规模化养猪场群体母猪精细饲喂控制系统的研究与设计

未来十年将是中国养猪业规模化、集约化发展的黄金时期,自动化、智能化养猪设备将会在大中规模养猪场中广泛应用。然而我国养猪业整体水平落后于欧美国家,主要表现在：养猪设备自动化水平低、可靠性差；饲养管理水平低,饲料浪费现象普遍存在；大部分养猪场仍采用传统的限位栏模式,猪舍环境简陋；对猪只监控力度不够,疾病疫病容易爆发、蔓延。 针对上述我国养猪业存在的问题和弊端,打破欧美国家技术垄断,开发一套具有自主知识产权的养猪设备显得尤为重要,因此本文研究并开发了群体母猪精细饲喂控制系统。文章以海门市兴旺养猪场为精细养猪研发和试验基地,针对猪场的300头种母猪进行群体模式下的精细饲喂,主要利用射频识别(RFID)技术、模糊控制技术、计算机技术、通信技术等对母猪各生长阶段和生产过程进行精细饲喂和科学管理,并开发了一套适合规模化养猪场应用的母猪精细饲喂管理系统软件。 论文对母猪精细饲喂控制系统进行了整体框架设计和各部分功能模块设计,确定了以STC系列单片机为控制核心的整体方案。本设计所做的主要工作：基于STC单片机的硬件电路的选择和设计,并用Protel2004绘制了电路原理图和制作PCB板；基于MF RC500射频读写芯片的高频射频电路的设计；采用Keil uVision2编写了单片机程序,使用Visual C++6.0开发PC机软件程序；对落料量进行模糊控制数学建模,设计了基于Mamdani型的精细饲喂模糊控制器;对采食量数据进行采集、存储和分析,绘制母猪采食量曲线图,计算饲料报酬；最后对系统硬件、系统软件进行调试、集成,并在猪场安装试运行。 针对母猪饲喂落料过程中的滞后问题,利用智能化模糊控制的方法,建立母猪精细饲喂的模糊控制模型。依据落料的误差范围确定模型的输入变量、输出变量以及其实际论域,指定各变量的模糊语言集,并根据母猪饲喂的相关标准和专家经验以及试验数据,获得模糊控制规则,从而完成种母猪细饲喂模糊控制的数学建模。 本系统相对于传统饲喂模式的优点是采食量数据误差小和大幅度的减少饲料浪费。经过1年多时间对猪场300头母猪的数据采集、记录、分析,本系统相对于传统限位栏模式在节省饲料、母猪膘体控制、母猪产仔数、发情准确率、疾病预防等方面都有显著的提高。系统运行稳定,具有较高的应用价值。