一種畜禽偏好光環境選擇檢測系統的製作方法

2023-12-08 16:21:11

本實用新型是關於一種畜禽偏好光環境選擇檢測系統，屬於設施農業環境檢測與控制領域。

背景技術：

在商業化的畜禽舍中，人工光源的引入極大地提高畜禽的生產性能，但同時由於缺乏從畜禽自身需要角度的考慮，生活在人工光源下的畜禽也存在很多的健康和福利問題，光環境選擇性偏好實驗是給畜禽提供多種光環境條件，畜禽可以根據自身需要喜好進行自由選擇，通過畜禽對環境的選擇、偏好性的不同及畜禽的喜惡來研究動物的自身需要，動物具有使自身福利最大化的本能，因此他們會選擇那些最能滿足其自身需要的條件，一個設計良好的環境偏好性選擇系統是獲得高質量數據及可靠性實驗結果的重要前提，因此設計一種可以為特殊研究目的提供研究條件並能夠長時間連續監測的偏好性測試系統是偏好性研究中必不可少的環節，然而現今根據畜禽的特點和生活習性設計開發的適合於畜禽偏好光環境選擇研究的設備較少。

為研究蛋雞對不同氨氣濃度的偏好，Kristensen等人改良Jones設計的八角環形的密閉偏好箱，此八角形偏好箱的優點是它可以為動物提供充足的可供選擇的環境，有8個單元可以做4個因素的2次重複試驗，偏好箱成環形，動物可以到達每一單元與不同的環境充分接觸然後進行選擇，然而此設計不是完全密閉的，每次餵料、清糞及打掃衛生都需要將動物移出然後進行清掃，操作複雜，對於一些對光環境變化敏感的動物的連續性檢測及其不利，例如蛋雞是光敏感動物，光照試驗中對環境的密閉性要求較高，如果試驗中將雞移出移進勢必會將其暴露於外界光環境中，對測試結果產生影響。

為研究蛋雞對光的偏好性，現有技術公開了一種方形的偏好箱，此偏好箱的優點是它可以為動物提供充足的可選擇的密閉性環境，此設計有5個單元，偏好箱之間有小門可供動物到達，在每一單元與不同的環境充分接觸後進行選擇，同時，偏好箱外部四周由隔板遮蔽，防止外界環境的幹擾，然而此系統存在不少問題：1)傳送帶與集蛋帶透過底部將5個單元連成整體，造成單元與單元的底部漏光問題，畜禽處於此隔間亦能感受隔壁隔間的光照，此時畜禽即使偏好隔壁光環境亦可能不會進入到隔間，對光環境測試結果形成幹擾。2)此偏好箱的底部固定且具有坡度，只能用於產蛋期蛋雞的測試，無法進行蛋雞全程(從育雛育成期到產蛋期)的檢測，因為育雛育成期蛋雞需要平地面飼養，同時也無法滿足其他需要平地面的小型畜禽的測試要求，不具有普適性。3)此偏好箱前端用於餵料的推拉門會形成很大噪聲，人工操作對畜禽幹擾極大，易產生應激，同時由於推拉高度較高，曝光面積較大，對測試結果造成負面影響。4)此偏好箱的行為識別方法為圖像處理，此種方法在試驗後進行行為處理不具備及時性，並且採樣時間短(數據量僅有3天)，需要人工校準，無法進行實時連續監測，不利於獲取可靠的測試數據。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種密閉性良好、具有普適性且人工幹擾小的畜禽偏好光環境選擇檢測系統。

為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案：一種畜禽偏好光環境選擇檢測系統，其特徵在於，該檢測系統包括一外框架、若干密閉隔板和一數據採集及處理系統；所述外框架是由一底座、一頂板和兩側板固定連接而成，所述外框架通過縱向間隔設置的所述密閉隔板分割成若干檢測單元，每一所述密閉隔板上均設置有一小門；每一所述檢測單元均包括一底網稱重裝置、一內框架、一飲水器、一攝像機、兩壓風機、一燈管、一承糞抽屜、一食槽稱重裝置、一蛋帶和一食槽；每一所述檢測單元的底座一側均固定連接所述底網稱重裝置，每一所述底網稱重裝置頂部均固定連接底部坡度可調節的所述內框架，每一所述內框架內均固定連接所述飲水器，每一所述內框架頂部均固定連接所述攝像機；位於所述內框架底部，每一所述檢測單元兩側的密閉隔板下部均活動連接所述承糞抽屜；每一所述檢測單元的底座另一側和所述頂板內側均相應固定連接一所述壓風機，每一所述檢測單元的頂板內側還固定連接所述燈管，通過改變所述燈管的照度或顏色改變每一所述檢測單元的光環境；每一所述檢測單元的前端側板下方均固定連接所述食槽稱重裝置，每一所述食槽稱重裝置底部均固定連接所述蛋帶的一端，所述蛋帶另一端均固定連接所述內框架，每一所述食槽稱重裝置頂部均固定連接所述食槽；所述數據採集及處理系統分別電連接每一所述檢測單元的底網稱重裝置、攝像機和食槽稱重裝置。

優選地，所述內框架是由一底網、一頂網、四側網和四支撐杆固定連接而成的網狀框架結構，當所述底網處於傾斜狀態時，所述底網和前端側網之間形成一開口。

優選地，每一所述檢測單元的前端側板上均設置有一上端門和一下端門。

優選地，其特徵在於，位於每一所述食槽上方，每一所述檢測單元的前端側板上均通過支撐架固定連接一照明燈，每一所述照明燈外側均套設一燈罩。

本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點：1、針對整體傳糞帶與集蛋帶造成的漏光問題，本實用新型由於在每一檢測單元設置獨立的承糞抽屜、蛋帶和食槽，使各個檢測單元之間相互獨立密閉，檢測單元之間不會出現漏光的問題，因此確保實驗的密閉性良好，使得實驗結果更加準確。2、針對原系統底部坡度固定導致不具備普適性的問題，本實用新型設置底部坡度可調節的內框架，在育雛育成期使內框架的底網水平，在產蛋期使內框架的底網調整至合適坡度，從而可以滿足畜禽全階段檢測的要求。3、本實用新型的整體尺寸較大，可以應用於鴨子、雞和鵝等小型畜禽的偏好光環境選擇測試，更具備普適性。4、針對原系統人工幹擾大的問題，本實用新型在每一檢測單元設置上端門和下端門，且上端門比下端門大，上端門平時密閉，僅在畜禽進行轉入轉出時才打開，下端門用於日常管理工作如清糞和餵料等，下端門隨開隨關時間短暫，對飼養在本實用新型檢測系統內的畜禽人工幹擾較小，可以廣泛應用於畜禽偏好光環境選擇檢測實驗中。

附圖說明

圖1是本實用新型中一檢測單元的側視示意圖；

圖2是本實用新型的整體結構示意圖；

圖3是本實用新型中一檢測單元的上下端門關閉的軸向示意圖；

圖4是本實用新型中一檢測單元的上下端門開啟的軸向示意圖；

圖5是本實用新型的數據採集及處理系統流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖來對本實用新型進行詳細的描繪。然而應當理解，附圖的提供僅為了更好地理解本實用新型，它們不應該理解成對本實用新型的限制。需要說明的是，本實用新型實施例以蛋雞為例進行詳細說明，但是可以應用鴨子、雞和鵝等小型畜禽。

如圖1～5所示，本實用新型的畜禽偏好光環境選擇檢測系統包括一外框架1、若干密閉隔板2和一數據採集及處理系統3，外框架1是由一底座1-1、一頂板1-2和兩側板1-3固定連接而成，外框架1通過縱向間隔設置的密閉隔板2分割成若干檢測單元4，每一密閉隔板2上均設置有一小門2-1，每一檢測單元4均包括一底網稱重裝置4-1、一內框架4-2、一飲水器4-3、一攝像機4-4、一負壓風機4-5、一正壓風機4-6、一燈管4-7、一承糞抽屜4-8、一食槽稱重裝置4-9、一蛋帶4-10、一食槽4-11和一照明燈4-12；

每一檢測單元4的底座1-1一側均固定連接一底網稱重裝置4-1，每一底網稱重裝置4-1頂部均固定連接一底部坡度可調節的內框架4-2，每一內框架4-2內均固定連接一飲水器4-3，每一內框架4-2頂部均固定連接一攝像機4-4；位於內框架4-2底部，每一檢測單元4兩側密閉隔板2的下部均活動連接一承糞抽屜4-8；每一檢測單元4的底座1-1另一側均固定連接一負壓風機4-5，每一檢測單元4的頂板1-2內側均固定連接一與負壓風機4-5正對的正壓風機4-6，每一檢測單元4的頂板1-2內側還固定連接一燈管4-7，通過改變每一燈管4-7的照度或顏色改變每一檢測單元4的光環境，每一檢測單元4的前端側板1-3下方均固定連接一食槽稱重裝置4-9，每一食槽稱重裝置4-9底部均固定連接蛋帶4-10一端，蛋帶4-10另一端固定連接內框架4-2，每一食槽稱重裝置4-9頂部均固定連接一食槽4-11；位於每一食槽4-11上方，前端側板1-3上均通過支撐架固定連接一照明燈4-12；數據採集及處理系統3分別電連接每一底網稱重裝置4-1、攝像機4-4和食槽稱重裝置4-9，用於實時採集相應數據進行分析處理並進行存儲備份。

在一個優選的實施例中，內框架4-2是由一底網4-2-1、一頂網4-2-2、四側網4-2-3和四支撐杆4-2-4固定連接而成的網狀框架結構，當底網4-2-1處於傾斜狀態時，底網4-2-1和前端側網4-2-3之間形成一用於供雞蛋進入蛋帶4-10的開口。

在一個優選的實施例中，每一檢測單元4的前端側板1-3上均設置有一用於系統消毒維修或畜禽轉入轉出的上端門1-4和一用於清糞及餵料的下端門1-5。

在一個優選的實施例中，每一照明燈4-12的外側均套設一用於減小照明燈4-12帶來的光照誤差的燈罩4-13。

在一個優選的實施例中，數據採集及處理系統3包括一系統校準模塊3-1、一底網重量採集模塊3-2、一食槽重量採集模塊3-3、一攝像機數據獲取模塊3-4和一計算模塊3-5，系統校準模塊3-1用於校準每一底網稱重裝置4-1和食槽稱重裝置4-9，底網重量採集模塊3-2用於獲取底網稱重裝置4-1的數值，並將數值發送到計算模塊3-5；食槽重量採集模塊3-3用於獲取食槽稱重裝置4-9的數值；攝像機數據獲取模塊3-4用於獲取每一檢測單元4內蛋雞的活動情況以及在該檢測單元4佔用的時間並發送到計算模塊3-5；計算模塊3-5用於通過設定的標準體重閾值和每一檢測單元4內蛋雞的總體重得到每一檢測單元4內的蛋雞個數進而對比得到蛋雞的光環境偏好性，並進行存儲備份。

下面通過具體實施例詳細說明本實用新型的畜禽偏好光環境選擇檢測系統的使用方法：

1)選擇實驗對象，當實驗對象為產蛋期的蛋雞時，設置底網4-2-1處於傾斜狀態，當實驗對象為育雛育成期的蛋雞時，設置底網4-2-1處於水平狀態；

2)通過設置每一燈管4-7的照度或顏色改變每一檢測單元4的光環境，開啟所有負壓風機4-5和正壓風機4-6保證密閉系統的氣流均勻，並開啟所有攝像機4-4；

3)啟動數據採集及處理系統3並通過系統校準模塊3-1進行系統校準，設定蛋雞的標準體重閾值，並將蛋雞通過上端門1-5放入每一檢測單元4中；

4)數據採集及處理系統3通過食槽重量採集模塊3-3實時採集每一檢測單元4內食槽4-11重量的變化，通過底網重量採集模塊3-2實時採集每一檢測單元4內蛋雞的總體重，通過攝像機數據獲取模塊3-4獲取每一檢測單元4內蛋雞的活動情況以及在該檢測單元4佔用的時間，通過計算模塊3-5計算得到進入每一檢測單元4內的蛋雞個數，進而對比得到蛋雞的光環境偏好性。

5)數據採集及處理系統3匯總不同單元的蛋雞分布情況，通過得到的不同時間不同單元內的蛋雞個數繪製不同單元的熱點圖，用於直觀判斷蛋雞的光環境偏好性，並將得到的蛋雞的總體重、食槽4-11重量的變化和蛋雞的分布數據進行儲存備份，並等待下一次讀取。

上述各實施例僅用於說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式和製作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護範圍之外。