奶牛个体挤奶信息在线监测设备.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104186352 A (43)申请公布日 2014.12.10 CN 104186352 A (21)申请号 201410396251.6 (22)申请日 2014.08.10 A01J 5/007(2006.01) A01J 11/02(2006.01) (71)申请人东北农业大学地址 150030 黑龙江省哈尔滨市香坊区木材街 59 号 (72)发明人沈维政苏中滨于文潇孙睿 (54) 发明名称奶牛个体挤奶信息在线监测设备 (57) 摘要奶牛个体挤奶信息在线监测设备属于奶牛奶液参数实时监测技术；所述设备包括单片机微处理器、 RFID 电子。

2、标签读写模块、数据存储模块、通讯接口、报警信号输出器、电源和由液体流量传感器模块、电参数传感器监测模块、 PH 值传感器采集模块、粘度传感器测量模块、 LCD 显示屏构成的缓冲装置，本设备可在线实时将奶牛个体产奶量、奶液电参数信息、奶液 PH 值和奶液粘度值四个关键参数信息监测、记录、分析、处理，并集成到一台设备上，具有操作简单、测量精确、使用方便、自动化程度高、造价低廉、实时性强的特点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 3 页附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明。

3、书3页附图1页 (10)申请公布号 CN 104186352 A CN 104186352 A 1/1 页 2 1. 一种奶牛个体挤奶信息在线监测设备，其特征在于：所述设备包括单片机微处理器 (1)、 RFID 电子标签读写模块 (2)、数据存储模块 (8)、通讯接口 (9)、报警信号输出器 (10)、电源 (11) 和由液体流量传感器模块 (3)、电参数传感器监测模块 (4)、 PH 值传感器采集模块 (5)、粘度传感器测量模块 (6)、 LCD 显示屏 (7) 构成的缓冲装置 (12) ；所述 RFID 电子标签读写模块 (2) 和缓冲装置 (12) 的电参数传感器。

4、监测模块 (4)、 PH 值传感器采集模块(5)、粘度传感器测量模块(6)通过MAX232芯片或MAX485芯片分别与单片机微处理器 (1) 的 P3.5/URXD0、 P3.4/UTXD0 引脚相连；所述缓冲装置 (12) 的液体流量传感器模块 (3) 的引脚 VCC、 GND、信号端依次与单片机微处理器 (1) 的 DVCC、 DVSS、 P1.0/TACLK 三个引脚相连，并通过 MAX232 芯片或 MAX485 芯片分别与单片机微处理器 (1) 的 P3.5/URXD0、 P3.4/UTXD0 引脚相连；所述缓冲装置 (12) 的 LCD 显示屏 (7) 的引脚。

5、V0 与 10K 电位器相连， LCD 显示屏 (7) 的引脚 D/I、 R/W 和 E 分别与单片机微处理器 (1) 的 P3.0、 P3.1、 P3.2 引脚相连， LCD 显示屏 (7) 的引脚 D0-D7 分别与单片机微处理器 (1) 的 P4.0-P4.7 相连；所述数据存储模块 (8) 的引脚与单片机微处理器 (1) 的功能引脚相连；所述通讯接口 (9) 通过 MAX232 芯片或 MAX485 芯片与单片机微处理器 (1) 的功能引脚相连；所述报警信号输出器 (10) 由蜂鸣器和红色指示灯组成，蜂鸣器由 S8550 驱动，与单片机微处理器 (1) 的 P0.。

6、0 相连，红色指示灯经限流电阻与单片机微处理器 (1) 的 P2.7 相连；所述电源 (11) 通过导线与单片机微处理器 (1) 相连。 2. 根据权利要求 1 所述的一种奶牛个体挤奶信息在线监测设备，其特征在于：所述缓冲装置 (12) 的结构是：在壳体 (13) 侧壁上开设奶液入口 (14) 和奶液出口 (15)，液体流量传感器模块 (3) 配装在奶液出口 (15) 上，在壳体 (13) 盒内配装电参数传感器监测模块 (4)、 PH值传感器采集模块(5)和粘度传感器测量模块(6)， LCD显示屏(7)安装在壳体(13) 外壁上；所述奶液入口(14)和奶液出口(15。

7、)分别与挤奶机和奶液收集容器连接，或者将缓冲装置 (12) 利用奶液入口 (14) 和奶液出口 (15) 配装在输奶管道上。权利要求书 CN 104186352 A 2 1/3 页 3 奶牛个体挤奶信息在线监测设备技术领域 0001 本发明属于养殖场挤奶厅奶牛个体奶液在线监测设备，主要涉及一种对奶牛个体产奶量、奶液电参数信息、奶液 PH 值、奶液粘度值四个关键参数进行在线监测记录、分析、处理的设备。背景技术 0002 奶业发展水平是作为现代农业特别是畜牧业发展水平的重要标志。当前世界奶业生产的基本格局是欧美发达国家主导市场，牛奶及奶制品的数量和质量都居世界。

8、前列。而影响牛奶制品数量和质量的主要因素主要是奶牛的健康问题。在养殖基地，奶牛产奶量的多少、奶液的电容与电导率等电参数信息、奶液 PH 值、奶液粘度值同奶牛的健康问题息息相关，如若奶牛产奶量突然降低，奶液电参数值、奶液 PH 值、奶液粘度值异常，在排除奶牛正处于发情期等情况后，很有可能就是奶牛的健康出现问题。 0003 目前，我国奶牛养殖技术比较落后，绝大多数奶牛养殖场挤奶厅还是在采用牛奶计量瓶和奶液样本的后期测量等手段来记录监测奶液信息。近年来，已经有公司研制相关设备并已投入使用，但是这些设备并不能同时对奶牛个体产奶量、奶液电参数值、奶液 PH 值。

9、、奶液粘度值进行实时记录监测，以及对这些数据进行记录、分析、处理、传输。所以，这些设备未能形成针对奶牛健康主要方面的在线监测设备，因而无法发挥在线设备的整体综合优势。发明内容 0004 针对上述问题，本发明提供了一种能在线实时监测采集奶牛个体产奶量、奶液电参数信息、奶液 PH 值、奶液粘度值信息，并对采集信息进行记录、分析、处理、传输的奶牛个体挤奶信息在线监测设备，根据分析结果能快速检测奶牛的健康状况。 0005 本发明采用的技术方案如下：一种奶牛个体挤奶信息在线监测设备，包括单片机微处理器、 RFID 电子标签读写模块、数据存储模块、通。

10、讯接口、报警信号输出器、电源和由液体流量传感器模块、电参数传感器监测模块、 PH 值传感器采集模块、粘度传感器测量模块、 LCD 显示屏构成的缓冲装置；其连接结构是： 0006 所述 RFID 电子标签读写模块和缓冲装置的电参数传感器监测模块、 PH 值传感器采集模块、粘度传感器测量模块通过 MAX232 芯片或 MAX485 芯片分别与单片机微处理器的 P3.5/URXD0、 P3.4/UTXD0 引脚相连； 0007 所述缓冲装置的液体流量传感器模块的引脚 VCC、 GND、信号端依次与单片机微处理器的 DVCC、 DVSS、 P1.0/TACLK 三个引脚相连，。

11、并通过 MAX232 芯片或 MAX485 芯片分别与单片机微处理器的 P3.5/URXD0、 P3.4/UTXD0 引脚相连； 0008 所述缓冲装置的 LCD 显示屏的引脚 V0 与 10K 电位器相连， LCD 显示屏的引脚 D/I、 R/W 和 E 分别与单片机微处理器的 P3.0、 P3.1、 P3.2 引脚相连， LCD 显示屏的引脚 D0-D7 分别与单片机微处理器的 P4.0-P4.7 相连；说明书 CN 104186352 A 3 2/3 页 4 0009 所述数据存储模块的引脚与单片机微处理器的功能引脚相连； 0010 所述通讯接口通过 MAX232 芯片。

12、或 MAX485 芯片与单片机微处理器的功能引脚相连； 0011 所述报警信号输出器由蜂鸣器和红色指示灯组成，蜂鸣器由 S8550 驱动，与单片机微处理器的 P0.0 相连，红色指示灯经限流电阻与单片机微处理器的 P2.7 相连； 0012 所述电源通过导线与单片机微处理器相连。 0013 本发明应用传感器技术，将奶牛个体产奶量、奶液电参数信息、奶液 PH 值、奶液粘度值四个关键参数的在线实时监测、记录、分析、处理集成到一个设备中，成为挤奶机与牛奶收集容器或输奶管道之间独立的设备。利用 RFID 电子标签读写模块读取当前挤奶台上奶牛的基本信息，利用该设备的。

13、缓冲装置消除流动牛奶产生的气泡，使牛奶无气泡的通过该设备的液体流量传感器模块、电参数传感器监测模块、 PH 值传感器采集模块、粘度传感器测量模块，将采集的奶牛个体基本信息，奶牛个体产奶量、奶液的电容与电导率等电参数信息、奶液 PH 值、奶液粘度值、平均流速、挤奶时长等数据，在 LCD 显示屏上显示，并进行实时同步存储，并可通过通讯接口传送到后台信息中心。报警信号输出器模块根据当前采集到的奶牛个体基本信息与奶液信息进行综合分析处理，判断该奶牛健康状况，例如：是否患有乳房疾病。报警信号输出器根据判断状态进行在线报警提示，便于实时在线监测奶牛健康状况。

14、。该设备具有操作简单、测量精准、使用方便、自动化程度高、造价低廉、实时性强的特点。附图说明 0014 图 1 是奶牛个体挤奶信息在线监测设备结构示意图； 0015 图 2 是缓冲装置结构示意图。 0016 图中件号说明： 0017 1、单片机微处理器， 2、 RFID 电子标签读写模块， 3、液体流量传感器模块， 4、电参数传感器监测模块， 5、 PH 值传感器采集模块， 6、粘度传感器测量模块， 7、 LCD 显示屏， 8、数据存储模块， 9、通讯接口， 10、报警信号输出器， 11、电源， 12、缓冲装置， 13、壳体， 14、奶液入口， 15。

15、、奶液出口。具体实施方式 0018 下面结合附图对本发明最佳实施方案进行详细描述。一种奶牛个体挤奶信息在线监测设备，包括单片机微处理器 1、 RFID 电子标签读写模块 2、数据存储模块 8、通讯接口 9、报警信号输出器 10、电源 11 和由液体流量传感器模块 3、电参数传感器监测模块 4、 PH 值传感器采集模块 5、粘度传感器测量模块 6、 LCD 显示屏 7 构成的缓冲装置 12 ；其连接结构是： 0019 所述 RFID 电子标签读写模块 2 和缓冲装置 12 的电参数传感器监测模块 4、 PH 值传感器采集模块5、粘度传感器测量模块6通过MAX232。

16、芯片或MAX485芯片分别与单片机微处理器 1 的 P3.5/URXD0、 P3.4/UTXD0 引脚相连； 0020 所述缓冲装置 12 的液体流量传感器模块 3 的引脚 VCC、 GND、信号端依次与单片机微处理器的 DVCC、 DVSS、 P1.0/TACLK 三个引脚相连，并通过 MAX232 芯片或 MAX485 芯片分别与单片机微处理器 1 的 P3.5/URXD0、 P3.4/UTXD0 引脚相连；说明书 CN 104186352 A 4 3/3 页 5 0021 所述缓冲装置 12 的 LCD 显示屏 7 的引脚 V0 与 10K 电位器相连， LCD 显示。

17、屏 7 的引脚 D/I、 R/W 和 E 分别与单片机微处理器 1 的 P3.0、 P3.1、 P3.2 引脚相连， LCD 显示屏 7 的引脚 D0-D7 分别与单片机微处理器 1 的 P4.0-P4.7 相连； 0022 所述数据存储模块 8 的引脚与单片机微处理器 1 的功能引脚相连； 0023 所述通讯接口 9 通过 MAX232 芯片或 MAX485 芯片与单片机微处理器 1 的功能引脚相连； 0024 所述报警信号输出器 10 由蜂鸣器和红色指示灯组成，蜂鸣器由 S8550 驱动，与单片机微处理器 1 的 P0.0 相连，红色指示灯经限流电阻与单片机微处理器 1。

18、的 P2.7 相连； 0025 所述电源 11 通过导线与单片机微处理器 1 相连。 0026 所述缓冲装置 12 的结构是：在壳体 13 侧壁上开设奶液入口 14 和奶液出口 15，液体流量传感器模块 3 配装在奶液出口 15 上，在壳体 13 盒内配装电参数传感器监测模块 4、 PH 值传感器采集模块 5 和粘度传感器测量模块 6， LCD 显示屏 7 安装在壳体 13 外壁上；所述奶液入口 14 和奶液出口 15 分别与挤奶机和奶液收集容器连接，或者将缓冲装置 12 利用奶液入口 14 和奶液出口 15 配装在输奶管道上。说明书 CN 104186352 A 5 1/1 页 6 图 1 图 2 说明书附图 CN 104186352 A 6 。

摘要
申请专利号：	CN201410396251.6	申请日：	2014.08.10
公开号：	CN104186352A	公开日：	2014.12.10
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):A01J 5/007申请公布日:20141210\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):A01J 5/007申请日:20140810\|\|\|公开
IPC分类号：	A01J5/007; A01J11/02	主分类号：	A01J5/007
申请人：	东北农业大学
发明人：	沈维政; 苏中滨; 于文潇; 孙睿
地址：	150030 黑龙江省哈尔滨市香坊区木材街59号
优先权：
专利代理机构：		代理人：
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内容摘要

奶牛个体挤奶信息在线监测设备属于奶牛奶液参数实时监测技术；所述设备包括单片机微处理器、RFID电子标签读写模块、数据存储模块、通讯接口、报警信号输出器、电源和由液体流量传感器模块、电参数传感器监测模块、PH值传感器采集模块、粘度传感器测量模块、LCD显示屏构成的缓冲装置，本设备可在线实时将奶牛个体产奶量、奶液电参数信息、奶液PH值和奶液粘度值四个关键参数信息监测、记录、分析、处理，并集成到一台设备上，具有操作简单、测量精确、使用方便、自动化程度高、造价低廉、实时性强的特点。

权利要求书

权利要求书
1. 一种奶牛个体挤奶信息在线监测设备，其特征在于：所述设备包括单片机微处理器(1)、RFID电子标签读写模块(2)、数据存储模块(8)、通讯接口(9)、报警信号输出器(10)、电源(11)和由液体流量传感器模块(3)、电参数传感器监测模块(4)、PH值传感器采集模块(5)、粘度传感器测量模块(6)、LCD显示屏(7)构成的缓冲装置(12)；
所述RFID电子标签读写模块(2)和缓冲装置(12)的电参数传感器监测模块(4)、PH值传感器采集模块(5)、粘度传感器测量模块(6)通过MAX232芯片或MAX485芯片分别与单片机微处理器(1)的P3.5/URXD0、P3.4/UTXD0引脚相连；
所述缓冲装置(12)的液体流量传感器模块(3)的引脚VCC、GND、信号端依次与单片机微处理器(1)的DVCC、DVSS、P1.0/TACLK三个引脚相连，并通过MAX232芯片或MAX485芯片分别与单片机微处理器(1)的P3.5/URXD0、P3.4/UTXD0引脚相连；
所述缓冲装置(12)的LCD显示屏(7)的引脚V0与10K电位器相连，LCD显示屏(7)的引脚D/I、R/W和E分别与单片机微处理器(1)的P3.0、P3.1、P3.2引脚相连，LCD显示屏(7)的引脚D0-D7分别与单片机微处理器(1)的P4.0-P4.7相连；
所述数据存储模块(8)的引脚与单片机微处理器(1)的功能引脚相连；
所述通讯接口(9)通过MAX232芯片或MAX485芯片与单片机微处理器(1)的功能引脚相连；
所述报警信号输出器(10)由蜂鸣器和红色指示灯组成，蜂鸣器由S8550驱动，与单片机微处理器(1)的P0.0相连，红色指示灯经限流电阻与单片机微处理器(1)的P2.7相连；
所述电源(11)通过导线与单片机微处理器(1)相连。

2. 根据权利要求1所述的一种奶牛个体挤奶信息在线监测设备，其特征在于：所述缓冲装置(12)的结构是：在壳体(13)侧壁上开设奶液入口(14)和奶液出口(15)，液体流量传感器模块(3)配装在奶液出口(15)上，在壳体(13)盒内配装电参数传感器监测模块(4)、PH值传感器采集模块(5)和粘度传感器测量模块(6)，LCD显示屏(7)安装在壳体(13)外壁上；所述奶液入口(14)和奶液出口(15)分别与挤奶机和奶液收集容器连接，或者将缓冲装置(12)利用奶液入口(14)和奶液出口(15)配装在输奶管道上。

说明书

说明书奶牛个体挤奶信息在线监测设备
技术领域
本发明属于养殖场挤奶厅奶牛个体奶液在线监测设备，主要涉及一种对奶牛个体产奶量、奶液电参数信息、奶液PH值、奶液粘度值四个关键参数进行在线监测记录、分析、处理的设备。
背景技术
奶业发展水平是作为现代农业特别是畜牧业发展水平的重要标志。当前世界奶业生产的基本格局是欧美发达国家主导市场，牛奶及奶制品的数量和质量都居世界前列。而影响牛奶制品数量和质量的主要因素主要是奶牛的健康问题。在养殖基地，奶牛产奶量的多少、奶液的电容与电导率等电参数信息、奶液PH值、奶液粘度值同奶牛的健康问题息息相关，如若奶牛产奶量突然降低，奶液电参数值、奶液PH值、奶液粘度值异常，在排除奶牛正处于发情期等情况后，很有可能就是奶牛的健康出现问题。
目前，我国奶牛养殖技术比较落后，绝大多数奶牛养殖场挤奶厅还是在采用牛奶计量瓶和奶液样本的后期测量等手段来记录监测奶液信息。近年来，已经有公司研制相关设备并已投入使用，但是这些设备并不能同时对奶牛个体产奶量、奶液电参数值、奶液PH值、奶液粘度值进行实时记录监测，以及对这些数据进行记录、分析、处理、传输。所以，这些设备未能形成针对奶牛健康主要方面的在线监测设备，因而无法发挥在线设备的整体综合优势。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种能在线实时监测采集奶牛个体产奶量、奶液电参数信息、奶液PH值、奶液粘度值信息，并对采集信息进行记录、分析、处理、传输的奶牛个体挤奶信息在线监测设备，根据分析结果能快速检测奶牛的健康状况。
本发明采用的技术方案如下：一种奶牛个体挤奶信息在线监测设备，包括单片机微处理器、RFID电子标签读写模块、数据存储模块、通讯接口、报警信号输出器、电源和由液体流量传感器模块、电参数传感器监测模块、PH值传感器采集模块、粘度传感器测量模块、LCD显示屏构成的缓冲装置；其连接结构是：
所述RFID电子标签读写模块和缓冲装置的电参数传感器监测模块、PH值传感器采集模块、粘度传感器测量模块通过MAX232芯片或MAX485芯片分别与单片机微处理器的P3.5/URXD0、P3.4/UTXD0引脚相连；
所述缓冲装置的液体流量传感器模块的引脚VCC、GND、信号端依次与单片机微处理器的DVCC、DVSS、P1.0/TACLK三个引脚相连，并通过MAX232芯片或MAX485芯片分别与单片机微处理器的P3.5/URXD0、P3.4/UTXD0引脚相连；
所述缓冲装置的LCD显示屏的引脚V0与10K电位器相连，LCD显示屏的引脚D/I、R/W和E分别与单片机微处理器的P3.0、P3.1、P3.2引脚相连，LCD显示屏的引脚D0-D7分别与单片机微处理器的P4.0-P4.7相连；
所述数据存储模块的引脚与单片机微处理器的功能引脚相连；
所述通讯接口通过MAX232芯片或MAX485芯片与单片机微处理器的功能引脚相连；
所述报警信号输出器由蜂鸣器和红色指示灯组成，蜂鸣器由S8550驱动，与单片机微处理器的P0.0相连，红色指示灯经限流电阻与单片机微处理器的P2.7相连；
所述电源通过导线与单片机微处理器相连。
本发明应用传感器技术，将奶牛个体产奶量、奶液电参数信息、奶液PH值、奶液粘度值四个关键参数的在线实时监测、记录、分析、处理集成到一个设备中，成为挤奶机与牛奶收集容器或输奶管道之间独立的设备。利用RFID电子标签读写模块读取当前挤奶台上奶牛的基本信息，利用该设备的缓冲装置消除流动牛奶产生的气泡，使牛奶无气泡的通过该设备的液体流量传感器模块、电参数传感器监测模块、PH值传感器采集模块、粘度传感器测量模块，将采集的奶牛个体基本信息，奶牛个体产奶量、奶液的电容与电导率等电参数信息、奶液PH值、奶液粘度值、平均流速、挤奶时长等数据，在LCD显示屏上显示，并进行实时同步存储，并可通过通讯接口传送到后台信息中心。报警信号输出器模块根据当前采集到的奶牛个体基本信息与奶液信息进行综合分析处理，判断该奶牛健康状况，例如：是否患有乳房疾病。报警信号输出器根据判断状态进行在线报警提示，便于实时在线监测奶牛健康状况。该设备具有操作简单、测量精准、使用方便、自动化程度高、造价低廉、实时性强的特点。
附图说明
图1是奶牛个体挤奶信息在线监测设备结构示意图；
图2是缓冲装置结构示意图。
图中件号说明：
1、单片机微处理器，2、RFID电子标签读写模块，3、液体流量传感器模块，4、电参数传感器监测模块，5、PH值传感器采集模块，6、粘度传感器测量模块，7、LCD显示屏，8、数据存储模块，9、通讯接口，10、报警信号输出器，11、电源，12、缓冲装置，13、壳体，14、奶液入口，15、奶液出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明最佳实施方案进行详细描述。一种奶牛个体挤奶信息在线监测设备，包括单片机微处理器1、RFID电子标签读写模块2、数据存储模块8、通讯接口9、报警信号输出器10、电源11和由液体流量传感器模块3、电参数传感器监测模块4、PH值传感器采集模块5、粘度传感器测量模块6、LCD显示屏7构成的缓冲装置12；其连接结构是：
所述RFID电子标签读写模块2和缓冲装置12的电参数传感器监测模块4、PH值传感器采集模块5、粘度传感器测量模块6通过MAX232芯片或MAX485芯片分别与单片机微处理器1的P3.5/URXD0、P3.4/UTXD0引脚相连；
所述缓冲装置12的液体流量传感器模块3的引脚VCC、GND、信号端依次与单片机微处理器的DVCC、DVSS、P1.0/TACLK三个引脚相连，并通过MAX232芯片或MAX485芯片分别与单片机微处理器1的P3.5/URXD0、P3.4/UTXD0引脚相连；
所述缓冲装置12的LCD显示屏7的引脚V0与10K电位器相连，LCD显示屏7的引脚D/I、R/W和E分别与单片机微处理器1的P3.0、P3.1、P3.2引脚相连，LCD显示屏7的引脚D0-D7分别与单片机微处理器1的P4.0-P4.7相连；
所述数据存储模块8的引脚与单片机微处理器1的功能引脚相连；
所述通讯接口9通过MAX232芯片或MAX485芯片与单片机微处理器1的功能引脚相连；
所述报警信号输出器10由蜂鸣器和红色指示灯组成，蜂鸣器由S8550驱动，与单片机微处理器1的P0.0相连，红色指示灯经限流电阻与单片机微处理器1的P2.7相连；
所述电源11通过导线与单片机微处理器1相连。
所述缓冲装置12的结构是：在壳体13侧壁上开设奶液入口14和奶液出口15，液体流量传感器模块3配装在奶液出口15上，在壳体13盒内配装电参数传感器监测模块4、PH值传感器采集模块5和粘度传感器测量模块6，LCD显示屏7安装在壳体13外壁上；所述奶液入口14和奶液出口15分别与挤奶机和奶液收集容器连接，或者将缓冲装置12利用奶液入口14和奶液出口15配装在输奶管道上。