【摘要】：奶牛的體重是衡量牛體生長(zhǎng)發(fā)育的重要指標(biāo),是奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖過(guò)程的重要參考數(shù)據(jù),是測(cè)定生產(chǎn)性能、確定采食量、營(yíng)養(yǎng)供給、初配年齡、用藥劑量、選種等的依據(jù),因此測(cè)量奶牛體重是奶牛精細(xì)化養(yǎng)殖中的常規(guī)工作�，F(xiàn)階段我國(guó)中小型牧場(chǎng)中牲畜稱重的方法主要是通過(guò)帶圍欄的地磅或者體尺估算測(cè)量,這些方法不僅占用大量的勞動(dòng)力,而且頻繁的稱量會(huì)對(duì)奶牛造成刺激,導(dǎo)致奶牛產(chǎn)奶量減產(chǎn)甚至停產(chǎn);多數(shù)大型奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)引進(jìn)以色列阿菲金牧場(chǎng)管理系統(tǒng)或者瑞典利拉伐的奶牛自動(dòng)稱重系統(tǒng),這些系統(tǒng)操作復(fù)雜,維護(hù)困難,并且飼養(yǎng)員和管理者需要達(dá)到一定的文化水平,否則奶牛體重?cái)?shù)據(jù)很難充分利用,無(wú)法達(dá)到奶牛體重實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。另外,國(guó)外的稱重系統(tǒng)價(jià)格昂貴和售后維護(hù)困難,不適合我國(guó)奶牛養(yǎng)殖的國(guó)情。針對(duì)這些問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)一種基于STM32的奶牛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)奶牛日體重監(jiān)控。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)首先通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,熟悉奶牛行走特征和每日的活動(dòng)規(guī)律。確定奶牛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的具體要求,制定系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)方案。(2)奶牛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。硬件部分主要包括稱重平臺(tái)的搭建以及稱重系統(tǒng)中央處理器電路設(shè)計(jì),其中稱重平臺(tái)由機(jī)械部分、壓力傳感器、紅外傳感器以及耳標(biāo)識(shí)別器組成,硬件電路包括信號(hào)處理模塊、STM32單片機(jī)系統(tǒng)模塊、顯示模塊以及無(wú)線通訊模塊。(3)系統(tǒng)的軟件程序設(shè)計(jì)。軟件部分主要包括單片機(jī)軟件程序設(shè)計(jì)和上位機(jī)管理軟件的程序設(shè)計(jì)。單片機(jī)的程序設(shè)計(jì)主要包括:主程序設(shè)計(jì)、紅外傳感器奶牛定位程序、數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)據(jù)預(yù)處理程序、數(shù)據(jù)處理程序、顯示程序設(shè)計(jì)、程序穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。上位機(jī)軟件主要是奶牛體重?cái)?shù)據(jù)管理軟件,能夠?qū)Ρ环Q重奶牛的體重信息按奶牛標(biāo)號(hào)分類儲(chǔ)存及調(diào)取。(4)動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的試驗(yàn)驗(yàn)證及算法優(yōu)化。在完成了數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理后,分析奶牛動(dòng)態(tài)行走的特征以及稱重系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)特征。針對(duì)奶牛在行走中有停頓、平穩(wěn)行走以及受激劇烈運(yùn)動(dòng)等不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的行走特征,提出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)處理算法。設(shè)計(jì)靜態(tài)稱重試驗(yàn)以及動(dòng)態(tài)稱重試驗(yàn),計(jì)算在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下稱重的誤差,驗(yàn)證了本文中奶牛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案的可行性。分析動(dòng)態(tài)稱重試驗(yàn)中誤差的來(lái)源,提出了以四個(gè)稱重傳感器的稱重?cái)?shù)據(jù)作為輸入,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理優(yōu)化算法。經(jīng)過(guò)初步大量試驗(yàn)驗(yàn)證,本系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)奶牛動(dòng)態(tài)稱重。并且奶牛的動(dòng)態(tài)稱重是在牧場(chǎng)日常生產(chǎn)活動(dòng)中自動(dòng)完成,不刺激奶牛,不消耗額外的勞動(dòng)力。該系統(tǒng)能夠通過(guò)上位機(jī)與牧場(chǎng)管理軟件相配合,使奶牛體重?cái)?shù)據(jù)更有效利用。完成了奶牛精細(xì)化、自動(dòng)化養(yǎng)殖進(jìn)程中的重要一環(huán),具有廣闊的前景。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S823;S818.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2413175