺纹，防止传送带在传送粪便过程中跑偏和打滑。
[0075] 所述自动清粪机构38安装在所述每层鸭笼架体15的底部，当机器启动时，由电机、减速器经过链条股动各层的自动辊工作，在被迫辊与自动辊的
挤压下发生
摩擦力，滚动承粪带沿笼组长度方向移动，将鸭粪输送到一端，被端部设置的刮粪板刮落，然后完结清粪工作。
[0076] 当采食量测量机构10中的称重传感器的称重量达到慢下料停止点即快下料停止点时，自动控制系统中的计算机将控制
变频器跳变至低频，使用变频给料增加了配料控制过程的灵活性，也为精确给料提供了
基础。
[0077] 投料结束后，自动投料系统继续前进，进行下一只蛋鸭的识别、定位及饲喂。整排饲喂结束后，将自动投料系统回复至初始喂料状态，加好饲料准备下一次喂料。
[0078] 笼养蛋鸭育种信息自动采集和标记装置，包括料仓1，饲料输送管2，进料口感应器3，料斗4，下料管5，自动投料系统电机6，行车架体7，自动控制系统8，行车行走电机9，采食量测量机构10，体重称量装置11，行车停车感应器12，进水管道13，喷淋装置14，鸭架笼体
15，鸭笼活动底板16，停车感应器17，采食口挡板18，采食口挡板电机19，单体饲料槽20，单体饲料槽托板21，出蛋口挡板22，出蛋口挡板电机23，蛋出口导向板24，鸭蛋传送带装置25，鸭蛋阻隔板26，IC卡27，RFID射频感应器28，光电传感器29，蛋重称量装置30，旋转拨叉31，鸭蛋拨正装置32，鸭蛋喷码机33，鸭蛋收集装置34，传送带电机35，挡粪板36，清粪带凹槽
37，自动清粪机构38。自动控制系统8分别与自动投料系统电机6、行车行走电机9，采食口挡板电机19以及出蛋口挡板电机23相连接，所述自动投料系统包括自动上料机和定量投料装置，行走系统沿导轨运动，所述采食量测量机构位于所述导轨和行走系统的中部，所述蛋重称量及标识机构与鸭笼架体搭接，所述鸭笼架体15的喂食口设有采食口挡板18，所述鸭笼架体15的饲料槽为可移动的单体饲料槽20，所述单体饲料槽托板21卡住所述可移动的单体饲料槽20，固定于所述鸭笼架体15上，所述鸭笼架体15的蛋出口设有蛋出口导向板24，所述鸭笼架体15的出蛋口设有出蛋口挡板22，所述蛋出口导向板24与所述鸭蛋传送带装置25搭接，所述鸭蛋传送带装置25上设有安装识别码的鸭蛋阻隔板26和IC卡27，所述鸭蛋拨正装置32、光电传感器29以及鸭蛋喷码机33组成鸭蛋喷码导向装置，位于所述鸭蛋传送带装置
25的末端，所述蛋重称量装置30与所述鸭蛋传送带装置25搭接，所述旋转拨叉31位于所述蛋重称量装置30之上，所述鸭蛋传送带装置25与所述鸭蛋收集装置34相连接，所述传送带电机35装配在所述鸭蛋收集装置34的末端；所述鸭笼架体15的底部设有自动清粪机构38。
料仓1将饲料经饲料输送管2输送至料斗4中，然后通过下料管5输送至单体饲料槽20中，在自动投料系统运行前，所述采食口挡板18关闭，阻挡鸭只啄食饲料，以保证采食量测量的准确性，也可以避免自动投料系统夹伤鸭只；所述自动投料系统在导轨和行走系统的轨道上运行，通过下料管4将饲料均匀地加到单体饲料槽20中。体重称量装置11与鸭架笼体15相连接。喷淋装置14固定于鸭架笼体15的上方，并与进水管道13相连接。
[0079] 自动投料系统输送的料是流动性较差的饲料，为了提高耗料量称量系统的工作效率，称量的速度要快而且称量的精度要高，同时要兼顾整个装置的性能及制造成本。在快速加料过程中，当达到每只蛋鸭所设定的饲喂量时，单体饲料槽称重传感器给出停止给料
信号，
信号传输到自动控制系统，通过执行元件使供料停止。鸭笼每侧为阶梯安装，分为两层，自动投料系统沿着鸭笼安装方向运动，在每个鸭位能准确停止，自动投料系统上装有停车感应器，车的速度可调，通过PLCD/A输出，控制调速器进行速度调节，是一个闭环控制系统。采食量测量机构插到单体饲料槽底部，由直线电机将单体饲料槽托起，称量饲料重量，同时配合第二位单体饲料槽的投料完成。
[0080] 自动投料系统采用变频调速的方法，开始加料时高速加料，当接近设定值时低速加料。
[0081] 自动控制系统包括有上位机和下位机，所述上位机和下位机之间采用RS485串行通讯。
[0082] 自动控制系统设有人工控制和自动控制两种工作模式，在人工控制模式下，自动喂料机构由人工操纵在鸭舍自主行走；自动控制模式下，自动喂料机构按照饲喂要求在单片机的控制下行进。在人工控制模式下，投料机的行进速度可以自行掌握。
[0083] 本发明的笼养蛋鸭育种信息自动采集和标记装置利用称重传感器与电机升降机构分别采集蛋鸭个体的各种生产参数，包括采食量、鸭蛋质量等并做标记，经
微处理器进行信息融合后以网络的方式将采集数据传回PC端。实现了蛋鸭自然状态下生产数据的远程采集和标记。数据的准确度高，而且符合被测个体的实际情况。
