基于现代化的肉鸡养殖场用饲料供给控制系统及方法与流程

本发明涉及肉鸡养殖自动化，具体涉及基于现代化的肉鸡养殖场用饲料供给控制系统及方法。

背景技术：

1、在肉鸡的不同生长阶段，需要采用不同的饲喂策略，例如在生长期需要对鸡群进行限饲，以控制体重增长速度、提高群体均匀度、降低腿病和腹水症的发生率，因此需要基于现代化的肉鸡养殖场用饲料供给控制系统及方法。

2、现有技术中，限饲方案的调整主要依赖饲养人员的经验判断。饲养人员定期从鸡群中人工抽取部分鸡只进行称重，计算抽检鸡只的体重平均值，与标准体重曲线进行比对，如果平均体重低于标准值则增加投料量，如果高于标准值则减少投料量。部分自动化程度较高的养殖场在鸡舍通道上安装了自动称重平台，鸡只在日常活动中通过称重平台时自动记录体重数据，系统自动计算全群体重的平均值，按照预设的阈值规则自动调整投料量。

3、针对上述方案，存在如下技术问题：1、现有技术仅依赖体重这一单一维度的数据进行限饲方案调整，无法获取鸡只体内水分含量、组织健康状态等与代谢和健康密切相关的信息。当鸡群出现脱水或水肿等异常情况时，体重数据可能出现误导性的波动，仅凭体重变化难以区分是限饲方案不当还是鸡群健康出现问题。

4、2、现有技术对体重数据的分析停留在均值比较层面，仅关注全群体重的平均水平是否偏离标准值，忽视了对体重分布形态的分析。当鸡群出现分化，即部分鸡只体重偏轻、部分鸡只体重偏重，但平均体重仍在标准范围内时，系统无法识别这种异常分化状态，导致限饲方案无法及时调整，群体均匀度持续恶化。

5、3、现有技术对电阻抗数据的采集通常采用单方向电流注入方式，仅能获取单一方向的电阻抗值，无法反映鸡只脚掌组织在不同方向上的导电特性差异，信息维度不足，难以全面评估鸡只的组织健康状态。

6、4、现有技术缺乏对鸡群采食行为活力的感知能力，无法判断限饲方案是否对鸡群造成了过度的饥饿应激。当限饲强度过大时，鸡群采食积极性会异常增高，表现为抢食、啄食声音密集但单次啄食能量不足，仅通过投料量调整无法识别这种异常行为状态。

7、5、现有技术的评估结果和修正决策混合在一起，体重评估、健康评估和行为评估的结果未进行分项生成，当限饲方案出现问题时，难以追溯问题的具体来源，也无法针对性地采取饲喂总量调整、分区差异化投喂、营养浓度调整、饮水调节等不同维度的修正措施。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术不足，本发明的目的在于提供基于现代化的肉鸡养殖场用饲料供给控制系统及方法。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明提供基于现代化的肉鸡养殖场用饲料供给控制系统，包括如下单元：多维数据采集单元，用于采集鸡群多维数据并进行标准化处理，鸡群多维数据包括群体体重分布数据、个体生物电阻抗数据和采食声音数据。

3、限饲影响评估单元，用于对群体体重分布数据和个体生物电阻抗数据进行多维正态分布建模，提取群体状态分布数据，对采食声音数据进行分析，得到全群采食活力指数，对群体状态分布数据分别进行体重分布状态评估和电阻抗分布状态评估，对全群采食活力指数进行采食活力状态评估，生成限饲影响评估结果。

4、动态饲喂修正单元，用于根据限饲影响评估结果判断当前限饲方案是否需要修正，在需要修正时根据群体状态分布数据确定饲喂方案并下发执行。

5、优选地，所述对群体体重分布数据和个体生物电阻抗数据进行多维正态分布建模，具体建模过程如下：群体体重分布数据包含各鸡只的体重值，个体生物电阻抗数据包含各鸡只的多方向电阻抗数据。

6、将各鸡只体重值按预设体重区间统计频数，以体重值为横轴、各体重区间内的鸡只数量为纵轴，构建体重频数分布直方图，对体重频数分布直方图进行高斯函数拟合，得到体重正态分布曲线。

7、将各鸡只的多方向电阻抗数据按电流注入方向分组，对每个方向通道的电阻抗值按预设电阻抗区间统计频数，以电阻抗值为横轴、各电阻抗区间内的鸡只数量为纵轴，构建各方向通道的电阻抗频数分布直方图，对各方向通道的电阻抗频数分布直方图进行高斯函数拟合，得到各方向通道电阻抗正态分布曲线；

8、将体重正态分布曲线和各方向通道电阻抗正态分布曲线汇总为多维正态分布模型。

9、优选地，所述多方向电阻抗数据，多方向采集过程如下：通过在鸡只通行通道地面铺设的分区电极阵列采集，分区电极阵列沿通道长度方向分为前区和后区，前区沿通道宽度方向分为左前电极和右前电极，后区沿通道宽度方向分为左后电极和右后电极。

10、当鸡只以自然行走方式通过分区电极阵列时，鸡只左脚踩踏左前电极和左后电极，鸡只右脚踩踏右前电极和右后电极，分区电极阵列按预设时序依次在各电极对之间注入电流并测量电压响应，电流注入方向包括沿鸡只左脚掌前后方向的第一纵向通道、沿鸡只右脚掌前后方向的第二纵向通道、沿鸡只两只脚掌之间的横向通道。

11、第一纵向通道由左前电极与左后电极构成，第二纵向通道由右前电极与右后电极构成，横向通道由左脚掌接触的电极与右脚掌接触的电极构成，将各方向通道测量得到的电阻抗值作为该鸡只的多方向电阻抗数据。

12、优选地，所述提取群体状态分布数据，具体提取过程如下：对体重正态分布曲线进行均值参数和标准差参数提取，将均值参数作为体重峰值位置，将当前体重峰值位置与当前日龄的标准体重峰值位置进行比较，计算体重峰值偏移量。

13、对各方向通道电阻抗正态分布曲线进行均值参数和标准差参数提取，将各方向通道的均值参数作为该方向通道的电阻抗峰值位置，将各方向通道的当前电阻抗峰值位置与上一饲喂周期的同方向通道电阻抗峰值位置进行比较，计算各方向通道的电阻抗峰值偏移量。

14、在体重正态分布曲线的峰值位置左侧和右侧各取一个预设单位距离点，预设单位距离为峰值位置向两侧偏移预设倍数的标准差的距离，计算左侧预设单位距离点到峰值位置的连线斜率作为左侧斜率值，计算右侧预设单位距离点到峰值位置的连线斜率作为右侧斜率值，将左侧斜率值除以右侧斜率值的绝对值得到体重两侧斜率比值。

15、对各方向通道电阻抗正态分布曲线，按相同方式提取各方向通道的左侧斜率值、右侧斜率值和两侧斜率比值。

16、将第一纵向通道电阻抗值与第二纵向通道电阻抗值的比值作为纵向对称指数，将横向通道电阻抗值与第一纵向通道电阻抗值和第二纵向通道电阻抗值的平均值的比值作为横向传导指数。

17、将体重峰值位置、体重峰值偏移量、体重两侧斜率比值、各方向通道电阻抗峰值位置、各方向通道电阻抗峰值偏移量、各方向通道两侧斜率比值、纵向对称指数和横向传导指数汇总为群体状态分布数据。

18、另一方面，本发明提供基于现代化的肉鸡养殖场用饲料供给控制方法，包括如下流程：流程一、多维数据采集：采集鸡群多维数据并进行标准化处理，鸡群多维数据包括群体体重分布数据、个体生物电阻抗数据和采食声音数据。

19、流程二、限饲影响评估：对群体体重分布数据和个体生物电阻抗数据进行多维正态分布建模，提取群体状态分布数据，对采食声音数据进行分析，得到全群采食活力指数，对群体状态分布数据分别进行体重分布状态评估和电阻抗分布状态评估，对全群采食活力指数进行采食活力状态评估，生成限饲影响评估结果。

20、流程三、动态饲喂修正：根据限饲影响评估结果判断当前限饲方案是否需要修正，在需要修正时根据群体状态分布数据确定饲喂方案并下发执行。

21、本发明的有益效果在于：1、本发明通过引入多方向电阻抗数据采集，利用分区电极阵列在鸡只自然行走过程中获取沿脚掌纵向和横向的多通道电阻抗值，在不中断鸡只正常活动的前提下实现了对鸡只体内组织状态的多维度无损检测，克服了传统方法仅依赖体重数据的局限性。

22、2、本发明通过构建体重和多方向电阻抗的多维正态分布模型，提取峰值位置、两侧斜率比值、纵向对称指数和横向传导指数等分布形态特征参数，将鸡群状态的评估从简单的均值比较提升为分布形态的几何分析，能够更早、更灵敏地发现鸡群分化、脱水或水肿等异常趋势。

23、3、本发明通过将评估结果分拆为体重分布状态评估、电阻抗分布状态评估和采食活力状态评估三个独立维度，分别生成对应的分项评估结果，使得限饲方案的问题来源可以被精确定位，避免了多个维度指标混合评估导致的问题溯源困难。

24、4、本发明通过根据分项评估结果确定具体的修正操作，包括饲喂总量调整、分区差异化投喂、饮水调节、添加剂补充和饲喂频率调整等多种修正手段的组合应用，实现了限饲方案的精细化动态修正。