推荐星级:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

基于物联网的生猪屠宰监管系统关键技术研究

更新时间:2019-12-21 15:48:23 大小:1M 上传用户:xiaohei1810查看TA发布的资源 标签:物联网 下载积分:1分 评价赚积分 (如何评价?) 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

为加大生猪屠宰监管的力度,节省监管人力,根据基层动物卫生监督部门的业务需求,开发了生猪屠宰自动化监管系统.系统运用物联网技术实现生猪屠宰全程数据的自动采集、自动判定,判定结果不正常将向动物卫生监督部门告警,判定结果正常将驱动猪体灼印和打印出厂合格证,以此防止屠宰厂私宰问题生猪;系统运用图像识别技术,依据注水后猪胃脏异常膨胀的形态特征,自动判定猪是否注水,以此防止屠宰厂屠宰注水猪.研究详细论述了上述2项技术的实施原理、方法和效果.

部分文件列表

文件名 大小
基于物联网的生猪屠宰监管系统关键技术研究.pdf 1M

部分页面预览

(完整内容请下载后查看)
江 苏 农 业 科 学 ꢀ 2017 年 第 45 卷 第 期  
201 —  
玲 , 陈 长 喜 , 许 晓 华 基 于 物 联 网 的 生 猪 屠 宰 监 管 系 统 关 键 技 术 研 究 [ 江 苏 农 业 科 学 , 201745) : 201 - 204.  
doi10. 15889 / j. issn. 1002 - 1302. 2017. 06. 052  
基 于 物 联 网 的 生 猪 屠 宰 监 管 系 统 关 键 技 术 研 究  
玲 , 陈 长 喜 , 许 晓 华  
( 天 津 农 学 院 计 算 机 科 学 与 信 息 学 院 , 天 津 300384)  
ꢀ ꢀ 摘 要 : 为 加 大 生 猪 屠 宰 监 管 的 力 度 , 节 省 监 管 人 力 , 根 据 基 层 动 物 卫 生 监 督 部 门 的 业 务 需 求 , 开 发 了 生 猪 屠 宰 自 动  
化 监 管 系 统 。 系 统 运 用 物 联 网 技 术 实 现 生 猪 屠 宰 全 程 数 据 的 自 动 采 集 、 自 动 判 定 , 判 定 结 果 不 正 常 将 向 动 物 卫 生 监 督  
部 门 告 警 , 判 定 结 果 正 常 将 驱 动 猪 体 灼 印 和 打 印 出 厂 合 格 证 , 以 此 防 止 屠 宰 厂 私 宰 问 题 生 猪 ; 系 统 运 用 图 像 识 别 技 术 ,  
依 据 注 水 后 猪 胃 脏 异 常 膨 胀 的 形 态 特 征 , 自 动 判 定 猪 是 否 注 水 , 以 此 防 止 屠 宰 厂 屠 宰 注 水 猪 。 研 究 详 细 论 述 了 上 述 2  
项 技 术 的 实 施 原 理 、 方 法 和 效 果 。  
ꢀ ꢀ 关 键 词 : 生 猪 屠 宰 ; 物 联 网 ; 自 动 化 监 管 ; 注 水 猪 ; 图 像 识 别  
ꢀ ꢀ 中 图 分 类 号 : TP311. 52S126ꢀ ꢀ 文 献 标 志 码 : Aꢀ ꢀ 文 章 编 号 : 1002 - 1302201706 - 0201 - 03  
生 猪 屠 宰 是 关 系 到 市 场 上 猪 肉 质 量 是 否 安 全 , 餐 桌 上 群 众  
方 式 获 取 屠 宰 期 间 各 项 检 测 数 据 , 根 据 自 动 判 定 结 果 驱 动 猪  
体 灼 印 和 打 印 合 格 证 明 , 并 向 驻 场 监 管 员 报 警 不 合 格 生 猪 或  
不 当 操 作 ; 第 二 , 用 监 控 摄 像 头 采 集 生 猪 开 膛 图 像 , 用 图 像 识  
别 技 术 判 断 生 猪 是 否 注 水 ; 第 三 , 向 屠 宰 企 业 提 供 生 猪 来 源 去  
向 备 案 、 屠 宰 数 据 统 计 功 能 ; 第 四 , 向 市 、 级 政 府 监 管 部 门  
提 供 不 同 权 限 的 核 查 、 抽 检 、 统 计 、 分 析 功 能 ; 第 五 , 向 消 费  
是 否 吃 到 放 心 猪 肉 的 重 要 环 节 。 因 此 , 各 级 动 物 卫 生 监 督 部 门  
高 度 重 视 生 猪 屠 宰 厂 ( 点 ) 的 监 管 工 作 。 当 前 , 监 管 制 度 已 比  
较 健 全 、 完 善 , 但 监 管 手 段 还 停 留 在 人 工 监 督 和 抽 检 的 方 式 , 信  
]  
息 化 水 平 较 低 , 监 管 效 率 不 高 , 容 易 被 人 为 因 素 干 扰  
。 基 层  
动 物 监 督 部 门 希 望 在 现 有 人 力 配 置 的 情 况 下 , 实 现 监 管 无 盲  
区 , 显 著 提 高 监 管 效 率 。 天 津 市 西 青 区 动 物 卫 生 监 督 所 这 一 基  
层 监 管 单 位 提 出 了 切 实 的 自 动 化 监 管 需 求 。 根 据 需 求 , 开 发 了  
基 于 物 联 网 技 术 的 生 猪 屠 宰 全 过 程 自 动 化 监 管 系 统 。  
]  
者 提 供 生 猪 来 源 、 屠 宰 过 程 、 销 售 去 向 的 扫 码 追 溯 功 能  
其 中 第 一 项 和 第 二 项 是 核 心 功 能 , 也 是 本 研 究 探 讨 重 点 。  
1ꢀ 自 动 化 监 管 的 物 联 网 体 系 结 构  
目 前 , 动 物 卫 生 监 督 部 门 对 生 猪 屠 宰 厂 ( 点 ) 的 主 要 监 管  
方 式 是 向 屠 宰 厂 ( 点 ) 指 派 驻 场 监 管 员 , 驻 场 监 管 员 的 主 要 职  
责 是 控 制 屠 宰 过 程 符 合 规 范 , 防 止 私 宰 病 害 猪 、 注 水 猪 , 控 制 病  
害 猪 和 有 害 物 按 规 范 进 行 无 害 化 处 理 。 实 际 工 作 中 , 名 驻 场  
监 管 员 要 同 时 负 责 多 个 生 猪 屠 宰 厂 ( 点 ) , 容 易 产 生 监 管 漏 洞 。  
自 动 化 监 管 系 统 将 替 代 监 管 员 完 成 上 述 职 责 , 主 要 依 据 “ 自 动  
获 取 屠 宰 过 程 数 据 , 自 动 将 数 据 传 入 系 统 , 自 动 分 析 判 定 数 据 ,  
对 不 合 规 范 操 作 提 出 警 报 ” 。 系 统 综 合 采 用 物 联 网 技 术 、 图 像  
识 别 技 术 和 自 动 控 制 技 术 , 实 现 了 自 动 化 监 管 的 功 能 。 这 些 技  
术 使 该 系 统 在 行 业 领 域 内 具 有 先 进 性 和 创 新 性 。  
1. 1ꢀ 系 统 网 络 拓 扑 结 构  
生 猪 屠 宰 全 程 需 要 应 用 很 多 物 联 网 设 备 采 集 信 息 , 这 些  
设 备 在 屠 宰 厂 内 构 成 了 局 域 网 ; 屠 宰 厂 内 的 这 个 局 域 网 通 过  
Internet, 与 Web 服 务 器 和 数 据 库 服 务 器 连 接 , 构 成 了 整 个 生  
猪 屠 宰 自 动 监 管 系 统 的 网 络 ; 系 统 管 理 员 、 政 府 监 管 员 、 企 业  
管 理 员 通 过 浏 览 器 端 管 理 、 操 作 系 统 ; 终 端 消 费 者 通 过 手 机 扫  
码 查 询 追 溯 信 息 。 整 个 网 络 拓 扑 结 构 见 图 。  
1. 2ꢀ 屠 宰 厂 内 的 物 联 网 设 计  
屠 宰 厂 内 的 局 域 网 是 整 个 网 络 的 核 心 , 生 猪 从 进 场 到 售  
卖 分 为 进 场 核 验 、 待 宰 观 察 、 屠 宰 及 检 测 、 冷 却 排 酸 、 灼 印 出  
为 了 便 于 多 类 用 户 享 用 系 统 功 能 , 系 统 总 体 架 构 是 采 用  
B/ S 结 构 搭 建 的 信 息 化 管 理 系 统 ; 同 时 , 为 了 接 收 局 域 网 内 各  
物 联 网 设 备 采 集 到 的 数 据 , 并 存 储 于 数 据 库 , 系 统 的 数 据 采 集  
子 系 统 采 用 / S 结 构 。 整 个 系 统 功 能 包 括 : 第 一 , 以 自 动 化  
证 、 出 厂 售 卖 个 环 节 。 每 个 环 节 物 联 网 设 备 都 要 采 集 信 息 、  
处 理 信 息 。  
1. 2. 1ꢀ 进 厂 核 验 第 一 , 生 猪 进 场 卸 车 前 要 查 验 《 畜 禽 产 地  
检 疫 证 明 》 、 《 动 物 及 动 物 产 品 运 载 工 具 消 毒 证 明 》 和 《 非 疫 区  
证 明 》 , 并 用 高 拍 仪 将 证 明 文 件 拍 照 存 留 系 统 。 第 二 , 为 每  
头 猪 编 号 ( 猪 的 唯 一 标 志 , 不 重 复 ) , 并 RFID 读 写 器 将 编 号  
写 入 RFID 耳 标 , 备 用 。 第 三 , 猪 赶 入 待 宰 圈 时 , 要 从 改 造 后  
的 通 道 进 入 待 宰 圈 , 通 道 的 宽 度 仅 容 头 猪 通 过 , 并 为 通 道 安  
装 闸 门 。 头 生 猪 通 过 通 道 时 , 在 猪 耳 部 施 加 RFID 耳 标 。  
第 四 , 在 通 道 中 安 装 电 子 地 秤 和 RFID 读 卡 器 , 每 头 猪 通 过 时  
自 动 采 集 猪 编 号 、 体 质 量 和 进 入 待 宰 圈 时 间 , 通 过 设 备 的 网 络  
接 口 传 输 给 数 据 采 集 程 序 的 计 算 机 , 通 过 该 程 序 将 数 据 写 入  
数 据 库 服 务 器 。 第 五 , 在 卸 车 前 或 卸 车 后 发 现 的 异 常 猪 , 视 情  
况 进 行 无 害 化 处 理 或 急 宰 , 要 向 系 统 录 入 “ 病 害 猪 无 害 化 处  
收 稿 日 期 : 2016 - 05 - 03  
目 : 天  
( 编 号 : 13ZCZDNC01100、  
14ZCDGNC00099) ; 国 家 肉 鸡 产 业 技 术 体 系 建 设 专 项 资 金 项 目 ( 编  
号 : CARS - 42 - 17 ) ; 天  
津 市 科 技 成 果 转 化 项 目 ( 编 号 :  
201302060) ; 科 技 部 “ 十 二 五 ” 农 村 领 域 科 技 支 撑 项 目 子 课 题 ( 编  
号 : 2012BAD39B012012BAD39B0406) ; 天 津 市 教 委 科 研 计 划 项 目  
( 编 号 : 20140811) 。  
作 者 简 介 : 玲 ( 1979— ) , 女 , 天 津 人 , 讲 师 , 主 要 从 事 农 业 信 息 技  
术 研 究 。 Tel: ( 02223785773E - mail107836910@ qq. com。  
通 信 作 者 : 陈 长 喜 , 博 士 , 教 授 , 主 要 从 事 农 业 信 息 技 术 研 究 。 Tel:  
万方数据  
02223785773E - mailchangxichen@ 163. com。  
202 —  
江 苏 农 业 科 学 ꢀ 2017 年 第 45 卷 第 期  
过 数 据 采 集 程 序 传 入 数 据 库 。 利 用 宰 后 称 质 量 和 宰 前 称 质 量  
的 数 值 , 可 以 辅 助 判 断 是 否 存 在 猪 注 水 现 象 。 第 二 , 根 据 《 生  
猪 屠 宰 检 疫 规 程 》 , 由 官 方 检 疫 人 员 在 系 统 中 预 设 判 定 生 猪  
合 格 的 条 件 ( 如 《 准 宰 证 》 电 子 签 名 是 否 正 确 、 各 项 目 检 测 是  
否 正 常 、 待 宰 时 间 是 否 > 12 次 称 质 量 差 值 是 否 合 理 等 ) ,  
当 系 统 采 集 到 上 述 环 节 的 各 项 数 据 后 , 自 动 将 猪 分 为 不 合 规  
范 、 不 正 常 和 正 常 猪 等 类 别 。 若 出 现 不 合 规 范 猪 和 不 正 常 猪 ,  
系 统 首 先 向 屠 宰 企 业 和 官 方 检 疫 站 告 警 , 然 后 利 用 自 动 控 制  
装 置 将 非 正 常 猪 的 屠 宰 杠 分 轨 到 待 处 理 轨 道 , 将 正 常 猪 自 动  
传 运 到 冷 库 进 行 排 酸 。  
1. 2. 5ꢀ 灼 印 出 证 ꢀ  
RFID 读 卡 器 读 取 猪 编 号 , 系 统 自 动 判  
断 该 猪 是 否 合 格 , 若 为 合 格 生 猪 , 自 动 触 发 打 印 《 出 厂 合 格  
证 》 , 并 驱 动 激 光 灼 印 设 备 在 猪 体 上 灼 出 猪 编 号 及 验 讫 标 志 。  
急 宰 猪 在 《 出 厂 合 格 证 》 上 有 “ 急 宰 ” 标 注 。 该 《 出 厂 合 格 证 》  
采 用 平 推 式 打 印 机 , 格 式 化 套 打 方 式 , 未 经 该 系 统 而 私 自 屠 宰  
的 生 猪 , 无 法 打 印 合 格 证 , 也 无 法 为 猪 体 灼 印 。 另 外 , 《 出 厂  
合 格 证 》 中 所 有 信 息 均 从 数 据 库 读 取 , 无 法 手 动 输 入 , 防 止 未  
经 系 统 直 接 打 印 合 格 证 。  
1. 2. 6ꢀ 出 厂 售 卖 第 一 , 售 卖 前 利 用 电 子 挂 秤 再 次 称 质 量 , 该  
质 量 传 入 系 统 , 作 为 销 售 质 量 。 第 二 , 系 统 维 护 猪 肉 经 销 商 信  
息 , 并 为 其 制 作 RFID 卡 , 生 猪 售 卖 时 , 读 卡 识 别 经 销 商 编 号 ,  
读 猪 RFID 卡 识 别 猪 , 系 统 采 集 到 哪 个 经 销 商 购 买 了 哪 些 猪 ,  
传 入 数 据 库 。 第 三 , 读 取 猪 编 号 时 , 系 统 自 动 生 成 包 含 该 猪 屠  
宰 信 息 的 可 追 溯 二 维 码 , 并 打 印 二 维 码 标 签 , 交 给 猪 肉 经 销 商 。  
理 记 录 表 ” 或 “ 急 宰 记 录 表 ” 。  
1. 2. 2ꢀ 待 宰 观 察 按 照 《 生 猪 屠 宰 检 疫 规 程 》 的 规 定 , 生 猪  
2ꢀ 注 水 猪 图 像 识 别 算 法 设 计  
在 待 宰 圈 中 要 待 宰 观 察 12 h 以 上 , 宰 前 2 h, 官 方 兽 医 进 行 宰  
]  
前 检 疫 , 并 出 具 《 宰 前 检 疫 合 格 证 》 , 以 证 明 可 屠 宰  
官 方  
为 防 止 屠 宰 厂 宰 杀 注 水 猪 , 系 统 采 用 种 方 法 共 同 判 断  
并 向 动 监 部 门 发 出 警 报 。 方 法 一 : 称 质 量 法 。 生 猪 从 入 场 到  
售 卖 次 称 质 量 : 活 猪 进 待 宰 圈 、 宰 前 、 宰 后 、 售 卖 。 次 称  
质 量 的 差 值 , 都 可 以 辅 助 判 断 注 水 猪 现 象 。 方 法 二 : 图 像 识 别  
法 。 在 “ 猪 开 膛 ” 瞬 间 , 抓 拍 幅 猪 开 膛 图 片 , 传 回 数 据 采 集  
计 算 机 , 经 过 图 像 识 别 程 序 , 判 定 是 否 注 水 , 将 结 果 传 入 数 据  
库 。 由 于 注 水 猪 胃 脏 体 积 明 显 变 大 , 具 有 较 强 的 形 态 学 特 征 ,  
故 本 系 统 图 像 识 别 程 序 采 用 形 态 学 方 法 识 别 注 水 猪 。 实 现 过  
程 中 调 用 了 OpenCV 3. 0 图 像 处 理 库 。 OpenCV 个 开 源 、  
兽 医 要 在 系 统 中 通 过 电 子 签 名 的 方 式 签 发 《 准 宰 证 》 , 这 一 环  
节 可 有 效 防 止 他 人 借 用 或 盗 用 官 方 兽 医 的 名 义 从 系 统 中 签 发  
《 准 宰 证 》 , 没 有 签 发 《 准 宰 证 》 的 猪 , 将 无 法 从 系 统 中 打 印 出  
厂 合 格 证 。  
1. 2. 3ꢀ 屠 宰 及 检 测 第 一 , 生 猪 电 麻 倒 挂 于 生 产 链 , 利 用  
RFID 读 卡 器 和 电 子 挂 秤 对 猪 进 行 二 次 称 质 量 , 采 集 猪 编 号 、  
屠 宰 时 间 、 宰 前 质 量 , 传 入 数 据 库 。 系 统 自 动 比 对 次 时 间 间  
隔 是 否 达 12 h 以 上 , 次 称 质 量 差 值 是 否 在 预 定 范 围 , 以 此 判  
定 生 猪 待 宰 环 节 是 否 符 合 操 作 规 程 , 及 有 无 疑 似 注 水 现 象 。  
第 二 , 生 猪 宰 杀 放 血 后 , 去 头 、 蹄 , 进 行 头 、 蹄 检 疫 , 通 过 手 持  
RFID 读 卡 器 , 将 头 、 蹄 不 合 格 猪 的 编 号 传 给 数 据 采 集 程 序 , 记  
入 数 据 库 。 由 于 猪 头 已 去 , 猪 耳 上 的 RFID 标 签 , 必 须 卸 下 挂  
在 屠 宰 杠 上 , 然 后 将 猪 挂 上 屠 宰 杠 。 第 三 , 猪 开 膛 、 去 内 脏 , 摄  
像 头 抓 拍 幅 图 像 , 通 过 图 像 识 别 技 术 , 判 断 是 否 为 注 水 猪 。  
第 四 , 生 猪 屠 宰 过 程 中 需 要 进 行 多 方 面 检 测 , 也 叫 屠 宰 同 步 检  
疫 。 这 些 检 测 包 括 胴 体 检 测 、 内 脏 检 测 、 肉 品 品 质 检 测 、 三 腺  
跨 平 台 计 算 机 视 觉 库 , 轻 量 级 且 高 效 , 实 现 了 图 像 处 理 和 计 算  
]  
机 视 觉 方 面 的 很 多 通 用 算 法  
2. 1ꢀ 图 像 采 集  
在 屠 宰 车 间 “ 猪 开 膛 ” 工 位 , 安 装 固 定 RFID 读 卡 器 和 高  
清 摄 像 机 , 猪 编 号 被 读 卡 器 读 到 后 , 即 触 发 摄 像 头 抓 拍 幅 猪  
开 膛 后 图 片 。 开 膛 后 观 测 注 水 猪 各 内 脏 均 有 明 显 变 化 , 主 要  
是 体 积 增 大 , 边 缘 增 厚 , 呈 盾 形 , 其 中 胃 部 膨 胀 最 为 明 显 , 体 积  
]  
能 够 达 到 正 常 猪 胃 的 倍 以 上  
域 是 猪 的 胃 脏 。  
。 因 此 , 图 像 采 集 的 重 点 区  
( 肾 上 腺 、 甲 状 腺 、 病 变 淋 巴 结 ) 是 否 摘 除 、 旋 毛 虫 检 测 、 瘦 肉  
]  
精 及 违 禁 药 品 检 测 、 复 检  
瘦 肉 精 及 违 禁 药 品 采 用 专 用 仪  
2. 2ꢀ 图 像 预 处 理  
器 检 测 , 检 测 数 值 通 过 仪 器 的 网 络 接 口 直 接 传 输 到 数 据 采 集  
程 序 , 并 记 入 数 据 库 ; 其 余 检 测 项 目 均 由 人 工 完 成 。 检 测 人 员  
检 测 发 现 某 项 目 不 合 格 , 用 手 持 RFID 读 卡 器 读 取 猪 编 号 , 连  
同 检 测 项 目 号 , 通 过 数 据 采 集 程 序 传 入 系 统 数 据 库 。  
2. 2. 1ꢀ 图 像 消 噪 由 摄 像 机 抓 拍 的 图 像 为 灰 度 图 , 2 - a  
是 未 注 水 猪 的 开 膛 图 像 , 2 - b 是 注 水 猪 的 开 膛 图 像 。  
ꢀ ꢀ 首 先 要 对 图 像 进 行 平 滑 滤 波 , 以 减 少 或 消 除 噪 声 对 胃 识 别  
的 影 响 。 中 值 滤 波 是 最 常 用 的 非 线 性 平 滑 滤 波 器 , 该 算 法 简  
单 , 且 能 够 有 效 抑 制 图 像 噪 声 , 并 较 好 地 保 留 边 的 锐 度 和 图 像  
的 细 节 。 本 系 统 采 用 中 值 滤 波 法 , ×模 板 对 图 像 进 行 消 噪 。  
1. 2. 4ꢀ 冷 却 排 酸 第 一 , 生 猪 屠 宰 完 成 后 , 再 次 用 RFID 读  
万方数据  
卡 器 和 电 子 挂 秤 装 置 , 采 集 猪 编 号 、 称 质 量 时 间 、 宰 后 质 量 , 通  

全部评论(0)

暂无评论

上传资源 上传优质资源有赏金

  • 打赏
  • 30日榜单
  • 21ic下载 打赏310.00元   3天前

    用户:zhengdai

  • 21ic下载 打赏310.00元   3天前

    用户:小猫做电路

  • 21ic下载 打赏310.00元   3天前

    用户:liqiang9090

  • 21ic下载 打赏270.00元   3天前

    用户:kk1957135547

  • 21ic下载 打赏160.00元   3天前

    用户:w178191520

  • 21ic下载 打赏160.00元   3天前

    用户:w1966891335

  • 21ic下载 打赏50.00元   3天前

    用户:w993263495

  • 21ic下载 打赏40.00元   3天前

    用户:w993263495

  • 21ic下载 打赏90.00元   3天前

    用户:cooldog123pp

  • 21ic下载 打赏30.00元   3天前

    用户:sun2152

  • 21ic下载 打赏40.00元   3天前

    用户:xzxbybd

  • 21ic下载 打赏40.00元   3天前

    用户:铁蛋锅

  • 21ic下载 打赏30.00元   3天前

    用户:happypcb

  • 21ic下载 打赏50.00元   3天前

    用户:forgot

  • 21ic下载 打赏10.00元   3天前

    用户:xuzhen1

  • 21ic下载 打赏20.00元   3天前

    用户:wanglu6666

  • 21ic下载 打赏5.00元   3天前

    用户:人间留客

  • 21ic下载 打赏5.00元   3天前

    用户:jyxjiyixing

  • 21ic下载 打赏5.00元   3天前

    用户:akae_du

推荐下载