一种一体式禽蛋育种关联装置及方法

本发明涉及育种，具体涉及一种一体式禽蛋育种关联装置及方法。

背景技术：

1、在家禽养殖中，繁殖工作是重中之重，不仅决定了企业的生产质量，而且对供应人群的健康息息相关。其中在家禽育种过程中，离不开对家禽蛋的自动化处理，通过自动化对家禽蛋的识别与判别，可以有效地将成功受精的蛋与未受精的蛋及时区分，甚至对家禽蛋的孵化质量、孵化效果进行有效预判，进而使得成本效益以及生产管理达到最好的效果。

2、以鹅的育种为例，种鹅是整个养鹅产业的基础。种鹅的质量关系到生产出来的后代生产性能和生产者投入的生产效应。通过种鹅家系选育，选择发育优良的个体，将其优良的发育品质传递给后代，从而提高商品鹅的生产性能和经济效益。对于采用家系选育的种鹅，通常每6个个体为1个家系栏位，配种比例按照母公比例为5∶1进行组群，所产的蛋按照每个栏位进行留用，在种蛋上进行编号，入孵时每个家系单独孵化。按照每个家系号分别放入孵化盘内，每个家系之间要有明显的标记，防止在落盘时出现每个家系之间混乱的状况发生，在照蛋时每个家系的无精蛋、死蛋应单独拿出，做好记录，以便统计各家系之间受精率和种死率。落盘时以家系为单位放在单独的出雏盘内。

3、现有技术中，有采用基于rfid的种鹅身份识别技术、摄像机图像识别技术、禽蛋喷墨打码技术，以及自动化、物联网技术可以实现自动或半自动的种鹅个体与蛋之间的关联，但均存在以下不足：

4、1、鹅是水禽，无论是规模化养殖，亦或家系选育养殖，水池活动场是必备基础设施之一。从而致使产蛋窝(箱、装置)一段时间后均较脏，鹅产蛋后又有一个自然的孵化行为，产蛋后不断用喙调整所产蛋在身下的位置，进而导致所产出的蛋上也较脏。二维码识别属于图像识别技术，鹅蛋的弧形曲面导致喷在蛋上的二维码尺寸较小，如果鹅蛋比较脏，将导致所喷二维码较难识别甚至无法识别。针对鹅蛋表面经常会沾有污泥、粪便等杂质，为保证喷码后的识别效果，现有装置在喷码前会对蛋进行清洗、烘干。而清洗过程会破坏种蛋表面的原生态，影响种蛋外壳的透气性及增大细菌感染的可能性，进而影响种蛋的良品率。同时每个家系栏都配备一套字符喷码设备，以及为了保证喷码清晰而装备的鹅蛋清洗烘干设备，总体设备成本高昂。

5、2、通过设计鹅蛋收集槽的尺寸，使鹅蛋按产出的时间顺序排列，然后基于采集记录的依次进入产蛋装置产蛋的种鹅编号，通过人工的方式按序在鹅蛋上手写编号实现种鹅个体与蛋的关联。该方法的准确性是建立在产蛋种鹅的时序记录及蛋在收集槽内的顺序，但不是每一只进入产蛋装置的种鹅都会产蛋，同时对工人的拣蛋规程有严格的要求。二者任何之一出现错乱，将导致关联结果的不准确。

6、3、关联装置，各个机构相对分散，整体体积较大，运输不便，同时在使用场地，对场地的面积要求也较大。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提出一种各个机构高度集成，一体式的，在不破坏禽蛋的原生态环境、不使用光学传感模块的前提下，不增加人工成本，实现家禽与蛋的一对一关联的一体式禽蛋育种关联装置及方法，具体技术方案如下：

2、一种一体式禽蛋育种关联装置，设置有至少一个禽窝机构(1)，在每个所述禽窝机构(1)的禽蛋输出口设置有禽蛋暂存机构(2)，在每个所述禽窝机构(1)的入口设置有进出通道机构(5)，在所述禽蛋暂存机构(2)的禽蛋输出口设置有传输机构(3)，在该传输机构(3)的输出端设置有蛋盘关联存储一体机构(4)。

3、作为优选：所述蛋盘关联存储一体机构(4)设置有l形的底板(41)，该底板(41)的短边上表面设置有蛋盘转运模块(42)，该蛋盘转运模块(42)的一侧与所述传输机构(3)的输出端对齐，另一侧设置有托盘模块(43)，该托盘模块(43)的托盘输出口与所述蛋盘转运模块(42)相通；

4、在所述底板(41)的长边设置有储蛋模块(44)，该储蛋模块(44)的输入口与所述蛋盘转运模块(42)的输出口连通。

5、作为优选：所述蛋盘转运模块(42)设置有矩形安装架(4201)，在该安装架(4201)顶部一端设置有电机安装板(4202)，在该电机安装板(4202)的下表面设置有驱动电机(4203)；

6、在所述安装架(4201)顶部的另一端设置有丝杆安装件(4204)，该丝杆安装件(4204)中穿设有丝杆(4205)，该丝杆(4205)的另一端与所述驱动电机(4203)的输出轴连接；

7、在所述丝杆(4205)中还穿设有转运拨动件(4206)；

8、在所述底板(41)的下表面，设置有射频读写模块，该射频读写模块与所述托盘模块(43)的托盘输出口对应。

9、作为优选：所述托盘模块(43)设置有托盘存放筒(4301)，该托盘存放筒(4301)设置在所述底板(41)的上表面；

10、在所述底板(41)的表面开设有推动槽(4302)，该推动槽(4302)与所述托盘存放筒(4301)的底部相通；

11、在所述底板(41)的下表面设置有托盘电机(4303)，在该托盘电机(4303)的相对面设置有安装支座(4304)，在该安装支座(4304)中穿设有托盘丝杆(4305)，该托盘丝杆(4305)的另一端与托盘电机(4303)的输出端连接，在所述托盘丝杆(4305)上套设有托盘拨动件(4306)，该托盘拨动件(4306)伸入所述推动槽(4302)与托盘配合。

12、作为优选：所述储蛋模块(44)设置有储蛋安装架(4401)，该储蛋安装架(4401)的顶部一端设置有电机安装板(4402)，另一端设置有丝杆安装座(4403)，在所述电机安装板(4402)的下表面设置安装有储蛋电机(4404)，该储蛋电机(4404)的输出端连接有储蛋丝杆(4405)，该储蛋丝杆(4405)的另一端穿入丝杆安装座(4403)，在该储蛋丝杆(4405)中还穿设有储蛋推动件(4406)。

13、作为优选：所述禽窝机构(1)设置有传输带模块(101)，在该传输带模块(101)的上表面设置有u形的围拢板(102)，在所述围拢板(102)的侧壁上设置有至少一个rfid读卡器，在所述围拢板(102)圆弧侧开设有禽蛋输出口，该禽蛋输出口靠近所述传输带模块(101)上表面。

14、作为优选：所述禽蛋暂存机构(2)设置有传输机构(201)，在该传输机构(201)的上表面对应设置有护板(202)，在两个护板(202)一端分别设置有圆弧形导向板(203)，两个所述护板(202)另一端与所述下蛋禽窝机构(1)的禽蛋输出口对应，在所述传输机构(201)上表面还设置有第一触控检测模块(204)，其中第一触控检测模块(204)的检测杆位于两个所述导向板(203)的出口端。

15、作为优选：所述传输机构(3)设置有履带传输装置(301)，在该履带传输装置(301)一侧间隔设置有挡板(302)，相邻挡板(302)间的缺口对准所述禽蛋暂存机构(2)的禽蛋输出口；

16、所述履带传输装置(301)的另一侧设置有挡架(303)，位于所述履带传输装置(301)输出端的挡板(302)和挡架(303)侧边均设置有弧形导向片(304)，在所述履带传输装置(301)输出端还设置有第二触控检测模块(305)，该第二触控检测模块(305)中的检测杆与两个导向片(304)的开口对应。

17、一种一体式禽蛋育种关联方法，具体步骤为：

18、s101：禽窝a的rfid读卡器a1读取脚环rfid数据，如果读取到脚环数据ra，转到s102；否则转到s108；

19、s102：把读取到的脚环rfid数据ra发送到上位机；

20、s103：判断禽窝a的数据状态是否为“空”，如果是则转到s104，否则转到s105；

21、s104：更改禽窝a的状态为“有禽”，转到s101；

22、s105：判断禽窝a的状态是否为“有禽”，如果是则转到s106，否则转到s107；

23、s106：禽窝a休眠时长t1，转到s101；

24、s107：上位机向禽窝a发出停止捡蛋动作的指令，更改禽窝a的状态为“有禽”，转到s101；

25、s108：判断禽窝a的数据状态是否为“空”，如果是则转到s117，否则转到s109；

26、s109：判断禽窝a的状态是否为“有禽”，如果是则转到s110，否则转到s118；

27、s110：判断进出通道a的rfid读卡器a2在t时长内是否读取到脚环数据ra，如果是则转到s111；否则转到s101。

28、s111：创建禽窝a的产蛋记录，该产蛋记录包括产蛋记录id、禽窝a的禽窝id、母禽rfid脚环数据ra、产蛋日期时间，值为当前系统时间、状态，值为“入窝”；更改禽窝a状态为“捡蛋”；

29、s112：判断暂存机构a的状态是否为“空闲”，如果是则转到s113，否则转到s119；

30、s113：禽窝a的履带结构开始运转；

31、s114：禽窝a的履带结构运行tr1时长；

32、s115：更改禽窝a的状态为“空”；

33、s116：更改暂存机构a的状态为“待处理”，把禽窝a刚创建的产蛋记录id、暂存机构a的id写入“传输处理队列”中，转到s201；

34、s117：休眠时长t2，转到s101；

35、s118：休眠时长t3，转到s101；

36、s201：判断传输处理队列是否为空，如果是则转到s101，否则转到s202；

37、s202：从传输处理队列中读取队首的待传输处理记录，记录中包括产蛋记录id、暂存机构id，对应产蛋记录b和暂存机构b；

38、s203：向暂存机构b发送传输指令，更改暂存机构b的状态为“正处理”；

39、s204：暂存机构b运行时长tr2；

40、s205：判断暂存机构b末端的第一触控检测模块是否采集到信号，如果有则转到s207，否则转到s206；

41、s206：更改暂存机构b状态为“空闲”，更改产蛋记录b的状态属性值为“未产蛋”，传输处理队列中队首记录出队，转到s201；

42、s207：更改产蛋记录b的属性“状态”为“产蛋”，按禽蛋编码规则产生唯一的禽蛋编码，更新到产蛋记录b的禽蛋编码属性中，更改暂存机构b的状态为“空闲”，传输处理队列中队首记录出队；

43、s208：判断储蛋模块的状态是否为“已满”，如果是则转到s209，否则转到s211；

44、s209：向边缘主机发送“储蛋模块已满，需人工处理”的装置异常信息；

45、s210：储蛋模块休眠时长t5，转到s208；

46、s211：给托盘模块发送请求托盘就位的指令，更改托盘拨动件的状态为“待推动”；

47、s212：判断托盘模块的状态是否为“有托盘”，如果是则转到s215，否则转到s213；

48、s213：向边缘主机发送“托盘模块无托盘，需人工处理”的装置异常信息；

49、s214：托盘模块休眠时长t6，转到s212；

50、s215：更改托盘拨动件状态为“推动”；

51、s216：托盘模块的电机开始转动，直至托盘模块的触控开关b被触发，更改托盘拨动件的状态为“就位”；

52、s217：判断托盘感知区的rfid读卡器b1是否读取到托盘的rfid数据rb，如果是则转到s220，否则转到s218；

53、s218：向边缘主机发送“托盘模块无托盘，需人工处理”的装置异常信息，更改托盘模块状态为“无托盘”；

54、s219：更改托盘拨动件状态为“回退”；托盘步进电机反转，直至托盘模块的触控开关a被触发，更改托盘拨动件状态为“复位”，转到s214；

55、s220：把读取到的托盘rfid数据rb更新到产蛋记录b的托盘id属性中，向传输机构发送传输指令，更改传输机构的状态为“待传输”，转到s301；

56、s301：更改传输机构的状态为“传输”；

57、s302：传输机构的电机开始工作tr3时长；

58、s303：判断传输机构末端的第二触控检测模块是否有信号，如果有，则表明禽蛋已经通过禽蛋传输机构的末端，落入托盘内，并转到s304，否则转到s302；

59、s304：传输机构的电机停止传输工作，更改传输机构的状态为“空闲”，更改蛋盘转运模块的转运拨动件的状态为“待推动”；

60、s305：向蛋盘转运模块发送推入储蛋模块的推入指令；

61、s306：更改蛋盘转运模块的转运拨动件状态为“推动”；

62、s307：蛋盘转运模块的步进电机开始工作，转动s1步数，推动盛有禽蛋的托盘进入到储蛋模块中；

63、s308：更改蛋转运盘模块的转运拨动件的状态为“回退”，更改储蛋模块的储蛋推动件的状态为“待推动”；

64、s309：蛋盘转运模块的步进电机开始反转，直至蛋盘转运模块的触控开关c被触发，更改转运拨动件状态为“复位”，转到s401；

65、s401：上位机给储蛋模块发出推动指令；

66、s402：判断禽蛋编码读取区的rfid读卡器b2是否读取到托盘rfid数据，如果是则转到s408；否则转到s403；

67、s403：更改储蛋模块储蛋推动件状态为“推动”，储蛋模块步进电机运转s2步数，推动盛放禽蛋的托盘向右侧移动，并带动储蛋模块中已有的蛋盘一并向右侧的禽蛋编码读取区移动；

68、s404：更改储蛋模块储蛋推动件状态为“回退”；

69、s405：储蛋模块的步进电机反向转动，直至储蛋模块的触控开关d被按压触发；

70、s406：更改储蛋模块的储蛋推动件状态为“复位”；

71、s407：更改托盘拨动件的状态为“回退”，向托盘模块发送复位指令，托盘模块的步进电机开始反转，直至触控开关a被触发，更改托盘拨动件的状态为“复位”，转到s201；

72、s408：更改储蛋模块状态为“已满”；

73、s409：向边缘主机发送“储蛋模块已满，需人工处理”的装置异常信息；

74、s410：储蛋模块休眠时长t5，转到s402。

75、作为优选：装置因掉电、停电异常被动停止或人工主动停止后的再次启动运行具体步骤为：

76、s501：判断储蛋模块托盘推件的状态是否为“待推动”，如果是则转到s509，否则转到s502；

77、s502：判断储蛋模块的储蛋推动件的状态是否为“推动”，如果是则转到s503，否则转到s510；

78、s503：储蛋模块步进电机反向运转，直至储蛋模块的触控开关d被按压；

79、s504：储蛋模块步进电机运转s2步数；

80、s505：更改储蛋模块的储蛋推动件的状态为“回退”；

81、s506：储蛋模块的步进电机反向转动，直至储蛋模块的触控开关d被按压触发；

82、s507：更改储蛋模块的储蛋推动件状态为“复位”；。

83、s508：更改托盘拨动件的状态为“回退”，向托盘模块发送复位指令，托盘模块的步进电机开始反转，直至触控开关a被触发，更改托盘拨动件的状态为“复位”，转到s201；

84、s509：更改储蛋模块的储蛋推动件的状态为“推动”，转到s504；

85、s510：判断储蛋模块储蛋推动件的状态是否为“回退”，如果是则转到s506；否则转到s701；

86、s701：判断储蛋模块的储蛋推动件的状态是否为“待推动”，如果是则转到s708，否则转到s702；

87、s702：判断蛋盘转运模块的转运拨动件的状态是否为“推动”，如果是则转到s703，否则转到s709；

88、s703：蛋盘转运模块步进电机反向运转，直至蛋盘转运模块的触控开关c被按压触发；

89、s704：蛋盘转运模块的步进电机运转s1步数；

90、s705：更改蛋盘转运模块的转运拨动件状态为“回退”，更改储蛋模块的储蛋推动件的状态为“待推动”，蛋盘转运模块步进电机反向运转s1步数；

91、s706：蛋盘转运模块的步进电机反向转动，直至蛋盘转运模块的触控开关c被按压触发；

92、s707：更改蛋盘转运模块的转运拨动件状态为“复位”，转到s401；

93、s708：更改蛋盘转运模块的转运拨动件的状态为“推动”，转到s704；

94、s709：判断蛋盘转运模块的转运拨动件的状态是否为“回退”，如果是则转到s706，否则转到s710；

95、s710：判断传输机构的状态是否为“待传输”，如果是则转到s301，否则转到s801；

96、s801：判断托盘模块的托盘拨动件的状态是否为“待推动”，如果是则转到s807，否则转到s802；

97、s802：判断托盘模块的托盘拨动件的状态是否为“推动”，如果是则转到s808；否则转到s803；

98、s803：判断托盘模块的托盘拨动件的状态是否为“就位”，如果是则转到s217，否则转到s804；

99、s804：判断托盘模块的托盘拨动件的状态是否为“回退”，如果是则转到s805，否则转到s806；

100、s805：托盘模块的步进电机开始反转，直至触控开关a被触发，更改托盘拨动件的状态为“复位”；

101、s806：判断是否存在状态等于“正处理”的暂存机构b，如果存在则转到s501，否则转到s201；

102、s807：更改托盘模块的托盘拨动件的状态为“推动”；

103、s808：托盘模块步进电机运转，直至托盘模块的触控开关b被按压触发，更改托盘拨动件的状态为“就位”，转到s217。

104、本发明的有益效果为：本发明装置由禽窝机构，禽蛋暂存机构，进出通道机构，传输机构，蛋盘关联存储一体机构组成，整体结构简单，组装和生产便捷，制作成本低，尤其蛋盘关联存储一体机构，将禽蛋和托盘关联，以及带托盘和禽蛋的存储集成到一套系统结构，运转连续性强，最小距离的流转禽蛋，减小了装置体积，运转也更加高效；装置采用rfid射频作为家禽的身份定位和检测，在结合触控检测模块检测识别是否下蛋，不使用摄像头、红外光感等易受到饲养环境高尘影响而影响精准度的传感器模块为限定规则，实现种禽与蛋一对一精准关联；采用本发明方法，综合考虑家禽进窝后又出窝，家禽趴窝数据检测不准等实际中的情况，采用采集射频数据，时间数据以及多次数据的比对等方法，实现对每个禽蛋精准标记。