CN109952974B - 一种鹅产蛋智能记录系统及利用其记录家系种鹅产蛋行为的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种鹅产蛋智能记录系统及利用其记录家系种鹅产蛋行为的方法，该系统包括产蛋箱、产蛋平台、信号采集器、集蛋槽和信号数据处理系统，产蛋箱为一边开口的箱体结构，产蛋平台设置在产蛋箱内部底面，并且与设置在产蛋箱外部的集蛋槽相连接，信号采集器设置在产蛋平台下方，并且与产蛋箱外部的信号数据处理系统相连接，信号采集器用于采集鹅身份信息、进出产蛋房时间和鹅蛋序序列数据，信号数据处理系统用于接收信号采集器采集的数据，并进行数据处理得到每个种鹅的产蛋记录。本发明系统人工成本低、自动化程度高、智能识别、连续跟踪、精确度高，可以准确记录家系鹅舍种鹅产蛋行为，可有效促进种鹅产蛋量选育的遗传进展。
Description
技术领域
本发明涉及一种家系种鹅产蛋智能记录系统及利用其记录家系种鹅产蛋行为的方法，属于产蛋智能记录系统技术领域。
背景技术
中国鹅品种资源十分丰富，是中国乃至世界宝贵的鹅育种素材。由于鹅产品营养价值高、绿色健康，因此深受消费者的喜爱。过去几年，中国鹅产品消费量不断上升，促进了中国养鹅业的新一轮发展。但鹅产业也暴露了一些问题，特别是种鹅产蛋繁殖性能低和育种选择进展慢是养鹅产业发展面临的主要问题。在鹅的育种过程中，产蛋性能的高低直接决定鹅的种用价值，而国内大多数鹅种，例如马岗鹅全年产蛋量仅35-50枚左右[施振旦，黄运茂，吴伟.鹅产蛋周期及其生理学调控机制研究的回顾.中国家禽，30(9)：1-5，2008]。产蛋性能低这一问题不仅使得养鹅成本居高不下，降低种鹅生产经济效益，也使得各生产单位难以在短期内扩大生产规模，降低鹅群扩繁速度和养鹅业发展。
为解决这一问题，必须对种鹅产蛋性能进行选育，及时发现并淘汰低产种鹅，选出高产种鹅。但传统的选育方法存在一些问题：①由于鹅为群体养殖，群体产蛋时间一般在凌晨至早上，所以采用按时捡蛋、认真做好各项记录的选育方式[赵万里，王志跃，龚道清等.扬州鹅产蛋规律的初步研究.中国家禽，26(15)：12-13，2004]，仅能记录群体平均产蛋量，很难准确识别种鹅个体及其后代数量；②依靠人工托蛋的方式进行产蛋记录，例如采用每日下午4时经托蛋将母鹅捉入产蛋箱，9时将母鹅放出、拣蛋并进行产蛋记录的选育方式[杨承忠，蔡来长，容振坤等.马岗鹅的就巢规律及其与产蛋量的相关研究.中国家禽，23(8)：54-55，2001]，工作复杂强度大，耗时耗力且易使鹅产生应激；③由于鹅的养殖以地面群养模式为主，以笼养的方式记录个体产蛋情况这一选育方法[赵献芝，高广亮，张克山等.四川白鹅个体产蛋规律研究.中国家禽，40(4)：63-65，2018]，鹅对笼养应激大，不能应用于大规模的生产养殖，大大减缓了育种进展。针对这一现象，国内有学者纷纷开发了自闭式产蛋箱(系统)[梁金敏，王继文，李亮，等一种群养母鹅个体产蛋自动记录装置，实用新型专利，201621154791.4；张康宁，韩厚明，赵荣雪.鹅个体栏位自动控制门，实用新型专利，201620633347.4]，即当鹅进入产蛋箱，触发闭门开发，箱门关闭，待鹅产出蛋，放出鹅。由于对于产蛋箱选择具有较强的固定性，当一只鹅进入后箱体关闭，另一只鹅会出现不进入其他产蛋箱，而产在箱外，导致无法记录，导致其准确度大大降低。其次往往对于一个家系有6只母鹅，需要6个产蛋箱，成本较高。也学者应用RFID(radio frequency identification)设备标记和识别产蛋种鹅身份信息；在种鹅进出产蛋房时识别并记录种鹅身份和质量信息，运用数学建模方法对数据进行分析及处理，构建种鹅产蛋分析系统并从数据记录中筛查产蛋鹅数据[孙爱东，尹令，石凯歌，等.基于RFID的群养种鹅个体产蛋记录方法.江苏农业科学，2016，44(2):420-423]。该系统只能甄别出高产鹅，难以实现种蛋-种鹅的一一对应，需要利用高产鹅第二个产蛋季留种，延长世代间隔，减缓了产蛋量的遗传进展。
发明内容
发明目的：针对上述技术问题，本发明提供了一种鹅产蛋智能记录系统及利用其记录家系种鹅产蛋行为的方法，可以准确记录种鹅的产蛋性能，并实现了种蛋与种鹅个体的一一对应。
技术方案：为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种鹅产蛋智能记录系统，包括产蛋箱、产蛋平台、信号采集器、集蛋槽和信号数据处理系统，所述产蛋箱为一边开口的箱体结构，产蛋平台设置在产蛋箱内部底面，并且与设置在产蛋箱外部的集蛋槽相连接，信号采集器设置在产蛋平台下方，并且与产蛋箱外部的信号数据处理系统相连接，所述信号采集器用于采集鹅身份信息、进出产蛋房时间和鹅蛋序序列数据，信号数据处理系统用于接收信号采集器采集的数据，并进行数据处理得到每个种鹅的产蛋记录。
作为优选：
所述系统中包括若干个相同的产蛋箱，其中各个信号采集器通过串联方式连接，并且连接到信号数据处理系统。所述产蛋箱、产蛋平台、信号采集器和集蛋槽作为数据传输层，信号数据处理系统作为执行表现层，所述数据传输层为采用TCP/IP网络连接方式，将实时采集到的数据传送到执行表现层，信号数据处理系统对采集的数据，如ID码和时间信息等，利用处理软件进行处理与筛选。
所述信号数据处理系统为带有数据处理软件的计算机，并且通过网线与信号采集器连接。
所述产蛋箱顶部和侧面均设有通气孔。
所述产蛋平台与集蛋槽水平连接，且产蛋平台与水平面呈5-10°倾角放置，产蛋平台较低的一端与集蛋槽较高的一端相连接。
所述产蛋平台与集蛋槽连接处及蛋道两边均覆盖有橡胶。
一种记录家系种鹅产蛋行为的方法，包括以下步骤：
(1)对鹅产蛋行为进行连续观察，确定鹅产蛋行为，测定鹅胸宽大小，鹅蛋蛋型指数；
(2)根据鹅产蛋行为、胸宽大小，鹅蛋蛋型指数，设计产蛋箱大小，产蛋平台倾斜度以及引蛋大小技术参数；
(3)采用上述的鹅产蛋智能记录系统，在产蛋平台放置按照上述技术参数选择的引蛋，并且在产蛋种鹅身上佩戴与所述信号采集器相配合的电子脚环；
(4)产蛋种鹅进入产蛋箱中产蛋，信号采集器通过产蛋种鹅身上佩戴的电子脚环采集鹅身份信息、进出产蛋房时间和鹅蛋序序列数据，信号数据处理系统用于接收信号采集器采集的数据，并进行数据处理得到每个种鹅的产蛋记录。
作为优选，所述电子脚环为RFID电子脚环，其佩戴在种鹅趾骨处，并且存储有种鹅个体身份信息。
本发明提供了一种能够智能记录每只种鹅产蛋情况的系统，用于种鹅产蛋性能的快速记录和高效选育工作，该系统基于对鹅产蛋行为学所获得的大数据信息，应用RFID设备识别产蛋种鹅身份信息，在种鹅进出产蛋箱时识别并记录身份信息，在产蛋箱内设置人工引蛋，以保证种鹅进入产蛋箱产蛋。并且该系统在不影响鹅只活动、不造成应激的情况下达到人工成本低、自动化程度高、智能识别、连续跟踪、精确度高的要求。本发明系统可以准确记录种鹅的产蛋性能，并实现了种蛋与种鹅个体的一一对应。
本发明系统使用时，种鹅进入产蛋箱，位于产蛋箱底部的信号采集器记录电子脚环的信号，每隔5min信号采集器再次采集电子脚环的信号，通过数据传输层进入执行表现层，自动计算种鹅在产蛋箱的总时间；产蛋箱连接设在箱体外的集蛋槽，产出蛋沿集蛋槽滚下，按时间形成蛋序列，蛋不破损；通过建立鹅身份信息、进出产蛋房时间、鹅蛋序序列数据链接。对获取数据进行过滤、分析及处理，实现产蛋个体与种蛋一一对应。不仅能够快速、准确的识别高产种鹅个体，还实现产蛋个体与种蛋一一对应，提高种鹅产蛋量选种准确性和高效性。
技术效果：相对于现有技术，本发明提供了一种群养种鹅产蛋个体智能记录系统及利用其记录家系种鹅产蛋行为的方法，该智能记录系统人工成本低、自动化程度高、智能识别、连续跟踪、精确度高，可以准确记录家系种鹅产蛋行为，可有效提高种鹅产蛋量选育的遗传进展。
附图说明
图1为本发明系统中数据采集层示意图(A：实体结构；B：透视结构)；
图2为本发明系统中信号数据传输层和执行表现层连接示意图；
图3为本发明智能记录系统的工作原理图；
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述的技术方案给予进一步详细的说明。
实施例1
一种鹅产蛋智能记录系统，如图1和图2所示，包括产蛋箱1、产蛋平台2、信号采集器3、集蛋槽4和信号数据处理系统7，产蛋箱1为一边开口的箱体结构，产蛋平台2设置在产蛋箱1内部底面，并且与设置在产蛋箱1外部的集蛋槽4相连接，信号采集器3设置在产蛋平台2下方，并且与产蛋箱1外部的信号数据处理系统7相连接，所述信号采集器3用于采集鹅身份信息、进出产蛋房时间和鹅蛋序序列数据，信号数据处理系统7用于接收信号采集器3采集的数据，并进行数据处理得到每个种鹅的产蛋记录。
系统中包括若干个相同的产蛋箱1，其中各个信号采集器3通过串联方式连接，并且连接到信号数据处理系统7。产蛋箱1、产蛋平台2、信号采集器3和集蛋槽4作为数据传输层，信号数据处理系统7作为执行表现层，数据传输层为采用TCP/IP网络连接方式，将实时采集到的数据传送到执行表现层，信号数据处理系统对采集的数据，如ID码和时间信息等，利用处理软件进行处理与筛选。
信号数据处理系统7为带有数据处理软件的计算机，并且通过网线与信号采集器3连接。信号采集器3为915MHz高频读写一体机(45cmX45cm天线)。
产蛋箱1顶部和侧面均设有通气孔6，且为木质材料。
产蛋平台2与集蛋槽4水平连接，且产蛋平台2与水平面呈5-10°倾角放置，产蛋平台2较低的一端与集蛋槽4较高的一端相连接。使种鹅所产鹅蛋能够平稳的从产蛋平台2进入集蛋槽4中，滚入集蛋槽4底部形成产蛋顺序记录；
产蛋平台2与集蛋槽4连接处及蛋道两边均覆盖有橡胶，确保鹅蛋在滚动时不出现破碎。
该系统的工作方法如下(工作原理如图3所示)：
1)RFID电子脚环佩戴在种鹅趾骨处，RFID电子脚环中存储的种鹅个体身份信息；
2)信号采集器3安装在产蛋箱1箱体的底部，采集RFID中的信号；
3)种鹅进入产蛋箱1后，由信号采集器3读取RFID电子脚环中存储的个体身份信息，识别种鹅个体信息，同时通过网线传输到信号数据处理系统7，并且信号采集器3每隔5min读取箱体中种鹅所佩戴的电子脚环，排除箱内短期逗留种鹅；
4)种鹅产蛋后，所产蛋经产蛋平台2进入集蛋槽4，形成蛋序列，种鹅产蛋后离开产蛋箱1，信号采集器3将采集到的信息通过数据传输层6传输到信号数据处理系统7；
5)信号数据处理系统7根据产蛋时间间隔和形成的蛋序列，根据鹅产蛋全程时间，设置产蛋时间>15min，自动过滤短时间在产蛋箱内逗留鹅信息；如出现一蛋两鹅或多鹅记录信息时，根据产蛋鹅最后离开产蛋箱，自动排除陪产母鹅，实现产蛋种鹅与种蛋一一对应，完成家系种鹅产蛋个体的智能记录。
利用视频监控系统对40个家系产蛋量进行个体观察，评估本智能记录系统，其准确性达95％以上。
实施例2
一种记录家系种鹅产蛋行为的方法，包括以下步骤：
(1)基于对扬州鹅5000个蛋产蛋行为连续观察，产蛋高峰为凌晨3：00～上午10:00；高峰期每天产蛋量2-3个/家系，少数4个，同时两只母鹅进窝产蛋概率很低。胸宽为10.5-13.2cm，蛋形指数为1.36-1.60。
(2)根据鹅产蛋行为、胸宽大小，鹅蛋蛋型指数，设计产蛋箱大小(前沿宽70cm，后沿宽50cm，宽60cm，高80cm)，产蛋平台倾斜度(7°)以及引蛋大小(长径8.5cm，短径5.8cm)等技术参数。
(3)采用如图1和图2所述的鹅产蛋智能记录系统，在产蛋平台2放置按照上述技术参数选择的引蛋5，并且在产蛋种鹅身上佩戴与所述信号采集器3相配合的电子脚环；
(4)产蛋种鹅进入产蛋箱1中产蛋，信号采集器3通过产蛋种鹅身上佩戴的电子脚环采集鹅身份信息、进出产蛋房时间和鹅蛋序序列数据，信号数据处理系统7用于接收信号采集器3采集的数据，并进行数据处理得到每个种鹅的产蛋记录。
所述电子脚环为RFID电子脚环，其佩戴在种鹅趾骨处，并且存储有种鹅个体身份信息。信号采集器与RFID电子脚环为高频915MHz，可同时识别多个标签的高速运动物体，通讯接口为RJ-45网讯接口，通迅性强，可将采集到的信号传输到数据处理系统。数据处理系统对获取信号数据及产蛋序列进行过滤、分析及处理，实现产蛋种鹅与种蛋一一对应，完成家系种鹅产蛋个体的智能记录。
Claims (7)
1.一种记录家系种鹅产蛋行为的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(A)对家系种鹅产蛋行为进行连续观察，确定鹅产蛋行为，测定鹅胸宽大小，鹅蛋蛋型指数；
(B)根据家系种鹅产蛋行为、胸宽大小，鹅蛋蛋型指数，设计产蛋箱大小，产蛋平台倾斜度以及引蛋大小技术参数；
(C)采用鹅产蛋智能记录系统，在产蛋平台(2)放置按照上述技术参数选择的引蛋(5)，并且在产蛋种鹅身上佩戴与信号采集器(3)相配合的电子脚环；
(D)产蛋种鹅进入产蛋箱(1)中产蛋，信号采集器(3)通过产蛋种鹅身上佩戴的电子脚环采集鹅身份信息、进出产蛋房时间和鹅蛋序序列数据，信号数据处理系统(7)用于接收信号采集器(3)采集的数据，并进行数据处理，根据鹅产蛋全程时间，设置产蛋时间>15min，自动过滤短时间在产蛋箱内逗留鹅信息；如出现一蛋两鹅或多鹅记录信息时，根据产蛋鹅最后离开产蛋箱，自动排除陪产母鹅，实现产蛋种鹅与种蛋一一对应，完成家系种鹅产蛋个体的智能记录，得到每个种鹅的产蛋记录；
所述鹅产蛋智能记录系统包括产蛋箱(1)、产蛋平台(2)、信号采集器(3)、集蛋槽(4)和信号数据处理系统(7)，所述产蛋箱(1)为一边开口的箱体结构，产蛋平台(2)设置在产蛋箱(1)内部底面，并且与设置在产蛋箱(1)外部的集蛋槽(4)相连接，信号采集器(3)设置在产蛋平台(2)下方，并且与产蛋箱(1)外部的信号数据处理系统(7)相连接，所述信号采集器(3)用于采集鹅身份信息、进出产蛋房时间和鹅蛋序序列数据，信号数据处理系统(7)用于接收信号采集器(3)采集的数据，并进行数据处理得到每个种鹅的产蛋记录。
2.根据权利要求1所述记录家系种鹅产蛋行为的方法，其特征在于，所述系统中包括若干个相同的产蛋箱(1)，其中各个信号采集器(3)通过串联方式连接，并且连接到信号数据处理系统(7)。
3.根据权利要求1所述记录家系种鹅产蛋行为的方法，其特征在于，所述信号数据处理系统(7)为带有数据处理软件的计算机，并且通过网线与信号采集器(3)连接。
4.根据权利要求1所述记录家系种鹅产蛋行为的方法，其特征在于，所述产蛋箱(1)顶部和侧面均设有通气孔(6)。
5.根据权利要求1所述记录家系种鹅产蛋行为的方法，其特征在于，所述产蛋平台(2)与集蛋槽(4)水平连接，且产蛋平台(2)与水平面呈5-10°倾角放置，产蛋平台(2)较低的一端与集蛋槽(4)较高的一端相连接。
6.根据权利要求1所述记录家系种鹅产蛋行为的方法，其特征在于，所述产蛋平台(2)与集蛋槽(4)连接处及蛋道两边均覆盖有橡胶。
7.根据权利要求6所述的记录家系种鹅产蛋行为的方法，其特征在于，所述电子脚环为RFID电子脚环，其佩戴在种鹅趾骨处，并且存储有种鹅个体身份信息。
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