阅读说明：本技术 一种乳猪的智能清洗操控系统 (Intelligent cleaning control system for suckling pigs ) 是由 王�华 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种乳猪的智能清洗操控系统。上述系统包括传输底座、淋浴装置、存水装置、感应装置、清洗刷和控制装置。传输底座上有固定装置,将乳猪固定在固定装置上,通过传输底座进入清洗区,淋浴装置固定在清洗区顶部,当淋浴装置识别到乳猪时,自动出水。感应装置位于清洗区入口出,当感应装置感应到乳猪到位置和高度时,将位置高度反馈到控制装置,控制装置接收位置和高度,控制伸缩刷进行高度调节同时进行清洗。(The invention provides an intelligent cleaning control system for suckling pigs. The system comprises a transmission base, a shower device, a water storage device, an induction device, a cleaning brush and a control device. Have fixing device on the transmission base, fix porket on fixing device, get into the washing district through the transmission base, shower is fixed at the washing district top, when shower discerns porket, goes out water automatically. The induction system is located and washs the district entry and goes out, when induction system senses porket position and height, with position height feedback to controlling means, controlling means receiving position and height, control flexible brush carries out altitude mixture control and washs simultaneously.)

一种乳猪的智能清洗操控系统

技术领域

本发明涉及畜牧技术领域，特别涉及一种乳猪的智能清洗操控系统。

背景技术

畜牧业是对已经训话的动物进行人工繁育的一种领域，近来人们对肉制品质量要求越来越高，对猪类饲养的要求也逐渐提高，很多人开始将对猪肉的兴趣转变为乳猪。在乳猪饲养过程中容易滋生细菌，所以对乳猪的清洗是一个很需要重视的问题。

传统的乳猪清洗通常是清洗工人拿着毛刷清洗，或者是冷水冲洗，清洗效果并不理想，且耗费水资源，传统方法使用成本和劳动强度高，乳猪的舒适度低，并不适应现代化生产的需要。针对以上不足之处，需要提供一种智能的乳猪清洗操控系统。

发明内容

本发明提供一种乳猪的智能清洗操控系统，用以提高清洗乳猪的清洗效率。

一种乳猪的智能清洗操控系统，包括传输底座10、淋浴装置11、存水装置12、感应装置13、伸缩刷14和控制装置15，其中：

所述传输底座10，用于固定和传输乳猪，将乳猪传输到清洗区；

所述淋浴装置11，位于清洗区的上方，用于感应乳猪位置，当感应到乳猪到达所述清洗区时，出水对所述乳猪进行清洗；

所述存水装置12，用于存储清洗用水，同时进行水温调节；

所述感应装置13，用于感应位于清洗区的乳猪的位置和高度，将乳猪的位置和高度反馈给控制装置15；

所述伸缩刷14，用于清洗乳猪身体；

所述控制装置15，用于接收感应装置反馈的乳猪的位置和高度信息，根据所述乳猪的位置和高度信息控制伸缩刷对乳猪进行清洗。

所述传输底座10，包括传送装置和动力系统，其中：

所述传送装置，用于固定和传输乳猪，将乳猪传输到清洗区；

所述动力系统，用于为传送装置提供传送动能。

所述淋浴装置11包括乳猪识别装置和喷头：

所述乳猪识别装置，用于感应乳猪位置；

所述喷头，用于当乳猪识别装置识别到乳猪到达喷头的水喷射范围内时，自动出水对乳猪进行清洗。

所述存水装置12包括布水管、存水桶：

所述布水管，用于连接淋浴装置和存水桶；

所述存水桶，用于存放清洗用水，带有水温控制装置，根据感应装置感应到的室内温度进行水温调节，将水温保持在适宜温度。

所述感应装置13，用于感应乳猪皮肤，得出乳猪的位置和高度，将位置和高度反馈给控制装置。

所述感应定位具体步骤包括如下S1-S4：

步骤S1，感应装置13位于传输底座左右两侧，每隔十厘米安置一个，感应装置13上从低到高每隔五厘米设置一个感应元器件；首先，将每4个邻近的、组成一个四边形的感应元器件作为一个计算区域，然后将计算区域划分为等间距的M*M个网格单元，给每一个网格单元设置一个虚拟感应点，根据公式求出虚拟感应点的信号强度值；

其中，虚拟感应点的水平方向的信号强度值根据公式(1)求出：

T_n(P_r,s)＝T_n(P_q,s)+(r-q)T_n(P_q+m,s-P_q,s)/m (1)

虚拟感应点的垂直方向的信号强度值根据公式(2)求出

T_n(P_q,t)＝T_n(P_q,s)+(t-s)T_n(P_q,s+m-P_q,s)/m (2)

其中，T_n(P_j,k)表示坐标位置为(j,k)处第n个感应元器件检测到的信号强度，q的值为

向下取整的值，s的值为向下取整的值，r等于j对M取余且大于等于0小于等于M-1，t等于k对M取余且大于等于0小于等于M-1；P_j,k表示坐标(j,k)位置，m表示总感应点数量。

步骤S2，坐标(a,b)的信号强度值可以表示为公式(3)

其中，

步骤S3，对每一个感应装置13建立一个模糊地图，将不同装置的模糊地图取交集，选取最近位置集合。

步骤S4，根据公式(4)计算出待定位感应点的定位坐标。

所述伸缩刷14包括清洗刷头、伸缩杆、清洗剂提供器；

所述清洗刷头，用于清洗乳猪，可上下左右四个方向移动；

所述伸缩杆，用于配合乳猪位置移动伸缩刷头，可上下左右移动；

所述清洗剂提供器，用于提供清洁剂，将清洁剂喷洒在清洗刷头上。

所述控制装置15用于控制伸缩刷进行清洗。

所述水温控制装置，利用自动控制技术根据感应装置感应到的室内温度进行水温自动调节，将水温保持在适宜温度，其具体步骤包括，

步骤A1：根据多个感应装置感应到的温度利用公式(1)进行拟合以及函数整合得到当前室内的综合温度Q(t)

其中Q(t)表示t时刻室内的综合温度；Q_i(t)表示第i个感应装置感应到的温度值；n表示感应到温度的感应装置的总个数；

步骤A2：将当前室内的综合温度代入公式(2)得到当前水温温度的实时控制值K(t)

其中K(t)表示t时刻水温温度的控制值；Q表示预设乳猪的适宜温度值；表示室内的综合温度函数Q(t)的拉普拉斯变换；u()表示阶跃函数(当括号内的值大于等于0时函数值为1，括号内的值小于0时函数值为0)；

步骤A3：根据当前水温温度控制值得到冷水与热水水管的实时进水量

其中J_r(t)表示t时刻需控制热水水管的进水量；Z表示冷水水管与热水水管构成的整体综合水管的总进水量；W_r(t)表示t时刻热水水管中热水的温度值；W_l(t)表示t时刻冷水管中冷水的温度值；J_l(t)表示t时刻需控制冷水水管的进水量；

步骤A4：根据冷水与热水水管的进水量得到综合控制阀的实时开度角度

其中θ_r(t)表示综合控制阀中热水水管t时刻的开度角度；θ_l(t)表示综合控制阀中冷水水管t时刻的开度角度；θ₀表示综合控制阀的总开度角度(取值为180°)；

步骤A5：若θ_r(t)≥θ_l(t)表示需要的热水多冷水少，则按照θ_l(t)的角度去优先控制冷水的开度角度；

若θ_r(t)＜θ_l(t)表示需要的冷水多热水少，则按照θ_r(t)的角度去优先控制热水的开度角度。

上述技术方案的有益效果是：利用步骤A1中的公式(1)得到当前室内的综合温度，目的是为了通过公式将采集到的所有温度进行整合优化，与没有该公式和步骤相比使得得到的当前室内的综合温度更加准确，并且有利于后续给乳猪提供适宜的温度；利用步骤A2中的公式(2)得到当前水温温度的实时控制值目的是为了利用实时控制的值来得到一个适宜乳猪的清洗温度，与没有该公式和步骤相比可以让乳猪在清洗的过程中得到最舒适的温度从而提高乳猪的整体质量，再利用步骤A3中的公式(3)得到冷水与热水水管的实时进水量，目的是为了利用冷水与热水水管的实时进水量从而达到获取乳猪最舒适的清洗温度，从而提高乳猪质量，再利用步骤A4中的公式(4)得到综合控制阀的实时开度角度目的是为了将冷水与热水水管的实时进水量可以转换成自动控制的角度量，达到在乳猪最舒适的清洗温度下自动控制的目的，最后利用步骤五进行判断自动控制的目标，目的是为了让自动控制的在调整开度角度的过程中更加省力，从而提高整体的效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种乳猪的智能清洗操控系统。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种乳猪的智能清洗操控系统，包括传输底座10、淋浴装置11、存水装置12、感应装置13、伸缩刷14和控制装置15，其中：

所述传输底座10，用于固定和传输乳猪，将乳猪传输到清洗区；

所述淋浴装置11，位于清洗区的上方，用于感应乳猪位置，当感应到乳猪到达所述清洗区时，出水对所述乳猪进行清洗；

所述存水装置12，用于存储清洗用水，同时进行水温调节；

所述感应装置13，用于感应位于清洗区的乳猪的位置和高度，将乳猪的位置和高度反馈给控制装置15；

所述伸缩刷14，用于清洗乳猪身体；

所述控制装置15，用于接收感应装置反馈的乳猪的位置和高度信息，根据所述乳猪的位置和高度信息控制伸缩刷对乳猪进行清洗。

本发明可以感应乳猪位置，并进行自动出水清洗，节省用水，存水装置可以对水温进行调节，防止冷水刺激乳猪，破坏清洗装置，感应装置可以感应乳猪位置和高度，在控制装置的控制下自动进行清洗，解决了传统方法使用成本和劳动强度高，乳猪的舒适度低等问题。

在一个实施例中，所述传输底座10，包括传送装置和动力系统，其中：

所述传送装置，用于固定和传输乳猪，将乳猪传输到清洗区；

所述动力系统，用于为传送装置提供传送动能。

所述传送装置上有固定装置，固定装置上带有耳标识别装置，可以识别到乳猪身份，固定带固定住乳猪四脚，使乳猪不进行剧烈活动。所述动力系统和传输装置连接，为传送装置提供动能。所述传输底座与控制装置连接，可以控制传输速度等。

该传输底座，可以固定乳猪，防止乳猪受到惊吓出现过大的应激反应，可以自动传送乳猪，方便进行清洗，清洗速度快且不需要太多人工干预，省时省力。

在一个实施例中，所述淋浴装置11包括乳猪识别装置和喷头：

所述乳猪识别装置，用于感应乳猪位置；

所述喷头，用于当乳猪识别装置识别到乳猪到达喷头的水喷射范围内时，自动出水对乳猪进行清洗。

上述技术方案的有益效果为：可以根据识别情况进行出水，防止一直出水产生的水浪费情况。

所述存水装置12包括布水管、存水桶：

所述布水管，用于连接淋浴装置和存水桶；

所述存水桶，用于存放清洗用水，带有水温控制装置，根据感应装置感应到的室内温度进行水温调节，将水温保持在适宜温度。

上述技术方案的有益效果为：存水装置可以自动进行水温调节，防止清洗乳猪时因为水温不合适刺激到乳猪。

在一个实施例中，所述感应装置13，用于感应乳猪皮肤，得出乳猪的位置和高度，将位置和高度反馈给控制装置。

所述感应定位具体步骤包括如下S1-S4：

步骤S1，感应装置13位于传输底座左右两侧，每隔十厘米安置一个，感应装置13上从低到高每隔五厘米设置一个感应元器件；首先，将每4个邻近的、组成一个四边形的感应元器件作为一个计算区域，然后将计算区域划分为等间距的M*M个网格单元，给每一个网格单元设置一个虚拟感应点，根据公式求出虚拟感应点的信号强度值；

其中，虚拟感应点的水平方向的信号强度值根据公式(1)求出：

T_n(P_r,s)＝T_n(P_q,s)+(r-q)T_n(P_q+m,s-P_q,s)/m (1)

虚拟感应点的垂直方向的信号强度值根据公式(2)求出

T_n(P_q,t)＝T_n(P_q,s)+(t-s)T_n(P_q,s+m-P_q,s)/m (2)

其中，T_n(P_j,k)表示坐标位置为(j,k)处第n个感应元器件检测到的信号强度，q的值为向下取整的值，s的值为向下取整的值，r等于j对M取余且大于等于0小于等于M-1，t等于k对M取余且大于等于0小于等于M-1；P_j,k表示坐标(j,k)位置，m表示总感应点数量。

步骤S2，坐标(a,b)的信号强度值可以表示为公式(3)

其中，

步骤S3，对每一个感应装置13建立一个模糊地图，将不同装置的模糊地图取交集，选取最近位置集合。

步骤S4，根据公式(4)计算出待定位感应点的定位坐标。

所述感应方法可以快速感应乳猪位置和高度，将数据传送到控制装置，控制伸缩刷进行清洗。

在一个实施例中，所述伸缩刷14包括清洗刷头、伸缩杆、清洗剂提供器；

所述清洗刷头，用于清洗乳猪，可上下左右四个方向移动；

所述伸缩杆，用于配合乳猪位置移动伸缩刷头，可上下左右移动；

所述清洗剂提供器，用于提供清洁剂，将清洁剂喷洒在清洗刷头上。

上述技术方案的有益效果为：可以根据感应到的位置和乳猪高度等，自行进行清洗，自动进行上下左右清洗，不需要人工干预。

在一个实施例中，控制装置15用于控制伸缩刷进行清洗。控制装置具有提前设置好的清洗步骤，根据步骤将清洁剂喷洒在清洗刷头控制清洗刷上下左右移动清洗乳猪。

上述技术方案的有益效果为：清洗操控系统自动进行清洗，根据不同大小的乳猪进行清洗刷高低调节，根据特定程序自动进行清洗，解决了传统方法使用成本和劳动强度高的问题。

在一个实施例中，利用自动控制技术根据感应装置感应到的室内温度进行水温自动调节，将水温保持在适宜温度，其具体步骤包括，

步骤A1：根据多个感应装置感应到的温度利用公式(1)进行拟合以及函数整合得到当前室内的综合温度Q(t)

其中Q(t)表示t时刻室内的综合温度；Q_i(t)表示第i个感应装置感应到的温度值；n表示感应到温度的感应装置的总个数；

步骤A2：将当前室内的综合温度代入公式(2)得到当前水温温度的实时控制值K(t)

其中K(t)表示t时刻水温温度的控制值；Q表示预设乳猪的适宜温度值；

表示室内的综合温度函数Q(t)的拉普拉斯变换；u()表示阶跃函数(当括号内的值大于等于0时函数值为1，括号内的值小于0时函数值为0)；

步骤A3：根据当前水温温度控制值得到冷水与热水水管的实时进水量

其中J_r(t)表示t时刻需控制热水水管的进水量；Z表示冷水水管与热水水管构成的整体综合水管的总进水量；W_r(t)表示t时刻热水水管中热水的温度值；W_l(t)表示t时刻冷水管中冷水的温度值；J_l(t)表示t时刻需控制冷水水管的进水量；

步骤A4：根据冷水与热水水管的进水量得到综合控制阀的实时开度角度

其中θ_r(t)表示综合控制阀中热水水管t时刻的开度角度；θ_l(t)表示综合控制阀中冷水水管t时刻的开度角度；θ₀表示综合控制阀的总开度角度(取值为180°)；

步骤A5：若θ_r(t)≥θ_l(t)表示需要的热水多冷水少，则按照θ_l(t)的角度去优先控制冷水的开度角度；

若θ_r(t)＜θ_l(t)表示需要的冷水多热水少，则按照θ_r(t)的角度去优先控制热水的开度角度。

上述技术方案的有益效果是：利用步骤A1中的公式(1)得到当前室内的综合温度，目的是为了通过公式将采集到的所有温度进行整合优化，与没有该公式和步骤相比使得得到的当前室内的综合温度更加准确，并且有利于后续给乳猪提供适宜的温度；利用步骤A2中的公式(2)得到当前水温温度的实时控制值目的是为了利用实时控制的值来得到一个适宜乳猪的清洗温度，与没有该公式和步骤相比可以让乳猪在清洗的过程中得到最舒适的温度从而提高乳猪的整体质量，再利用步骤A3中的公式(3)得到冷水与热水水管的实时进水量，目的是为了利用冷水与热水水管的实时进水量从而达到获取乳猪最舒适的清洗温度，从而提高乳猪质量，再利用步骤A4中的公式(4)得到综合控制阀的实时开度角度目的是为了将冷水与热水水管的实时进水量可以转换成自动控制的角度量，达到在乳猪最舒适的清洗温度下自动控制的目的，最后利用步骤五进行判断自动控制的目标，目的是为了让自动控制的在调整开度角度的过程中更加省力，从而提高整体的效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。