生猪体重自动采集传输系统设计与研究

硕士学位论文(学术型)论文题目：生猪体重自动采集传输系统的设计与研究 作者姓名： 指导教师： 学科专业： 机械制造及自动化 所在学院： 机械工程学院 提交日期 2016 年 4 月浙江工业大学硕士学位论文（学术型）生猪体重自动采集传输系统的设计与研究作者姓名： 指导教师： 浙江工业大学机械工程学院2016 年 4 月Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technologyfor the Degree of MasterDesign and Research on Pig-Weight Automatic Collection and Transmission SystemCandidate: Advisor: College of Mechanical EngineeringZhejiang University of TechnologyApr 2016 浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于(请在以下相应方框内打 “” ) 保密，在_年解密后适用本授权书。 不保密。作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日浙江工业大学硕士学位论文（学术型）I生猪体重自动采集传输系统的设计与研究摘 要我国是一个养殖大国，随着我国经济的持续增长和人民生活水平的进一步提高，人们对肉品的消费需求在不断增多。在众多肉类食品中，我国人民十分偏爱猪肉，每年猪肉的消费量比牛肉和羊肉的消费总和还要多。但是，在生猪养殖过程中，大多数养殖场中生猪的称重设备过于落后，不能满足现代化生猪体重采集的需求。因此，本文结合肉品供应链全质量溯源系统的要求，对生猪体重自动采集传输系统进行了设计与研究。此系统主要解决目前生猪体重采集方式落后、称量不准确、人工记录繁琐等不足，提出了利用射频识别（RFID） 、嵌入式控制系统等技术 开发一套集生猪体重数据自动采集、传输、保存于一体的称重系统。首先，使用 RFID 动物耳标对生猪个体进行标识，在生猪进食时采集生猪的体重并读取生猪的耳标号，然后将采集到的体重值和 RFID 编号等数据打包由 nRF905 无线模块发送到上位机，进行处理和保存。这样，可以大大缩短作业时间、提高称重效率且不对生猪产生应激，进一步推进生猪养殖业的自动化和现代化发展。本文设计了生猪体重自动采集传输系统的总体方案以及完成了称台结构设计、下位机软硬件设计以及上位机管理软件设计，并通过分析生猪称重动态载荷的特点，构造了符合生猪特点的四阶称重模型，然后使用参数估计法和平均值法处理数据，最后通过 MATLAB 软件对测试数据的处理结果进行了分析，得出了参数估计法处理数据在精度、快速性和准确性等方面优于平均值法，适用于生猪动态称重。此外，由于生猪称重环境复杂，不适合布线，数据的传输采用无线传输方式，因此本文设计了可靠的多点对一点的通信协议。关键词：生猪养殖，生猪称重，无线传输，动态称重算法摘要（空一页）浙江工业大学硕士学位论文（学术型）IIIDESIGN AND RESEARCH ON PIG-WEIGHT AUTOMATIC COLLECTION AND TRANSMISSION SYSTEMABSTRACTOur country is an agricultural country. In recent years, the demand for meat is on the rise with further improvement of economic growth and living standards. Among all meat products, people are very close to pork. According to the statistics, the consumption of pork is more than the sum of beef and mutton consumption each year. However, the level of pig breeding is backward. Therefore, this paper studies and develops the pig weighing system associated with the requirement of the meat supply chain traceability system.This weighing system is mainly to resolve some issues, such as laggard acquisition mode, inaccurate weighing and tedious manual recording, etc. The technology of radio frequency identification (RFID), embedded control systems were applied to weight data acquisition, transmission and preservation in this weighing system. Firstly, use of RFID tags to identify individual pigs. Secondly, gather pig-weight and read ear label when pigs eat. At last, the collected data are sent to algorithm processing and saved in computer by the nRF905 wireless module. This can greatly reduce the operating time and improve efficiency without impact on the weighing pigs. Additionally, it can advance the development of automation and modernization of pig breeding industry.This article designed a project of pig-weight acquisition, weighting platform structure and hardware and software of lower computer. Meanwhile this article designed a multi-point communication protocol to ensure that the data from collected devices was sent to the host computer for processing. Weighing fourth-order model of pig was constructed based on the characteristics of dynamic loads, and pigs weighing dynamic d