CN104041429B - 鸡的作息规律和活动度的监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鸡的作息规律和活动度的监测方法及系统。搭建一个长方体结构框架，分隔成两个隔间，两个隔间分别为亮区或者暗区，在两个隔间之间开有一个允许鸡通过的门，两个隔间底面的相同位置各放置有喂料器和喂水器；当监测单只鸡的体重时，在亮区隔间的底板下四角放置四个用于测量鸡重量的压力传感器，每个压力传感器通过A/D转换器与电脑连接；当监测多只鸡的体重时，在亮区和暗区的隔间的底板下四角均放置四个用于测量鸡重量的压力传感器；获得亮区和暗区各自的体重数据后，计算得到亮区和暗区中各自的鸡只数、作息规律和鸡只活动度。本发明主要用于监测和研究鸡的作息规律和活动度，设计简单，结构合理。

Description

鸡的作息规律和活动度的监测方法及系统

技术领域

本发明涉及一种家禽习性检测方法和系统，尤其是涉及一种鸡的作息规律和活动度的监测方法及系统。

背景技术

禽肉作为世界上消费量最大的肉类产品之一，我国已成为继美国之后的第二大禽类生产国和消费国，面对我国目前禽肉类消费量超过国内生产量的事实，反映出中国有着潜力巨大的禽肉市场。家禽的视觉系统高度发达，是光敏感动物，光照条件的改变对家禽的生理、行为、生长速率等都将产生一定程度的影响，目前普遍的生产者为获得较高经济效益采取长时间补光的做法。因此，科研工作者们开始对家禽的作息规律展开研究，探索在不同光照条件下家禽作息规律的变化。伴随着LED灯的出现，其可控、节能等优点已被科研工作者们重视，以LED灯作为光源来开展鸡养殖的实验。目前许多学者们模拟养殖场的养殖方式将鸡笼养在不同LED光照条件下比如不同光色、不同光强、不同光照周期等进行养殖，并监测鸡的生长情况，比较得出较好的光照条件。

近年来，国际上越来越多的学者尤其欧洲地区，开始关注动物福利问题，这就对现有的集约式家禽养殖业和科研工作者们带来了新的挑战。我们的研究不再仅仅局限于获得良好的经济效益，更要关心家禽的福利和健康。目前现有的光照研究模式中，家禽都是被关在笼子或固定的房间里，按照人们的想法强加某种光照条件，让其生长，这样也许得到了较好的家禽生长率，却忽略了家禽的生长福利、健康状况，甚至影响到家禽品质，一旦将研究成果推广到大规模的养殖中，该隐患有可能扩大，带来严重的影响。

现有的方法一般以固定的光照条件研究家禽的生长状况，因此不可避免存在这样的问题：（A）现在常用的研究模式中，家禽都是被动的选择在某种光照条件下监测其生长情况，没办法选择在无光照的条件下生长或休息，从某种程度上违背了动物福利原则；（B）现在常用的研究模式中，一般使用CCD红外摄像机对鸡的作息规律和行为进行观测，需要耗费大量的人力、时间来进行数据统计，现有的方法无法满足大量实验的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鸡的作息规律和活动度的监测方法及系统，解决将家禽固定在某种光照条件下进行研究的研究方法所得到的结果与鸡本身作息规律之间的冲突；解决CCD红外摄像机观测需要大量人力、时间来进行数据统计的问题。利用8个压力传感器监测鸡在一个可供自由选择的亮—暗区下的空间选择，根据传感器传回的压力数据和数据方差能客观反映鸡的作息规律和活动度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一、一种鸡的作息规律和活动度的监测方法：

搭建一个长方体结构框架，该长方体结构框架用不透光材料分隔成两个体积相等的独立隔间，其中一个隔间保持明亮为亮区，另一个隔间保持黑暗为暗区，在两个隔间之间开有一个允许鸡通过的门，使鸡在两个隔间之间自由走动；当监测单只鸡的体重时，在亮区隔间的底板下四角放置四个用于测量鸡重量的压力传感器；当监测多只鸡的体重时，在亮区和暗区的隔间的底板下四角均放置四个用于测量鸡重量的压力传感器；获得亮区和暗区各自的体重数据后，根据总体重以及亮区和暗区鸡只数总和，计算得到亮区和暗区中各自的鸡只数；并且记录鸡只体重和在亮区或暗区的停留时间，从而得到鸡的作息规律，并通过计算鸡只体重数据的方差，得到鸡只活动度。

所述的不透光材料为荧光布或者遮光布。

二、一种鸡的作息规律和活动度的监测系统：

包括长方体结构框架、不透光材料、LED灯管、压力传感器、电脑、喂料器和喂水器；长方体结构框架从正中间用不透光材料分隔成两个体积和形状相同的隔间，两个隔间内的相同位置各放置有喂料器和喂水器，长方体结构框架的四周侧面和顶面均覆盖有隔离外界光照的不透光材料，两个隔间其中一个隔间内悬挂有LED灯管并在底板下四角放置有四个用于监测鸡只重量的压力传感器，每个压力传感器通过A/D转换器与电脑连接。

所述的两个隔间中另外一个隔间底板下四角放置有四个用于监测鸡只重量的压力传感器。

所述的长方体结构框架的材质为钢管，通过焊接将钢管连接成一长方体结构框架，长方体结构框架四周侧面和顶面采用钢丝网结构。

所述的不透光材料为荧光布或者遮光布。

所述的门为拱形门或者方形门。

所述的亮区隔间内的LED灯管的灯管颜色相同。

本发明具有的有益的效果是：

1、通过该系统，既保证了其他环境条件完全一致，实现了单一变量原则，又让鸡在其生长过程中拥有了自主选择的权利，是一项更加贴近鸡的真实生活的研究技术；

2、对于全生长过程的鸡，在该系统中进行监测研究，还可以得到它在不同生长时期对光照的需求是否有变化，从而为肉鸡养殖业中农业设施的光照控制方面提供科学的依据；

3、通过改变亮区LED光源的波长或亮度，可以得知鸡在不同光色或光照度下作息规律和活动度是否有变化。

4、本发明主要用于监测鸡的作息规律和活动度。

附图说明

图1是本发明实施例1的系统结构示意图。

图2是本发明实施例2的系统结构示意图。

图3是本发明实施例1不同时间下鸡在亮区的停留比例图。

图4是本发明实施例1某一时间的鸡活动度柱状图。

图中：1—长方体结构框架；2—不透光材料；3—LED灯管；4—压力传感器；5—电脑；6—喂料器；7—喂水器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实例进行说明。

本发明方法包括：

搭建一个长方体结构框架，该长方体结构框架用不透光材料分隔成两个体积相等的独立隔间，其中一个隔间保持明亮为亮区，另一个隔间保持黑暗为暗区，在两个隔间之间开有一个允许鸡通过的门，使鸡在两个隔间之间自由走动；

当监测单只鸡的体重时，在亮区隔间的底板下四角放置四个用于测量鸡重量的压力传感器；当监测多只鸡的体重时，在亮区和暗区的隔间的底板下四角均放置四个用于测量鸡重量的压力传感器；通过压力传感器获得亮区和暗区各自的体重数据后，根据总体重以及亮区和暗区鸡只数总和，计算得到亮区和暗区中各自的鸡只数；并且记录鸡只体重和在亮区或暗区的停留时间，从而得到鸡的作息规律，并通过计算鸡只体重数据的方差，得到鸡只活动度。

其中，压力传感器可经A/D转换连接电脑，经电脑定时记录体重数据和时间，获得鸡在亮区或暗区的停留时间，从而得到鸡的作息规律的结果。

所述的不透光材料为荧光布或者遮光布。采用荧光布2具有反光的特性，使隔间内的光照分布更加均匀。

如图1所示，本发明系统包括长方体结构框架1、不透光材料2、LED灯管3、压力传感器4、电脑5、喂料器6和喂水器7；长方体结构框架1从正中间用不透光材料2分隔成两个体积和形状相同的隔间，两个隔间内的相同位置各放置有喂料器6和喂水器7，喂料器6和喂水器7给鸡添加饲料和水以保证其正常生活，长方体结构框架的四周侧面和顶面均覆盖有隔离外界光照的荧光布不透光材料2，两个隔间其中一个隔间内悬挂有LED灯管3并在两个隔间的底板下四角各放置四个用于监测鸡只重量的压力传感器4，每个压力传感器通过A/D转换器与电脑5连接。电脑5在显示屏上实时显示数据的变化，电脑磁盘中存储的数据可拷贝出来进行数据分析。

所述的两个隔间中另外一个隔间底板下四角也放置有四个用于监测鸡只重量的压力传感器4，每个压力传感器也通过A/D转换器与电脑5连接，适用于监测多只鸡的体重的情况。

所述的长方体结构框架1的材质为钢管，通过焊接将钢管连接成一长方体结构框架，长方体结构框架四周侧面和顶面采用钢丝网结构。

所述的不透光材料为荧光布或者遮光布。采用荧光布2具有反光的特性，使隔间内的光照分布更加均匀。

所述的门为拱形门或者方形门。

所述的亮区隔间内的LED灯管3的灯管颜色相同。LED灯管3的光色和光照强度可控，按照需要更换安装不同颜色的灯管，也可按照需要安装成同一颜色灯管调控成不同光强，悬挂在不同位置。

本发明的实施例1：

如图1所示，长方体结构框架1的材质采用钢管，通过焊接将钢管连接成一长方体结构框架，长方体结构框架长2m，宽1m，高1m，中间用荧光布分隔成2个体积相等1×1×1m³的相对独立的隔间，其中长方体结构框架1四周侧面和顶面采用钢丝网结构，保证鸡不会跑出这一空间。不透明材料采用荧光布。

长方体结构框架1正面的荧光布为可活动式，大小为2m×1m，能够打开和关闭，方便添加饲料和水；其他三个侧面和顶面的荧光布为全封闭式，背面、顶面、2个侧面的大小分别为2m×1m、2m×1m、1m×1m，使监测系统与外界隔离；2个隔间之间的荧光布大小为1m×1m，下端留出面积为0.25m²的拱形门供鸡自由穿行。

所述的LED灯管可采用朗拓生物科技有限公司生产的黄色LED灯管，峰值波长591.1nm，半波宽16nm，额定功率4.32w，悬挂在亮区隔间的顶部中心，两灯管相隔30cm。

两个隔间下的底板可以采用木板，木板放在长方体结构框架的底部用来承重。木板下压力传感器4共4台，分别安装在亮区木板的四个角上，每个传感器分别测量其能感知的压力大小。

电脑5磁盘为电脑自带，可随时将体重数据拷贝出来进行分析，可以分析包括鸡在不同隔间停留的时间段、鸡在不同光照条件下在各隔间停留时间的差异、鸡的活动度等在内的数据。

本发明的实施例2：

如图2所示，结构基本和实施例1相同，区别在于压力传感器为共有8台分别安装在亮区和暗区木板的四个角下，每个传感器分别测量其能感知的压力大小。

所述的LED灯管采用朗拓生物科技有限公司生产的黄色LED灯管，峰值波长591.1nm，半波宽16nm，额定功率4.32w，悬挂在亮区隔间的顶部中心，两灯管相隔30cm。

根据具体需要对鸡的生长时期进行监测，并监测记录时间。

本发明的实施例：

在实施例1的情况下，当需要对单只鸡的作息进行监测时，在亮区和暗区分别放置四个压力传感器，将LED灯管点亮，让鸡在亮区和暗区之间自由走动，通过压力传感器感受外界压力的变化，同时打开电脑，进行A/D转换后将压力传感器数据送入单片机，最后在电脑上显示存储。若亮区的压力传感器无数据传回，则鸡在暗区活动，若亮区的压力传感器有数据传回，则鸡在亮区活动。亮区模拟的是白天，暗区模拟的是黑夜。其中，每隔一分钟获得一次数据，从得到的数据可以分别分析出鸡在亮区和暗区呆的时间段和时间总和，从而得到鸡的作息规律。并通过压力数据的方差，得到鸡的活动度。其中，LED灯管的光色为黄色，光照强度为15lx。

如图3所示实施例数据，以11月29号的情况为例，电脑每隔一分钟将四个压力传感器的数据存数存储，四个压力传感器的数据和即为肉鸡体重，记录下肉鸡体重和相应时间后，对数据统计发现，当天鸡在亮区停留的比例为98.78%，接近100%。对其他实验日期进行统计后发现了同样的现象，得到图3不同日期鸡在亮区的停留比例。

分析原因可能是由于当时实验的时候已经是11、12月份，室内平均温度为13℃，鸡在温度太低的情况下对光照具有一定的偏好性（LED灯发光会产生一定的热量）。虽然由于温度影响没有达到预期结果，该装置仍旧获得了鸡在亮区和暗区的停留时间。

由于鸡在98.78%的时间都处于亮区，我们对亮区鸡的活动度进行统计。以10分钟为间隔对压力数据取方差，用方差的大小表示鸡的活动度，方差越大，鸡的活动度越大。得到如图4所示鸡在11月29日的活动度柱状图。

从图中可以看出，鸡在每个时间点的活动度都是不一样的，并且具有一定的规律性。说明本发明确实能对鸡的作息规律和活动度进行自动监测，得到鸡在不同生长时期对光照需求的变化，为肉鸡养殖业中农业设施的光照控制方面提供科学的依据。

在实施例2的情况下，当需要对多只鸡的作息进行监测时，在亮区和暗区分别放置四个压力传感器，将LED灯管点亮，让鸡在亮区和暗区之间自由走动，通过压力传感器感受外界压力的变化，同时打开电脑，进行A/D转换后将数据送入单片机，最后在电脑上显示存储。亮区模拟的是白天，暗区模拟的是黑夜。其中，每隔一分钟获得一次数据，获得两个区的体重数据后，根据体重数据和算出鸡只体重的平均值，从而分别得到亮区和暗区的鸡只数。并通过压力数据的方差，得到鸡的活动度。其中，LED灯管的光色为黄色，光照强度为15lx。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种鸡的作息规律和活动度的监测方法，其特征在于：搭建一个长方体结构框架，该长方体结构框架用不透光材料分隔成两个体积相等的独立隔间，其中一个隔间保持明亮为亮区，另一个隔间保持黑暗为暗区，在两个隔间之间开有一个允许鸡通过的门，使鸡在两个隔间之间自由走动；

当监测单只鸡的体重时，在亮区隔间的底板下四角放置四个用于测量鸡重量的压力传感器；当监测多只鸡的体重时，在亮区和暗区的隔间的底板下四角均放置四个用于测量鸡重量的压力传感器；

获得亮区和暗区各自的体重数据后，根据总体重以及亮区和暗区鸡只数总和，计算得到亮区和暗区中各自的鸡只数；并且记录鸡只体重和在亮区或暗区的停留时间，从而得到鸡的作息规律，并通过计算鸡只体重数据的方差，得到鸡只活动度。

2.根据权利要求1所述的一种鸡的作息规律和活动度的监测方法，其特征在于：所述的不透光材料为荧光布或者遮光布。