一種牛只計數(shù)裝置、牛只計數(shù)系統(tǒng)和對應(yīng)的牛只計數(shù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于信息自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種牛只計數(shù)裝置、牛只計數(shù)系統(tǒng)和對應(yīng)的牛只計數(shù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，奶牛業(yè)在我國畜牧業(yè)中已經(jīng)成為了支柱型企業(yè)，它的發(fā)展決定了我國畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)水平，影響著我國國民的健康狀況。隨著我國畜牧業(yè)的崛起，對牛奶的需求量增大，奶牛養(yǎng)殖牧場的規(guī)模也需要不斷的擴(kuò)大。近些年來，奶牛養(yǎng)殖牧場不斷向規(guī)?；?、自動化和信息化發(fā)展，單個牧場的牛只數(shù)量可以達(dá)到5000只以上。由于每頭奶牛的狀態(tài)不同，要按照產(chǎn)奶牛的繁育階段、產(chǎn)奶量高低等指標(biāo)進(jìn)行分群管理，各牛群之間不斷流通變化，因此，對群體進(jìn)行準(zhǔn)確計數(shù)和個體識別是精細(xì)化管理的重要環(huán)節(jié)。因此，在牛舍管理、擠奶管理等需要計數(shù)牛只的場合，需要一種能夠方便、快速、準(zhǔn)確牛只計數(shù)方法。
[0003]傳統(tǒng)的奶牛養(yǎng)殖行業(yè)采用人工計數(shù)對牛只進(jìn)行計數(shù)，工作量大，可靠性差。因此，使用傳統(tǒng)的人工方式對牛群進(jìn)行計數(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展的需要。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的信息自動化技術(shù)，如申請公布號為CN103953252A的專利文件公開了一種車庫門用紅外傳感系統(tǒng)及其使用方法，在車庫門的門板外側(cè)底部和門板內(nèi)側(cè)底部分別設(shè)置第一紅外傳感陣列和第二紅外傳感陣列，第一紅外傳感陣列和第二紅外傳感陣列中均設(shè)有兩個以上均勻排布成一的紅外傳感器，第一紅外傳感陣列和第二紅外傳感陣列均與控制器相連。通過兩排傳感器，能夠準(zhǔn)確獲知車輛是否真正進(jìn)入車庫。
[0005]將上述信息自動化技術(shù)應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖牧場的管理領(lǐng)域，用于對牛只進(jìn)行計數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)牛只的自動化計數(shù)。然而，上述技術(shù)受制于牛只作為動物，其外形不規(guī)則，運(yùn)動方式具有隨意性等因素的影響，計數(shù)準(zhǔn)確性很差。例如，當(dāng)兩頭牛收尾重疊進(jìn)入計數(shù)通道或者兩頭牛一前一后、有部分重疊地進(jìn)入計數(shù)通道時，容易出現(xiàn)計數(shù)混亂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種牛只計數(shù)裝置、牛只計數(shù)系統(tǒng)和對應(yīng)的牛只計數(shù)方法，用以解決的現(xiàn)有技術(shù)中的牛只計數(shù)系統(tǒng)和牛只計數(shù)方法準(zhǔn)確性差的問題。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括:
[0008]—種牛只計數(shù)裝置，包括用于在供單頭牛經(jīng)過的計數(shù)通道的前后方向上設(shè)置的一對前部紅外對射光電傳感器S1、一對后部紅外對射光電傳感器S2、以及設(shè)置在后部紅外對射光電傳感器S2的正下方或正下方靠后的一對底部紅外對射光電傳感器S3 ;所述前部紅外對射光電傳感器S1、后部紅外對射光電傳感器S2的安裝高度與牛軀干相適應(yīng)，所述底部紅外對射光電傳感器S3的安裝高度與牛腿相適應(yīng)；所述前部紅外對射光電傳感器SI與后部紅外對射光電傳感器S2之間的距離小于牛軀干長度。
[0009]所述前部紅外對射光電傳感器S1、后部紅外對射光電傳感器S2以及底部紅外對射光電傳感器S3分別通過AD轉(zhuǎn)換芯片連接上位機(jī)。
[0010]所述前部紅外對射光電傳感器SI和后部紅外對射光電傳感器S2之間的距離為1.4m ?1.6mο
[0011]—種牛只計數(shù)系統(tǒng)，包括在供單頭牛經(jīng)過的計數(shù)通道的前后方向上設(shè)置的一對前部紅外對射光電傳感器S1、一對后部紅外對射光電傳感器S2、以及設(shè)置在后部紅外對射光電傳感器S2的正下方或正下方靠后的一對底部紅外對射光電傳感器S3 ;所述前部紅外對射光電傳感器S1、后部紅外對射光電傳感器S2的安裝高度與牛軀干相適應(yīng)，所述底部紅外對射光電傳感器S3的安裝高度與牛腿相適應(yīng)；所述前部紅外對射光電傳感器SI與后部紅外對射光電傳感器S2之間的距離小于牛軀干長度。
[0012]所述前部紅外對射光電傳感器S1、后部紅外對射光電傳感器S2以及底部紅外對射光電傳感器S3分別通過AD轉(zhuǎn)換芯片連接上位機(jī)。
[0013]所述前部紅外對射光電傳感器SI和后部紅外對射光電傳感器S2之間的距離為1.4m ?1.6m。
[0014]所述底部紅外對射光電傳感器S3距地面高度為0.3m。
[0015]一種基于上述牛只計數(shù)系統(tǒng)的牛只計數(shù)方法，通過不斷讀取前部紅外對射光電傳感器S1、后部紅外對射光電傳感器S2和底部紅外對射光電傳感器S3信號狀態(tài)并進(jìn)行判斷，判斷是否對當(dāng)前牛只計數(shù)值加1，最終獲得經(jīng)過通道的牛只數(shù)量；其具體的判斷方式如下:
[0016]在一定時間內(nèi)，判斷是否滿足條件1:S1輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I變化，并且在SI輸出的信號狀態(tài)保持為I的情況下，S2輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I變化；當(dāng)滿足條件I時，將牛只計數(shù)值加I ;
[0017]同時，判斷是否滿足條件I1:通過S3計算通過的牛腿數(shù)，判斷牛腿計數(shù)大于n，n>4 ;當(dāng)前部紅外對射光電傳感器S3的牛腿計數(shù)滿足條件II時，將牛只計數(shù)值增加相應(yīng)數(shù)值，并且將底部紅外對射光電傳感器S3的牛腿計數(shù)清零；否則，直接將S3的牛腿計數(shù)清零。
[0018]所述步驟(3)中條件II的η為6 ;當(dāng)前部紅外對射光電傳感器S3的牛腿計數(shù)大于6時，將牛只計數(shù)值增加1，并且將底部紅外對射光電傳感器S3的牛腿計數(shù)清零；否則，直接將S3的牛腿計數(shù)清零。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:當(dāng)牛只進(jìn)入供單頭牛經(jīng)過的計數(shù)通道時，通過在通道的前后方向上設(shè)置的一對前部紅外對射光電傳感器Si和一對與SI之間的距離小于牛軀干長度的后部紅外對射光電傳感器S2實現(xiàn)對牛軀干進(jìn)行計數(shù)；通過一對設(shè)置在SI和S2之間的底部紅外對射光電傳感器S3實現(xiàn)對牛腿進(jìn)行計數(shù)。并根據(jù)條件1:S1輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I變化，并且在SI輸出的信號狀態(tài)保持為I的情況下，S2輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I變化；條件I1:通過S3計算通過的牛腿數(shù)，判斷牛腿計數(shù)大于n，n>4來判斷實際進(jìn)入的牛只數(shù)量。本發(fā)明的牛只計數(shù)系統(tǒng)和計數(shù)方法效率高，可靠性高，當(dāng)兩頭牛收尾重疊進(jìn)入計數(shù)通道或者兩頭牛一前一后、有部分重疊地進(jìn)入計數(shù)通道時，通過牛腿計數(shù)結(jié)合牛軀干計數(shù)共同進(jìn)行牛只計數(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，提升了計數(shù)的準(zhǔn)確度。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明牛只計數(shù)系統(tǒng)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明牛只計數(shù)方法實施例的流程圖。
【具體實施方式】
[0022]牛只計數(shù)系統(tǒng)實施例
[0023]如圖1所示，本發(fā)明實施例的牛只計數(shù)系統(tǒng)包括一對前部紅外對射光電傳感器S1、一對后部紅外對射光電傳感器S2和一對底部紅外對射光電傳感器S3，S1、S2和S3分別通過AD轉(zhuǎn)換芯片連接到上位機(jī)。
[0024]其中，前部紅外對射光電傳感器SI設(shè)置在計數(shù)通道進(jìn)口處，其距離地面高度為1.2m，后部紅外對射光電傳感器S2設(shè)置在前部紅外對射光電傳感器SI的后方1.5m處，底部紅外對射光電傳感器S3設(shè)置在后部紅外對射光電傳感器S2的正下方、距地面高度0.3m處。
[0025]通過上述位置與高度設(shè)置，使得前部紅外對射光電傳感器SI到后部紅外對射光電傳感器S2之間的距離小于牛軀干長度，前部紅外對射光電傳感器SI和后部紅外對射光電傳感器S2能夠?qū)崿F(xiàn)對牛軀干進(jìn)行計數(shù)，底部紅外對射光電傳感器S3能夠?qū)崿F(xiàn)對牛腿進(jìn)行計數(shù)。未被遮擋時，紅外對射光電傳感器輸出狀態(tài)為O，有遮擋時紅外對射光電傳感器輸出狀態(tài)為I。
[0026]牛只進(jìn)入供單頭牛經(jīng)過的計數(shù)通道時，遮擋前部紅外對射光電傳感器SI觸發(fā)，SI輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)了 O — I的變化；之后前部紅外對射光電傳感器SI觸發(fā)保持，SI輸出的信號狀態(tài)保持為I。牛只前進(jìn)到后部紅外對射光電傳感器S2處，遮擋后部紅外對射光電傳感器S2觸發(fā)，S2輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)了 O — I的變化；進(jìn)而后部紅外對射光電傳感器S2觸發(fā)保持，S2輸出的信號狀態(tài)保持為I。而后牛只離開前部紅外對射光電傳感器SI處，SI解除觸發(fā)，其輸出的信號狀態(tài)由I — O ;牛只離開后部紅外對射光電傳感器S2處，S2解除觸發(fā)，其輸出的信號狀態(tài)由1 — 0。同時，在牛只離開后部紅外對射光電傳感器S2處時，通過設(shè)置在后部紅外對射光電傳感器S2正下方的底部紅外對射光電傳感器S3對牛腿進(jìn)行計數(shù)。
[0027]AD轉(zhuǎn)換芯片實時將前部紅外對射光電傳感器S1、后部紅外對射光電傳感器S2和底部紅外對射光電傳感器S3輸出的信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳送到上位機(jī)，通過上位機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
[0028]當(dāng)前部紅外對射光電傳感器SI和后部紅外對射光電傳感器S2的狀態(tài)變化過程滿足條件1:S1輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I變化，并且在SI輸出的信號狀態(tài)保持為I的情況下，S2輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I變化；上位機(jī)將牛只計數(shù)值加I。同時，在后部紅外對射光電傳感器S2輸出的信號狀態(tài)為I — O時，判斷底部紅外對射光電傳感器S3的牛腿計數(shù)，當(dāng)?shù)撞考t外對射光電傳感器S3的牛腿計數(shù)滿足條件II:S3的牛腿計數(shù)大于6，牛只計數(shù)值加1，上位機(jī)輸出信號將底部紅外對射光電傳感器S3的牛腿計數(shù)清零，否則，上位機(jī)輸出信號直接將底部紅外對射光電傳感器S3的牛腿計數(shù)清零。
[0029]在上述牛只計數(shù)過程中，即從前部紅外對射光電傳感器SI觸發(fā)到后部紅外對射光電傳感器S2觸發(fā)解除的過程中，如果是工作人員經(jīng)過，由于前部紅外對射光電傳感器SI和后部紅外對射光電傳感器S2之間的距離為1.5m，在前部紅外對射光電傳感器SI觸發(fā)后，即SI輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I的變化后，前部紅外對射光電傳感器SI觸發(fā)解除，SI輸出的狀信號狀態(tài)由I — 0，之后后部紅外對射光電傳感器S2才會觸發(fā)，即S2輸出的信號狀態(tài)由O — 1，因此，不會出現(xiàn)前部紅外對射光電傳感器SI和后部紅外對射光電傳感器S2同時觸發(fā)保持，不滿足條件1:S1輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I變化，并且在SI輸出的信號狀態(tài)保持為I的情況下，S2輸出的信號狀態(tài)實現(xiàn)O — I變化；牛只計數(shù)值不增加，因此排除了人員走動對牛只計數(shù)的干擾。
[0030]在上述的牛只計數(shù)過程中，即從前部紅外對射光電傳感器SI觸發(fā)到后部紅外對射光電傳感器S2觸發(fā)解除的過程中，如果牛只有