一種基於遺傳信息提取的種畜優選裝置的製作方法
2024-04-06 17:36:05
本發明涉及一種牲畜養殖過程中的種畜優選裝置，尤其涉及一種基於遺傳信息提取的種畜優選裝置。
背景技術：
以豬牛羊為代表的牲畜養殖業為人們生活提供了主要的肉類食物，研究表明大部分牲畜具有很強的遺傳性，父體、母體在成長過程中的諸多信息能夠遺傳給下一代，因此在養殖業內，通過篩選具有優勢遺傳特徵信息的牲畜做為種畜繁育下一代仔畜，將會明顯提升養殖業的一些養殖指標：例如牲畜的父體和母體如果具有較好的料肉比指標，其子體的料肉比指標也普遍較好。同時也發現牲畜的生長體型對養殖效果也有一定的影響，例如以同一品種牲畜的長、寬、高尺寸為衡量標準，在牲畜體重基本一致的情況下，牲畜如果長度較長、但寬度較窄、高度較高，其瘦肉率往往會比較高；牲畜如果寬度較寬但高度較矮，其肉骨往往比較高。因此，本發明基於對牲畜遺傳特徵信息的測量及優勢遺傳特徵信息的提取，設計了一種種畜優選裝置，通過對牲畜養殖周期內多個數據的規律性測量，篩選具有優勢遺傳特徵的牲畜做為種畜來繁育下一代，將會明顯提升牲畜養殖的料肉比、肉骨比或瘦肉率指標，提升相關企業的養殖效益。本發明提取優勢遺產特徵信息的體現形式：（1）料肉比指標，通過測量吃料重量和體重增量，篩選吃得少、長得快、成長曲線均勻的牲畜做種畜；（2）肉骨比或瘦肉比指標，通過測量牲畜成長過程中的長、寬、高等形體尺寸，篩選其中成長體型優良者做種畜。
技術實現要素：
本發明一種基於遺傳信息提取的種畜優選裝置主要包括：圍欄1、第一測量模塊2、第二測量模塊3、餵食引導喇叭4、控制器5、電動升降門6、第三測量模塊7、餵水槽8；其中第一測量模塊2包括：左固定板2-1、右夾板2-2、彈簧組2-3、右固定板2-4、內軌道2-5、導軌2-6、距離傳感器2-7；第二測量模塊3包括：第一欄框3-1、橫向對射傳感器組3-2、第一電子地秤3-3、縱向對射傳感器組3-4、第一開關傳感器3-5、第一單向門3-6、第一門軸3-7、第一耳標識別器3-8、氣缸固定梁3-9、入欄門氣缸3-10、入欄門3-11，氣缸聯接梁3-12；第三測量模塊7主要包括：噴氣泵7-1、餵食槽7-2、第二欄框7-3、第二電子地秤7-4、第二開關傳感器7-5，第二門軸7-6、第二單向門7-7。
其特徵為：圍欄1將養殖區域封閉包圍，圍欄1的外部設置餵食引導喇叭4和控制器5；圍欄1內的下方依次設置第一測量模塊2、第二測量模塊3和第三測量模塊7，三個測量模塊相互連接；其中第一測量模塊2的左固定板2-1和右固定板2-4平行固定在地面上，它們之間的距離大於所養殖牲畜的寬度，右夾板2-2是活動板，右夾板2-2的右側面上固定安裝四個導軌2-6，在右固定板2-4上且與四個導軌2-6相對應的位置，開設四個孔，每個孔的右側，各固定安裝一個內軌道2-5，四個導軌2-6的一端分別伸入四個內軌道2-5內並能沿內軌道2-5方向伸縮移動，右夾板2-2和右固定板2-4之間通過彈簧組2-3連接，右夾板2-2和左固定板2-1之間的距離略小於所養殖牲畜的寬度；在右固定板2-4的左側面的中心位置，安裝一個距離傳感器2-7；左固定板2-1的左邊緣設置成外圓弧狀，右夾板2-2左邊緣設置成外圓弧狀；第二測量模塊3的第一欄框3-1是長方體封閉框架結構，框架內部的地面上，安裝第一電子地秤3-3；第一欄框3-1的右端面，安裝第一單向門3-6，第一單向門3-6能繞第一門軸3-7向外打開，與第一單向門3-6接觸的門框架上，安裝一個第一開關傳感器3-5；第一欄框3-1的內、外兩側面內壁上，分別設置兩組橫向對射傳感器組3-2和縱向對射傳感器組3-4，其中橫向對射傳感器組3-2是由多對對射傳感器橫向排列組成，每對對射傳感器的發射端在欄框的外側面內壁上、接收端在欄框的裡側面內壁上且每對傳感器的設置位置一一對應，每對傳感器距離關閉狀態下的第一單向門3-6的距離以1釐米為間隔等差排列，縱向對射傳感器組3-4與橫向對射傳感器組3-2的設置原理相同，但是是由多對對射傳感器豎向排列組成，每對傳感器距離第一電子地秤3-3所在平面的距離以1釐米為間隔等差排列；第一欄框3-1上端面左邊，安裝一根氣缸固定梁3-9，欄框上端，安裝一個第一耳標識別器3-8，欄框的左側面是兩扇對開的入欄門3-11，兩扇對開門的頂端，分別通過銷軸各安裝一根氣缸聯接梁3-12，入欄門氣缸3-10的固定端固定在氣缸固定梁3-9上，入欄門氣缸3-10的伸縮杆端通過一根銷軸和兩根氣缸聯接梁3-12連接；第三測量模塊7的第二欄框7-3是長方體框架結構，左端面和第二測量模塊3的右端面緊密對接連通，欄框的左側框架上端，安裝一個噴氣泵7-1，噴氣口斜向下；第二欄框7-3內部一側地面上，安裝一個餵食槽7-2，槽體一半在欄框內，一半在欄框外，欄框內部的地面上，安裝一臺第二電子地秤7-4，欄框的右端面，安裝一個第二單向門7-7，第二單向門7-7能繞第二門軸7-6旋轉向外打開，與第二單向門7-7接觸的門框架上，安裝一個第二開關傳感器7-5；餵水槽8設置圍欄1內的右端，在圍欄1內的合適位置安裝一個電動升降門6，電動升降門6落下時，能夠將圍欄1內部隔離成兩個獨立區域。
導軌2-6的數量不限於僅設置四個，內軌道2-5的設置數量和導軌2-6的設置數量一致且位置一一對應。
對於橫向對射傳感器組3-2，不限於僅設置兩組，且橫向對射傳感器組3-2上相鄰兩對傳感器之間的距離不僅限於1釐米；對於縱向對射傳感器組3-4，不限於僅設置兩組，且縱向對射傳感器組3-4上相鄰兩對傳感器的距離不僅限於1釐米。
附圖說明
附圖1是本發明的整體結構示意圖；
附圖2是第一測量模塊2的結構示意圖；
附圖3是右夾板2-2的B向示意圖；
附圖4是第二測量模塊3的結構示意圖；
附圖5是第三測量模塊7的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，本發明的整體空間結構如圖1所示：圍欄1將養殖區域封閉包圍，圍欄1的外部設置餵食引導喇叭4和控制器5；圍欄1內的下方依次設置第一測量模塊2、第二測量模塊3和第三測量模塊7，三個測量模塊相互連接；其中第一測量模塊2的A向剖面視圖結構如圖2所示，左固定板2-1和右固定板2-4平行固定在地面上，它們之間的距離大於所養殖牲畜的寬度，右夾板2-2是活動板，右夾板2-2的右側面上固定安裝四個導軌2-6，在右固定板2-4上且與四個導軌2-6相對應的位置，開設四個孔，每個孔的右側，各固定安裝一個內軌道2-5，四個導軌2-6的一端分別伸入四個內軌道2-5內並能沿內軌道2-5方向伸縮移動，右夾板2-2和右固定板2-4之間通過彈簧組2-3連接，右夾板2-2和左固定板2-1之間的距離略小於所養殖牲畜的寬度；在右固定板2-4的左側面的中心位置，安裝一個距離傳感器2-7；在圖1視圖下，左固定板2-1的左邊緣設置成外圓弧狀，右夾板2-2左邊緣設置成外圓弧狀；第二測量模塊3空間結構如圖4所示，第一欄框3-1是長方體封閉框架結構，框架內部的地面上，安裝第一電子地秤3-3；第一欄框3-1的右端面，安裝第一單向門3-6，第一單向門3-6能繞第一門軸3-7向外打開，與第一單向門3-6接觸的門框架上，安裝一個第一開關傳感器3-5；第一欄框3-1的內、外兩側面內壁上，分別設置兩組橫向對射傳感器組3-2和縱向對射傳感器組3-4，其中橫向對射傳感器組3-2是由多對對射傳感器橫向排列組成，每對對射傳感器的發射端在欄框的外側面內壁上、接收端在欄框的裡側面內壁上且每對傳感器的設置位置一一對應，每對傳感器距離關閉狀態下的第一單向門3-6的距離以1釐米為間隔等差排列，縱向對射傳感器組3-4與橫向對射傳感器組3-2的設置原理相同，但是是由多對對射傳感器豎向排列組成，每對傳感器距離第一電子地秤3-3所在平面的距離以1釐米為間隔等差排列；第一欄框3-1上端面左邊，安裝一根氣缸固定梁3-9，欄框上端，安裝一個第一耳標識別器3-8，欄框的左側面是兩扇對開的入欄門3-11，兩扇對開門的頂端，分別通過銷軸各安裝一根氣缸聯接梁3-12，入欄門氣缸3-10的固定端固定在氣缸固定梁3-9上，入欄門氣缸3-10的伸縮杆端通過一根銷軸和兩根氣缸聯接梁3-12連接；第三測量模塊7如圖5所示，第二欄框7-3是長方體框架結構，左端面和第二測量模塊3的右端面緊密對接連通，欄框的左側框架上端，安裝一個噴氣泵7-1，噴氣口斜向下；第二欄框7-3內部一側地面上，安裝一個餵食槽7-2，槽體一半在欄框內，一半在欄框外，欄框內部的地面上，安裝一臺第二電子地秤7-4，欄框的右端面，安裝一個第二單向門7-7，第二單向門7-7能繞第二門軸7-6旋轉向外打開，與第二單向門7-7接觸的門框架上，安裝一個第二開關傳感器7-5；餵水槽8設置在圖1所示圍欄1內的右端，在圍欄1內的合適位置安裝一個電動升降門6，電動升降門6落下時，能夠將圍欄1內部隔離成兩個獨立區域。
本發明的工作過程：將待測量種畜放養於圍欄1中，由於牲畜對於進食具有突出的生理條件反射能力，因此利用1-2天時間對牲畜進行餵食過程的聲音召喚式訓化，訓化完成後即可實現種畜的自主吃食過程；在每隻牲畜的耳朵上打上電子耳標，此耳標內置IC卡晶片能夠通過RFID無線射頻技術被識別，晶片內部存儲唯一的ID碼，該ID碼是不同牲畜電子身份的辨認標識；控制器1首先記錄每隻牲畜的原始信息，包括：耳標號、入欄日期、入欄年齡、入欄初始體重、入欄初始長、寬、高尺寸等。
自動測量過程為：每次到達設定的餵食時間，入欄門3-11呈現打開狀態，控制器5控制餵食引導喇叭4播放馴化牲畜時使用的固定的餵食召喚聲音，牲畜由於條件反射，聽到召喚聲音後自動跑向圖1所示的第一測量模塊2的左入口處，此時電動升降門6降下關閉，牲畜都被隔離在了第一測量模塊2所在區域；由於右夾板2-2和左固定板2-1之間的距離略小於牲畜的寬度，牲畜只能依次排隊通過，當牲畜通過右夾板2-2和左固定板2-1時，其身體對右夾板2-2和左固定板2-1有撐開力，由於左固定板2-1固定在地面上不能移動，因此右夾板2-2靠四個導軌2-6沿內軌道2-5向右固定板2-4方向平行移動，在未有牲畜通過時，在彈簧組2-3的作用力下，左固定板2-1和右夾板2-2之間的平行距離在靜止狀態下是固定的，右夾板2-2的平行移動距離能夠被右固定板2-4上設置的距離傳感器2-7測量出，因此能夠計算出通過的牲畜的寬度，其中彈簧組2-3的功能是為了使牲畜通過時，右夾板2-2和左固定板2-4緊密接觸牲畜的兩側面，同時牲畜通過後，右夾板2-2能恢復初始位置，設置四個導軌2-6伸入四個內軌道2-6內，保證了右夾板2-2在多個束縛下，僅具有左右方向的平行移動自由度，實現距離傳感器2-7測量的準確性，左固定板2-1和右夾板2-2的入口端設置成外圓弧狀，保證牲畜初始順利進入第一測量模塊2；牲畜通過第一測量模塊2後進入第二測量模塊3的入欄門3-11，第二測量模塊3內的第一耳標識別器3-8檢測到牲畜的進入，將信息傳輸給控制器5，控制器5控制入欄門氣缸3-10的伸縮端回縮，回縮時通過銷軸拉動兩根氣缸聯接梁3-12，從而帶動入欄門3-11的兩個門扇關閉；牲畜看到餵食槽7-2內的飼料，如果走過去進食，必須經過第一電子地秤3-3，用頭部頂開並通過第一單向門3-6才能到達餵食槽7-2，當牲畜開始用力頂開第一單向門3-6時，必有一個短暫的停頓動作以便用力，此時第一開關傳感器3-5立即將開門信號傳輸給控制器5，控制器5立即控制第一電子地秤3-3記錄牲畜的空腹體重，同時控制橫向對射傳感器組3-2和縱向對射傳感器組3-4上的各傳感器發射端發射感應信號，安裝在欄框另一側的接收端如果不能接收到信號，代表此對對射傳感器的信號被牲畜的身體遮擋，如果接收端接收到了信號，代表此對對射傳感器的信號未被牲畜的身體遮擋，對於橫向對射傳感器組3-2而言，距離第一單向門3-6最近的且信號未被遮擋的對射傳感器，其距離第一單向門3-6的距離即為牲畜的長度，對於縱向對射傳感器組3-4而言，距離第一電子地秤3-3所在平面最近的且信號未被遮擋的對射傳感器，其距離第一電子地秤3-3所在平面的距離，即為牲畜的高度，設置多個橫向對射傳感器組3-2和縱向對射傳感器組3-4的目的是為了準確測量大小不同的牲畜，以上信息被傳輸給控制器5存儲；牲畜走出第一單向門3-6後，走進第三測量模塊7，開始在餵食槽7-2處吃食，餵食槽7-2內的飼料由置於第二欄框7-3外的供料機供料；當牲畜吃飽或者吃食達到預設時間後，噴氣泵7-1間歇性向牲畜噴射氣體，驅趕第二欄框7-3內的牲畜通過第二電子地秤7-4並頂開第二單向門7-7，第二開關傳感器7-5立即將開門信號傳輸給控制器5，控制器5立即控制第二電子地秤7-4記錄記錄牲畜的食後體重，食後體重和空腹體重的差值，即為此牲畜的進食量；牲畜走出第二單向門7-7後，會自主去餵水槽8處飲水；此時控制入欄門氣缸3-10打開入欄門3-11，下一隻牲畜開始進入餵食和測量，以此類推；當所有牲畜都餵食測量完畢後，控制電動升降門6打開，此時圍欄1又重新形成一個整體區域；從以上過程能夠看出，牲畜的每一次餵食過程，都能夠測量出其長、寬、高、進食量等數據，通過對整個飼養周期的數據對比與分析，就能夠計算並優選出具有料肉比高、成長曲線均勻、生長體型勻稱等優勢生長遺傳特徵的牲畜，將這些優選出的牲畜做為種畜繁育下一代，將有效提高下一代牲畜養殖的料肉比、肉骨比或瘦肉比指標，從而提高養殖效益。
優點：本發明原理巧妙，結構簡潔，測試數據準確，工作自動化程度高，優選效果好，為精細化飼養提供了一種低成本的高效實用裝置。