牛用六通路移動式智能呼吸代謝測定裝置的製作方法

2023-11-08 10:38:57

本發明涉及養殖畜牧領域，特別涉及牛用六通路移動式智能呼吸代謝測定裝置。

背景技術：

目前國際上在牛、羊等動物育種繁殖過程中，選育的指標中需測定ch4和co2排放量，即選育低碳排放品種。現有的測定方法包括面罩法、固定式呼吸測熱法和sf6示蹤法檢測。

然而現有技術存在的問題是：(1)因條件的限制，每次檢測的頭數多為3-6頭，試驗基數小，在測定的過程中費時、費力、費錢；(2)sf6是有毒氣體，該方法不易推廣；(3)被測動物在呼吸代謝艙內的需要用固定架固定，應激反應較大；(4)正式實驗前還需要進行7天以上的預試。

技術實現要素：

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了牛用六通路移動式智能呼吸代謝測定裝置。所述技術方案如下：

一方面，一種牛用六通路移動式智能呼吸代謝測定裝置，包括數據分析裝置和呼吸代謝裝置，呼吸代謝裝置包括稱體重裝置、稱飼料裝置、耳標識別裝置和氣體採集裝置；數據分析裝置包括工控機和氣體分析裝置；氣體採集裝置連接氣體分析裝置，氣體分析裝置再連接工控機；稱體重裝置、稱飼料裝置和耳標識別裝置分別與工控機連接。

進一步的，牛用六通路移動式智能呼吸代謝測定裝置包括六個呼吸代謝裝置和一個數據分析裝置。

進一步的，氣體分析裝置包括六通路氣路轉換器、電磁閥和氣體分析儀，六通路氣路轉換器的每一通路與分別與每一個氣體採集裝置連接，電磁閥分別設置在六通路氣路轉換器與氣體採集裝置相連接的每一通路上，氣體分析儀與六通路氣路轉換器連接。

進一步的，所述氣體分析儀設置有甲烷傳感器和二氧化碳傳感器。

進一步的，耳標識別裝置包括射頻電子耳標、附碼器和耳標識別器；射頻電子耳標通過附碼器安裝在牛耳上，耳標識別器對射頻電子耳標進行識別。

進一步的，稱飼料裝置為電子稱，用於稱重牛進食的飼料質量。

進一步的，稱體重裝置採用三級槓桿結構，包括電子秤、一級槓桿、二級槓桿和三級槓桿，一級槓桿為水平放置的橫杆，一級槓桿的中心與電子稱連接，兩端分別連接一個二級槓桿；二級槓桿為水平放置的橫杆，每個二級槓桿的中心分別與一級槓桿的一端連接；三級槓桿為水平放置的橫杆，三級槓桿兩端分別與一個二級槓桿的一端連接。

進一步的，氣體採集裝置包括：氣體採集罩和氣泵，氣泵分別連接氣體採集罩和六通路氣路轉換器的每一通路，電磁閥分別設置在氣泵和六通路氣路轉換器的每一通路之間。

進一步的，呼吸代謝裝置還包括進氣排氣裝置，進氣排氣裝置具體包括氣體浮子流量計、進排氣旋渦風泵和空氣過濾器。

進一步的，工控機可通過有線或無線方式連接終端設備。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：本發明採用射頻電子耳標對被測動物進行識別和標記，在動物吃料過程中測定每頭牛的耳號、體重、吃料量、排放的ch4和co2，實驗基數大、無應激反應；能夠長期往復循環記錄，為每一隻動物建立檔案。裝置拆卸安裝方便，易於運輸，可長時間連續使用，具有超強防抖性、在露天牧場的條件下測定裝置的穩定性和數據重複性好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明提供的牛用六通路移動式智能呼吸代謝測定裝置1實施方式的結構圖；

圖2是圖1中一個呼吸代謝裝置10和數據分析裝置20連接的具體結構圖；

圖3是圖1中氣體採集裝置104和氣體分析裝置202的具體結構圖；

圖4是圖1中稱體重裝置101的具體結構圖；

圖5是本發明的另一種實施方式中呼吸代謝裝置10的具體結構圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

本發明提供一種牛用六通路移動式智能呼吸代謝測定裝置1的實施方式，如圖1所示，包括一個數據分析裝置20和六個呼吸代謝裝置10。

圖2所示是圖1中一個呼吸代謝裝置10和數據分析裝置20連接的具體結構圖。

呼吸代謝裝置10包括稱體重裝置101、稱飼料裝置102、耳標識別裝置103和氣體採集裝置104。

數據分析裝置20包括工控機201和氣體分析裝置202。

稱體重裝置101、稱飼料裝置102和耳標識別裝置103分別與工控機201連接，氣體採集裝置104連接氣體分析裝置202，氣體分析裝置202再連接工控機201。

稱飼料裝置102為電子稱，用於稱重牛進食的飼料質量。耳標識別裝置103包括射頻電子耳標、附碼器和耳標識別器；射頻電子耳標通過附碼器安裝在牛耳上，耳標識別器對射頻電子耳標進行識別。

具體的，如圖3所示，氣體分析裝置202包括一個六通路氣路轉換器2021、六個電磁閥2022和一個氣體分析儀2023。氣體採集裝置104包括氣體採集罩1041和氣泵1042。

六通路氣路轉換器2021的每一通路分別通過一個氣泵1042與一個氣體採集罩1041連接，電磁閥2022分別設置在六通路氣路轉換器2021與每一個氣泵1042相連接的通路之間，氣體分析儀2023與六通路氣路轉換器2021連接。

氣體分析儀2023包括甲烷傳感器和二氧化碳傳感器。

由於只有一套氣體分析儀2023，為了能夠分別測定同時進食的6頭牛的數據，本發明通過工控機201控制六通路氣路轉換器2021和電磁閥2022，按照牛進入採食通道內的時間順序，依次打開或關閉電磁閥2022，將每一採食通道內的氣體採集時間各自延後60-240s，氣泵1042將氣體採集罩1041採集到的氣體通過六通路氣路轉換器2021抽到氣體分析儀2023中，氣體分析儀2023中的甲烷傳感器和二氧化碳傳感器對氣體成分進行檢測分析，為品種選育和篩選出低碳排放品種提供科學數據。

具體的，如圖4所示，稱體重裝置101採用三級槓桿結構，包括電子秤1011、一級槓桿1012、二級槓桿1013和三級槓桿1014。一級槓桿1012為水平放置的橫杆，一級槓桿1012的中心與電子稱1011連接，兩端分別連接一個二級槓桿1013。二級槓桿1013為水平放置的橫杆，每個二級槓桿1013的中心分別與一級槓桿1012的一端連接。三級槓桿1014為水平放置的橫杆，三級槓桿1014兩端分別與一個二級槓桿1013的一端連接。

稱體重裝置101採用的三級槓桿結構，懸掛式的多根槓桿能夠分解重量來測定牛的體重，牛原本1000kg的實際體重，在電子秤1011上的測量值只有83kg，其受力係數比一般常規稱量方法減輕12倍以上，節省製作成本，方便拆卸運輸。

如圖5所示，在本發明的另一種實施方式中，呼吸代謝裝置10還包括進氣排氣裝置105，進氣排氣裝置105具體包括氣體浮子流量計、進排氣旋渦風泵和空氣過濾器。

本發明採用射頻電子耳標對被測動物進行標記，在動物吃料過程中測定了每頭牛的耳號、體重、吃料量、排放的ch4和co2，實驗基數大、無應激反應；能夠長期往復循環記錄，為每一隻動物建立檔案。裝置拆卸安裝方便，易於運輸，可長時間連續使用，具有超強防抖性、在露天牧場的條件下測定裝置的穩定性和數據重複性好。

本發明可以用對20頭以上群體牛群進行呼吸代謝測定，一次可以同時測定6頭牛的各項數據。測定時牛群自由組合併按照先來後到的原則，分別依次進入6個採食通道內，進行自由採食；待它們採食完畢並退出後，其餘牛才可再次進入採食通道內進行採食，按照此原則開始往返循環採食，直至每頭牛都完成採食。

測定前先通過附碼器將射頻電子耳標安裝在牛耳上，採食通道內安裝有呼吸代謝裝置10。待牛進入採食通道內，耳標識別裝置103的耳標識別器識別牛耳上的射頻電子耳標，對採食的牛進行識別標記。稱體重裝置101和稱飼料裝置102能夠測量牛進食前後的體重和進食的飼料重量。氣體採集裝置104在工控機201的控制下分別採集每隻牛排放的ch4和co2。採集完成後為每頭牛建立檔案，包括編號、進食前體重、進食後體重、進食飼料重量、進入採食通道時間、推出採食通道時間、ch4和co2排放量等。工控機201上存儲的數據可通過交換機、網絡伺服器、遠程客戶端傳輸到技術人員的電腦上實時研究。

本發明的裝置使用過程中無應激性，智能化自動採集數據，實驗基數大，各項數據能夠全天候採集，採集周期能夠長達10天以上。裝置安裝簡單，拆卸方便，方便長途運輸，可在不同地方應用。裝置能夠長時間連續使用，具有超強防抖性、在露天牧場的條件下裝置的穩定性和數據重複性好。

上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

以上所描述的系統實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現本實施例方案的目的。本領域普通技術人員在不付出創造性的勞動的情況下，即可以理解並實施。

通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到各實施方式可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現，當然也可以通過硬體。基於這樣的理解，上述技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在計算機可讀存儲介質中，如rom/ram、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。