一种畜类分群装置及具有该装置的畜类分群系统的制作方法

本实用新型涉及畜类养殖技术领域，尤其涉及一种畜类分群装置及具有该装置的畜类分群系统。

背景技术：

奶牛养殖过程中，需要进行配种、疾病治疗、检疫免疫等日常工作。如果1个牛舍里有200头牛，每天约有20-30头需要进行处置。到牛舍里找牛追牛，是非常费时费力的工作，同时有安全隐患。为了解决这个问题，特设置分群系统，奶牛每天到挤奶大厅挤奶2-4次，在挤奶结束返回牛舍的途中，使牛逐一通过分群系统，将需要处置的牛分隔出来。分群系统的正常运行需要保证奶牛在通过分群通道时的速度不能太快且前后相邻的两头牛不能挨得太近。如果奶牛的行走速度太快，会导致自动分隔门没有完全开启到位时，奶牛就已经逃脱；如果两头牛紧紧贴在一起，光电开关无法判断是一头牛还是两头牛，均会导致对后面那头牛的分群失败。图1为现有技术中的分群系统，设置在分群系统的入口处的rfid识别系统对牛进行身份识别；识别身份信息后，自动感应入口门14自动打开，将牛放行；同时，系统根据事先设定好的分群信息，确定此牛的前进方向(向左、向右或直行)；牛通过自动感应入口门14，进入区域一16的过程中，特定方向的自动分隔门15开启，引导牛进入指定通道；当牛离开区域一16后(通过光电开关感应)，系统开始识别下一头牛，同时开启自动感应入口门14放行。上述自动感应入口门14将奶牛一头一头的放行，虽然降低了牛的行走速度，确保了两头牛之间的分隔，但是如果前一头牛不离开自动分隔门15的话，系统则无法对后一头牛进行识别，容易造成拥堵，导致分群系统的运行效率低。同时，这种方式使奶牛之间的间隔大于一头牛的体长，这个间隔长度过大，导致奶牛通行效率下降。在挤奶效率高的大型牧场，这种分隔方式的分群门极易造成交通堵塞。

因此，如何解决现有技术中对动物进行分群时，通行效率低，容易造成拥堵的问题，成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

技术实现要素：

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种畜类分群装置及具有该装置的畜类分群系统。

本申请的第一方面提供了一种畜类分群装置，包括仅可容畜类单列排列行走的分群通道、设置于畜类身体上的具有分群信息的电子标签、用于读取所述电子标签上的分群信息的阅读器和控制器，所述分群通道的出口侧设置有至少两个分群口，所述分群口处设置有分隔门组件；所述分群通道的入口侧设置有可供畜类通过但可防止畜类一步跨过的阻挡区，所述阅读器设置在所述阻挡区的一侧，所述阻挡区的一侧还设置有用于检测所述阻挡区是否有畜类通过的监测器，所述监测器、所述分隔门组件和所述阅读器均与所述控制器通信连接；当所述监测器检测到畜类行走至所述阻挡区时，所述控制器生成相应信号并发送至所述阅读器，所述阅读器读取所述电子标签上的分群信息并发送至所述控制器，所述控制器生成相应信号并发送至所述分隔门组件。

优选地，所述阻挡区为双层台阶，所述双层台阶呈“凸”字型，所述双层台阶的每级台阶沿畜类行走方向的长度为1～1.5米。

优选地，所述阻挡区为单层台阶，所述单层台阶沿畜类行走方向的总长度为1～2米。

优选地，所述阻挡区包括上行部和下行部，所述监测器为设置在所述下行部上方一侧的第一光电传感器，所述电子标签与畜类的头部之间的水平距离大于或等于所述第一光电传感器与所述阅读器之间的水平距离，畜类位于所述下行部时，畜类头部的高度小于所述第一光电传感器的高度，且畜类背部上表面的高度大于所述第一光电传感器的高度。

优选地，还包括用于检测畜类是否离开所述分隔门组件的第二光电传感器，所述第二光电传感器与所述控制器通信连接。

优选地，所述分群口包括中间分群口、左分群口和/或右分群口，所述左分群口位于所述分群通道出口端的左侧，所述右分群口位于所述分群通道出口端的右侧，所述中间分群口位于所述左分群口和所述右分群口之间。

优选地，所述分隔门组件包括分隔门和用于驱动所述分隔门运转的驱动组件，所述驱动组件与所述控制器通信连接。

优选地，所述分隔门包括分别设置在所述左分群口和所述右分群口处的左分隔门和右分隔门，所述左分隔门与所述左分群口远离所述中间分群口的一边转动连接，所述右分隔门与所述右分群口远离所述中间分群口的一边转动连接，所述左分隔门和所述右分隔门的转动轴线均沿竖直方向。

优选地，所述电子标签为rfid电子标签，所述阅读器为rfid读写器。

本申请的第二方面提供了一种畜类分群系统，包括畜类分群装置，所述畜类分群装置为如以上任一项所述的畜类分群装置。

本申请提供的技术方案包括以下有益效果：

本申请提供的一种畜类分群装置，包括分群通道、设置于畜类身体上且具有分群信息的电子标签、用于读取电子标签上的分群信息的阅读器和控制器，阅读器与控制器之间通信连接，将电子标签设置在畜类身上，在畜类路过阅读器时，阅读器会识别电子标签上的分群信息，并将相应的分群信息发送至控制器。分群通道仅可容畜类单列排列行走，可保证阅读器逐一识别畜类身上的电子标签，避免两头畜类并列行进时，阅读器识别错误导致的分群失败的问题，有利于提高分群成功率。上述分群通道的出口侧设置有至少两个分群口，分群口的数量与畜类要去往的区域数量相同，分群口处设置有分隔门组件，分隔门组件与控制器之间通信连接，阅读器将分群信息发送至控制器，控制器生成相应的信号并发送至分隔门组件，控制分隔门组件的开启与关闭，从而打开相应的通道供该畜类通过。该畜类通过过程中，阅读器对下一头畜类身上的电子标签进行识别，并将分群信息发送至控制器，上一头畜类通过后，分隔门组件不会立即关闭，等待接收控制器根据下一头畜类的分群信息生成的信号，分隔门组件根据该信号进行下一动作，若相邻两头畜类的分群信息相同，则分隔门组件保持上一状态，减少了分隔门组件的动作次数，可以减少故障发生的次数，提高该畜类分群装置的可靠性。在分群通道的入口侧设置有阻挡区，畜类可以在阻挡区通过，但是畜类无法一步跨过阻挡区，在畜类通过该阻挡区时，会低头查看脚下的路况，并降低行走速度，由于该分群通道只供一头畜类通过，在通过该阻挡区时，相邻两头畜类之间会产生间距。阅读器设置在阻挡区的一侧，在阻挡区的一侧还设置有用于检测阻挡区是否有畜类通过的监测器，监测器与控制器通信连接，当监测器检测到畜类行走至阻挡区时，控制器生成相应信号并发送至阅读器，阅读器开始识别正在通过阻挡区的畜类身上的电子标签，并将读取的分群信息发送至控制器，从而控制分隔门组件的动作。如此设置，阻挡区的存在，降低了畜类的行走速度，避免分隔门组件未开启到位时，下一头畜类已通过的情形，有利于提高分群成功率；相邻两头畜类之间产生间距，便于对前一头畜类和后一头畜类进行区分，使阅读器能准确读取后一头畜类身上的电子标签上的分群信息，提高了分群准确率；畜类在通过分隔门组件之前，没有自动感应入口门等阻挡件的存在，相邻两头畜类之间可以有接触，在前一头畜类停留不前进时，后一头畜类可以推动催促前一头畜类向前行进，避免了拥堵问题的发生，减少了等待时间，提高了分群效率。

本申请还提供了一种具有上述畜类分群装置的畜类分群系统，将分群通道的入口侧与畜类的综合活动区域连通，分群通道出口侧的分群口分别与畜类的各个分类区域连通。综合活动区域的畜类通过该畜类分群装置后，通往相应的区域。上述畜类分群装置具有较高的分群成功率，在分群过程中不会出现拥堵的问题，具有较高的分群效率；从而具有该装置的畜类分群系统也具有较高的分群成功率和较高的分群效率，在分群过程中可以有效避免拥堵问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的奶牛自动分群系统的结构示意图；

图2是相邻两头畜类在本实用新型实施例示出的一种畜类分群装置中行走过程中的相对位置示意图；

图3是本实用新型实施例示出的一种畜类分群装置的结构示意简图；

图4是本实用新型实施例示出的一种畜类分群装置的俯视图；

图5是本实用新型实施例示出的一种畜类分群装置的部分结构示意图；

图6是本实用新型实施例示出的一种畜类分群装置的分群流程示意图；

图7是本实用新型实施例示出的分群口设置有两个，中间分群口处于关闭状态时，分隔门的状态示意图；

图8是本实用新型实施例示出的分群口设置有两个，中间分群口处于开启状态时，分隔门的状态示意图；

图9是本实用新型实施例示出的分群口设置有三个，中间分群口处于开启状态时，分隔门的状态示意图；

图10是本实用新型实施例示出的分群口设置有三个，右分群口处于开启状态时，分隔门的状态示意图；

图11是本实用新型实施例示出的分群口设置有三个，左分群口处于开启状态时，分隔门的状态示意图。

附图标记：

畜类-1；分群通道-2；阅读器-3；分隔门组件-4；阻挡区-5；监测器-6；上行部-7；下行部-8；第二光电传感器-9；分隔门-10；驱动组件-11；左分隔门-12；右分隔门-13；自动感应入口门-14；自动分隔门-15；区域一-16。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种畜类分群装置，取消了自动感应入口，避免了拥堵问题，相邻两头牛之间可以有接触，在前一头畜类停留不前进时，后一头畜类可以推动催促前一头畜类向前行进，避免了拥堵问题的发生；通过在分群通道设置阻挡区，在降低畜类行进速度的同时使相邻两头畜类之间产生间距，从而提高分群成功率。本具体实施方式的目的还在于提供一种具有该装置的畜类分群系统。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

参照图1～6，示出了一些示例性实施例中一种畜类分群装置的结构示意图。本实施例提供的一种畜类分群装置，包括分群通道2、设置于畜类1身体上且具有分群信息的电子标签、用于读取电子标签上的分群信息的阅读器3和控制器，阅读器3与控制器之间通信连接，将电子标签设置在畜类1身上，在畜类1路过阅读器3时，阅读器3会识别电子标签上的分群信息，并将相应的分群信息发送至控制器。分群通道2由栏杆围成，仅可容畜类1单列排列行走，可保证阅读器3逐一识别畜类1身上的电子标签，避免两头畜类1并列行进时，阅读器3识别错误导致的分群失败的问题，有利于提高分群成功率。上述分群通道2的出口侧设置有至少两个分群口，分群口的数量与畜类1要去往的区域数量相同，分群口处设置有分隔门组件4，分隔门组件4与控制器之间通信连接，阅读器3将分群信息发送至控制器，控制器生成相应的信号并发送至分隔门组件4，控制分隔门组件4的开启与关闭，从而打开相应的通道供该畜类1通过。该畜类1通过过程中，阅读器3对下一头畜类1身上的电子标签进行识别，并将分群信息发送至控制器，上一头畜类1通过后，分隔门组件4不会立即关闭，等待接收控制器根据下一头畜类1的分群信息生成的信号，分隔门组件4根据该信号进行下一动作，上述控制器为可编程逻辑控制器(plc控制器)，通过在控制器内预设程序，使分隔门组件4是否关闭由下一头畜类1的分群信息确定。若相邻两头畜类1的分群信息相同，则分隔门组件4保持上一状态，减少了分隔门组件4的动作次数，可以减少故障发生的次数，提高该畜类分群装置的可靠性。

在分群通道2的入口侧设置有阻挡区5，畜类1可以在阻挡区5通过，但是畜类1无法一步跨过阻挡区5，在畜类1通过该阻挡区5时，会低头查看脚下的路况，并降低行走速度，由于该分群通道2只供一头畜类1通过，在通过该阻挡区5时，相邻两头畜类1之间会产生间距。阅读器3设置在阻挡区5的一侧，在阻挡区5的一侧还设置有用于检测阻挡区5是否有畜类1通过的监测器6，监测器6与控制器通信连接，当监测器6检测到畜类1行走至阻挡区5时，控制器生成相应信号并发送至阅读器3，阅读器3开始识别正在通过阻挡区5的畜类1身上的电子标签，并将读取的分群信息发送至控制器，从而控制分隔门组件4的动作。

如此设置，阻挡区5的存在，降低了畜类1的行走速度，避免分隔门组件4未开启到位时，下一头畜类1已通过的情形，有利于提高分群成功率；相邻两头畜类1之间产生间距，便于对前一头畜类1和后一头畜类1进行区分，使阅读器3能准确读取后一头畜类1身上的电子标签上的分群信息，提高了分群准确率；畜类1在通过分隔门组件4之前，没有自动感应入口门14等阻挡件的存在，相邻两头畜类1之间可以有接触，在前一头畜类1停留不前进时，后一头畜类1可以推动催促前一头畜类1向前行进，避免了拥堵问题的发生，减少了等待时间，提高了分群效率。

优选实施例中，上述阻挡区5为台阶，台阶会降低畜类1的前进速度，强制畜类1低头并减速。

实施中，上述台阶可以为单层台阶，也可以为双层台阶。单层台阶呈方块形，单层台阶沿畜类行走方向的总长度为1～2米，该长度可以防止畜类一步跨过，强制畜类1在通过时，逐级台阶进行前进，可以有效降低畜类1的行进速度。双层台阶呈“凸”字型，双层台阶的每级台阶沿畜类行走方向的长度为1～1.5米，相应的，“凸”字型双层台阶沿畜类行走方向的总长度为3～4.5米。

本实施例中，阻挡区，即双层台阶或单层台阶，包括上行部7和下行部8，监测器6为设置在下行部8上方一侧的第一光电传感器，第一光电传感器与控制器通信连接，第一光电传感器可以将光信号转换为电信号。当畜类1行走至下行部8时，畜类1头部的高度小于第一光电传感器的高度，且畜类1背部上表面的高度大于第一光电传感器的高度，畜类1腿部最高点的高度小于第一光电传感器的高度，此时畜类1的躯干部位会对第一光电传感器产生遮挡，第一光电传感器将相应的电信号发送至控制器，控制器生成相应的信号并将该信号发送至阅读器3，使阅读器3开始对位于下行部8的畜类1上的电子标签进行识别。

由于畜类1在上行部7行走的速度小于在下行部8行走的速度，前一头畜类1在下台阶时，后一头畜类1正在上台阶，后一头畜类1的行走速度小于牵一头畜类1的行走速度，相邻两头畜类1之间会形成间隙，在前一头畜类1通过第一光电传感器之后、后一头畜类1未抵达第一光电传感器时，第一光电传感器会有一段时间不被遮挡，如此通过两头畜类1之间的间隙可以确保第一光电传感器准确区分前后两头畜类1，使阅读器3可以准确对后一头畜类1上的电子标签进行识别。位于台阶下行部8的畜类1都会低头，此时即使前一头畜类1行走较慢，两头畜类1之间的间隙较小，在前一头畜类1的尾部与后一头畜类1的头部上方会形成一个三角形的空隙，该三角形空隙的位置会随畜类1的移动进行变化，将上述第一光电传感器设置在上述三角形空隙内的任意位置，即可使第一光电传感器检测到相邻两头畜类1之间的空隙，从而对前后两头畜类1进行准确区分。

电子标签可以设置在畜类1的前腿或后腿上，阅读器3的高度根据电子标签在畜类1身体上的位置高度进行确定，电子标签与畜类1头部之间的水平距离要大于或等于阅读器3与第一光电传感器之间的水平距离，保证第一光电传感器检测到由畜类1通过台阶的下行部8时，该畜类1设置有电子标签的部位还未通过阅读器3。

本实施例中，上述电子标签为rfid电子标签，上述阅读器3为rfid读写器，也称rfid解读器。rfid(radiofrequencyidentification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。rfid标签进入磁场后，接收rfid解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(passivetag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(activetag，有源标签或主动标签)；rfid解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。扫描迅速快捷，有利于提高该畜类分群装置的灵敏性；具有较强的抗污染能力和耐久性，可适用畜类养殖场的环境，rfid标签可重复利用，可以重复地新增、修改、删除rfid标签内储存的数据，方便信息的更新。

本实施例的优选方案中，该畜类分群装置还包括用于检测畜类1是否离开分隔门组件4的第二光电传感器9，第二光电传感器9与控制器通信连接，第二光电传感器可以将光信号转换为电信号。第二光电传感器9可以设置多个，分别设置在各个分群口处，第二光线传感器9的高度小于畜类1背部上表面的高度，且大于畜类1腿部最高点的高度，畜类1通过分群口时，畜类1的躯干部位会对第二光电传感器9产生遮挡，畜类1对第二光电传感器9的遮挡结束时，说明畜类1已经离开分群口和分隔门组件4。在第二光电传感器9检测到前一头畜类1已经离开时，会将信号发送至控制器，此时控制器才会将根据与下一头畜类1的分群信息生成的信号发送至分隔门组件4，分隔门组件4才会进行下一动作。第二光电传感器9的存在，可以避免在上一头畜类1还未离开分群口或分隔门组件4时就进行下一动作导致的对畜类1的伤害，保证了畜类1的安全。

分群口的数量根据具体情况进行设置，可以设置两个、三个或三个以上。在本实施例中，将分群口设置三个，分别包括中间分群口、左分群口和右分群口，三个分群口可以通往不同的区域，左分群口和右分群口分别位于分群通道2出口端的两侧，中间分群口位于左分群口和右分群口之间。上述分群口设置两个时，可以是中间分群口和左分群口，也可以是中间分群口和右分群口，具体根据畜类1将要前往的方向确定。

需要说明的是，对于中间分群口、右分群口和左分群口的区分，以面向畜类前进方向对左右的判断为准。

实施中，上述分隔门组件4包括分隔门10和用于驱动分隔门10运转的驱动组件11，驱动组件11与控制器通信连接，控制器将信号发送至驱动组件11，通过驱动组件11的动作控制分隔门10的开启或关闭。分隔门10与分群通道2的栏杆转动连接，通过分隔门10的转动可以实现对分群口的开启或关闭，此处的驱动组件11可以为与液压系统连接的液压缸或与气压传动系统连接的气缸，液压缸和气缸均包括缸筒和活塞杆，缸筒与分群通道2的栏杆铰接，分隔门10远离其与栏杆连接的一端与活塞杆的端部铰接，通过液压系统或气压传动系统可以驱动活塞杆在缸筒内部进行往复移动，活塞杆伸出缸筒的长度会发生变化，从而推动或拉动分隔门10进行定轴转动。

本实施例中，分群口设置有三个，此时分隔门10设置两个，包括分别设置在左分群口和右分群口处的左分隔门12和右分隔门13，左分群口和右分群口相对设置，左分隔门12和右分隔门13也相对设置。左分隔门12与左分群口靠近中间分群口的一边的栏杆转动连接，右分隔门13与右分群口靠近中间分群口的一边的栏杆转动连接，左分隔门12和右分隔门13的转动轴线均沿竖直方向。参照图9～11，图中箭头所指方向为畜类1前进的方向，左分群口处于开启状态，右分群口和中间分群口处于关闭状态时，左分隔门12转动至中间分群口处，将中间分群口关闭，右分隔门13位于右分群口处即可，如图11所示；右分群口处于开启状态，左分群口和中间分群口处于关闭状态时，右分隔门13转动至中间分群口处，将中间分群口关闭，左分隔门12位于左分群口处即可，如图10所示；中间分群口处于开启状态，左分群口和右分群口处于关闭状态时，右分隔门13位于右分群口，左分隔门12位于左分群口处即可，如图9所示。若上一头牛是通过左分群口离开的，下一头牛需要通过中间分群口离开，则此时只需使左分隔门12转动至左分群口，右分隔门13不需要进行任何动作，降低了分隔门10的动作频率，有利于降低该畜类分群装置的故障率。

作为可选的实施方式，分群口设置两个时，此时只需设置一个分隔门10，如图7～8所示，图中箭头所指方向为畜类1前进的方向，两个分群口可以为中间分群口和右分群口，此时将分隔门10与两个分群口之间的栏杆转动连接，该分隔门10的转动轴线沿竖直方向。右分群口处于开启状态，中间分群口处于关闭状态时，分隔门10转动至中间分群口处，将中间分群口关闭，如图7所示；中间分群口处于开启状态，右分群口处于关闭状态时，分隔门10转动至右分群口处，将右分群口关闭，如图8所示。

综上所述，该畜类分群装置的运行过程如下：

监测器6检测畜类1是否行走至阻挡区5，监测器6可为设置在阻挡区5的第一光电传感器，当畜类1行走至阻挡区5时，畜类1会遮挡第一光电传感器，从而可以检测到畜类1行走至阻挡区5；

阅读器3读取电子标签上的分群信息，检测器6检测到畜类1行走至阻挡区5时，将信号发送至控制器，控制器生成相应的信号并发送至阅读器3，阅读器3接收该信号后开始读取电子标签上的分群信息；

分隔门组件4根据分群信息开启相应分群口，阅读器3将获取的分群信息发送至控制器，控制器生成相应的信号发送至分隔门组件4，分隔门组件4接收信号后开启相应的分群口；

第二光电传感器9检测畜类1是否离开分群口，畜类1未离开分群口时会遮挡第二光电传感器9，畜类1离开分群口时会结束对第二光电传感器9的遮挡，从而检测到畜类1已经离开分群口；

分隔门组件根据下一畜类的分群信息确定开闭动作，第二光电传感器9检测到畜类1已经离开分群口时，将信号发送至控制器，控制器接收该信号后，将根据阅读器3读取的下一头畜类1的分群信息生成的信号发送至分隔门组件4，分隔门组件4接收该信号后确定开闭动作。

本具体实施方式还提供一种畜类分群系统，包括上述畜类分群装置。上述畜类分群装置将分群通道的入口侧与畜类的综合活动区域连通，分群通道出口侧的分群口分别与畜类的各个分类区域连通。综合活动区域的畜类通过该畜类分群装置后，通往相应的区域。上述畜类分群装置具有较高的分群成功率，在分群过程中不会出现拥堵的问题，具有较高的分群效率；从而具有该装置的畜类分群系统也具有较高的分群成功率和较高的分群效率，在分群过程中可以有效避免拥堵问题。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。