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平养蛋鸡种蛋智能收集和标记系统
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摘要：近年种鸡笼养和人工授精技术作为种鸡饲养中先进的生产要素得到较快推广，成为种鸡场提高单位面积饲养量，节省饲料和提高产蛋后期受精率的有力措施。但由于生产环境和饲养条件
近年种鸡笼养和人工授精技术作为种鸡饲养中先进的生产要素得到较快推广，成为种鸡场提高单位面积饲养量，节省饲料和提高产蛋后期受精率的有力措施。但由于生产环境和饲养条件的变化，新的疫情不断发生，种鸡笼养的一些不利因素逐渐展现。种鸡在笼内运动的限制，影响了种鸡正常的生命活动，机体代谢改变，抵抗能力降低，易发病。有研究表明蛋种鸡平养除受精率低外其他生产指标都高于笼养，这得益于平养有一定的运动空间，有效运动增强了种鸡体质，提高了抗病能力，产出的种蛋从胚胎发育到孵化出壳的雏鸡都优于笼养。平养环境下进行个体选择法进行选育的关键在于：能够准确的识别蛋鸡个体及其后代（即确定鸡蛋是产自哪一只鸡）。因此亟待开发一种人工成本低、自动化程度高、能够自动识别、连续跟踪记录每只种鸡产蛋情况的育种系统。
1 系统结构及工作流程
1.1 系统结构
图1 蛋鸡种蛋智能收集和标记系统结构图1.缓冲垫 2.活动底板 3.重量传感器 4.电推杆 5.传送带 6.喷码打印机 7.产蛋箱 8.红外线光电传感器
图2 蛋鸡种蛋智能收集和标记系统部分实物图
1.2 工作流程
平养蛋鸡种蛋智能收集和标记系统主要分为四个环节：蛋鸡识别，动作判断，种蛋收集，种蛋标记。蛋鸡识别环节是通过产蛋箱入口处的红外线光电传感器读取进入产蛋箱的蛋鸡事前佩戴好的唯一的RFID读卡器，读取到的蛋鸡信息由产蛋箱上传给上位机程序。动作判断主要通过压力传感器来判断，当红外线光电传感器检测到有物体经过入口，则读取压力传感器的信息，如果符合一只蛋鸡的重量，则判断状态为有鸡状态，同时发送状态码给上位机程序，上位机收到状态码，将状态置为有鸡。当红外线光电传感器检测到蛋鸡离开产蛋箱后，同时再次读取压力传感器的信息，如果质量符合一只鸡蛋的重量，则判断状态为有蛋，向上位机发送无鸡有蛋的状态码，上位机下发指令使产蛋箱关门，防止其他蛋鸡进入产蛋箱同时产蛋，并且打开产蛋箱活动底板，使鸡蛋滚落到传送带上。如果质量不符合一只鸡蛋的重量，则发送状态为无鸡无蛋，产蛋箱回归初始状态，连续工作。种蛋收集环节是在上位机的指令下进行的翻板操作，鸡蛋由产蛋箱滚落至传送带上，种蛋标记是上位机把收到的蛋鸡信息传送到喷码打印机处，把蛋鸡的信息标记到对应的鸡蛋上。
上位机工作的方式是与产蛋箱事先使用socket的方法建立TCP连接，连接建立成功后，上位机以2秒的间隔轮询产蛋箱状态，收到产蛋箱的状态进行分析并对不同状态下达不同的指令，以保证系统正常的运行，另外就是把产蛋箱状态码中包含的蛋鸡标号，蛋重等信息储存的数据库中或者发送给喷码打印机。
2 创新
系统能够在种鸡无应激的情况下连续地自动记录种鸡个体产蛋行为，自动收集各产蛋箱中的种蛋并进行识别、计数、称重与喷码标记。采用射频技术、光电传感技术融合，实现了种鸡产蛋个体的准确识别，识别正确率为100%。采用非接触式喷码打印技术将种鸡个体编号信息记录在其所产种蛋蛋壳上，解决了种鸡个体与其所产鸡蛋对应关系的无应激自动记录难题。
该系统的先进性和创新性主要表现在：（1）采用高频13.56 mHz脚环式电子标签和读卡器克服了读卡器之间距离比较近（＜1.5m）时因同频干扰导致的误读问题。便于在生产环境下多个产蛋箱集中布置（产蛋箱之间的距离＞10cm即可），同时克服了潮湿、污物对RFID标签的识别准确性的影响。（2）能够识别每一枚种蛋产自哪一只种鸡，解决了平养本交条件下个体选择法实施育种难以准确记录谱系关系的难题。这在平养条件下蛋鸡育种行业中属于首创（3）种蛋收集装置的种蛋破损率小于1%，通过种蛋姿态调整，采用非接触式喷码打印技术将种鸡个体信息喷印在种蛋蛋壳之上，实现种鸡与种蛋的标记。（4）产蛋箱自动完成产蛋的计数、产蛋时间记录和种蛋质量称量，并上传给数据库。通过软件可以快速统计每一只种鸡的产蛋数量、产蛋重量，准确筛选出高产种鸡个体。并能够通过进入和离开产蛋箱的时间，分析种鸡个体的产蛋行为和规律。
本项目为平养本交条件下育种提供了一种智能装备，解决了无应激种鸡个体与所产种鸡对应记录的难题。从技术的角度，实现了记录的自动化，节省了人力，提高了标记的准确性。从产业的角度，丰富了种鸡选育的技术手段，突破以往的种鸡选留的盲目性，可以促进建成科学的现代化种鸡繁育体系，系统自动记录种鸡个体产蛋个数、产蛋时间、种蛋质量等生产数据，为种鸡及其他家禽养殖过程中“大数据”的积累提供了可行的技术支持。
文章来源：《计算机产品与流通》 网址: http://www.jsjcpylt.cn/qikandaodu/2020/1210/674.html
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