CN110419502A - 一种精准日粮放牧的方法及其围栏系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精准日粮放牧的方法及其围栏系统。方法包括如下步骤：A、将畜群引入围栏系统中放牧；B、测算草地产量；C、测算牛群日采食量；D、根据草地产量和牛群日采食量确定围栏系统的放牧面积；E、单日放牧结束后围栏系统自动移动，根据实时测算的草产量和牛群日采食量确定围栏系统的当日放牧面积；F、循环步骤E，即可实现精准日粮放牧。系统包括围栏系统，包括饮水池、太阳能供电装置，太阳能供电装置连接围栏组。本发明在仿照畜群自然放牧习性的前提下，设置自走式围栏施行有计划的放牧，具有可以提高草地的利用率，降低畜群管理成本，优化草畜平衡，利于满足畜群营养需求，降低畜群疾病感染率等优点。
Description
技术领域
本发明涉及放牧领域，特别是一种精准日粮放牧的方法及其围栏系统。
背景技术
轮牧是划区轮牧或分区轮牧的简称，是经济有效利用草地的一种放牧方式，是按季节草场和放牧小区，依次轮回或循环放牧的一种放牧方式。
目前有采用放牧围栏将大片草地放牧成若干小区，按一定顺序对畜群进行放牧的方式。但是传统的放牧围栏均是固定的围栏，这种放牧结构会破坏草地，对以后的耕作和草地管理会造成不便，而且采用传统的放牧围栏进行放牧的方式，对畜群管理成本高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种精准日粮放牧的方法及其围栏系统。本发明在仿照畜群自然放牧习性的前提下，设置自走式围栏施行有计划的放牧，具有可以提高草地的利用率，降低畜群管理成本，优化草畜平衡，利于满足畜群营养需求，降低畜群疾病感染率等优点。
本发明的技术方案：一种精准日粮放牧的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
A、将畜群引入围栏系统中放牧；
B、测算草地产量；
C、测算牛群日采食量；
D、根据草地产量和牛群日采食量确定围栏系统的放牧面积；
E、单日放牧结束后围栏系统自动移动，根据实时测算的草产量和牛群日采食量确定围栏系统的当日放牧面积；
F、循环步骤E，即可实现精准日粮放牧。
前述的精准日粮放牧的方法中，所述草地产量的测算由围栏系统上设置的草产量监测探头实现，草产量监测探头可监测草地光谱，并通过信号传输系统上传至远程终端。。
前述的精准日粮放牧的方法中，所述牛群日采食量通过牛数量和牛体重的测算。
前述的精准日粮放牧的方法中，所述方法中的测算和围栏系统的移动通过远程终端进行处理和发出指令。
一种精准日粮放牧的围栏系统，包括饮水池、太阳能供电装置，太阳能供电装置连接围栏组，围栏组上设有草产量监测探头。
前述的精准日粮放牧的围栏系统中，所述太阳能供电装置包括太阳能板、蓄电池、WiFi信号传输平台和高压脉冲器，太阳能供电装置还设置了导线接口为围栏组提供电力、信号传输和脉冲电。
前述的精准日粮放牧的围栏系统中，所述围栏组由一个或多个围栏单元组构成，所述围栏单元组包括导线、围栏丝和信号传输线，导线一端设有导线接口，各线束螺旋缠绕，导线的一端设有导线绞盘，围栏单元组的底部设置驱动装置，即行走装置。
前述的精准日粮放牧的围栏系统中，所述导线绞盘与草产量监测探头连接。
前述的精准日粮放牧的围栏系统中，所述行走装置包括横轴，横轴上设有电机，横轴的两端设有驱动轮，驱动轮通过支柱连接导线绞盘；还包括辅助轮。
前述的精准日粮放牧的围栏系统中，所述围栏单元组的长度为1-1.5米，高度为1.2米，绞盘缠绕的导线30米。
与现有技术相比，本发明在仿照畜群自然放牧习性的前提下，设置自走式电子围栏施行有计划的放牧，不仅很适用于牛群的放牧，也可用于其他草食动物的放牧。本发明总体上具有如下的有益效果：
1、本发明可提高草地的利用率；
2、本发明可降低畜群的管理成本；
3、本发明可实现草畜平衡，利于畜群的营养需求；
4、与自然放牧相比，本发明极大地降低了畜群寄生虫、疾病感染率以及交叉感染率；
5、本发明使用时，草畜在一定面积的草地上采食，并在当天晚上通过排泄将养分归还给该片草地，可实现草畜生态循环模式，同时也可以降低养殖环保压力；
6、本发明采用的精准日粮放牧方式可提高草地的生长恢复速度以及提高了草地生产力和产出率；
7、本发明系统与传统围栏放牧相比投资少，建设难度小，工程量也小，而且安装和拆卸极为方便；
8、本发明系统在后期升级和开发过程中通过简单的改进即可集成农药喷施、灌溉和施肥等功能。
9、本发明系统可以根据任何小区大小和形状进行组装使用。
综上所述：本发明具有可提高草地的利用率，降低畜群管理成本，优化草畜平衡，降低畜群疾病感染率、实现草畜生态循环模式、提高草地的生长恢复速度，投资少，安装和拆卸方便，便于后期的升级和开发等优点。
附图说明
图1是精准日粮放牧的围栏系统的结构示意图；
图2是围栏单元组的结构示意图；
图3是牧场示意图。
附图标记说明：1-饮水池，2-太阳能供电装置，3-围栏组，4-草产量监测探头，5-围栏单元组，6-导线，7-导线接口，8-围栏丝，9-导线绞盘，10-行走装置，11-横轴，12-电机，13-驱动轮，14-辅助轮，15-草地，16-牧场管理中心。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。对于未特别注明的结构或工艺，均为本领域的常规现有技术。
实施例1。精准日粮放牧的方法，该方法包括如下步骤：
A、在草地上架设围栏系统，将确定数量的牛群引入围栏系统中放牧；
B、围栏系统上的草产量监测探头通过监测草地光谱，并发送至远程终端解译，测算草地产量；
C、远程终端通过牛群年龄和体重数据测算牛群日采食量；
D、远程终端通过牛群日采食量和草地产量确定围栏放牧面积；
E、第一天放牧结束后的次日清晨围栏组自动移动，移动过程中草产量监测探头实时传输草地光谱给远程终端破译，测算草产量，远程终端根据当日放牧所需草地面积向围栏系统的行走装置控制器发出行程指令，最终形成当日放牧草地面积；
F、循环步骤E，直至该块草地放牧结束并将牛群移动到下一块草地继续精准日粮放牧。
实施例2。精准日粮放牧的围栏系统构成如图1-2所示。围栏系统包括饮水池1、太阳能供电装置2，太阳能供电装置2连接围栏组3，围栏组3上设有草产量监测探头4。本系统适合平原区肉牛和奶牛养殖场使用。
所述太阳能供电装置包括太阳能板、蓄电池、WiFi信号传输平台和高压脉冲器，太阳能供电装置还设置了导线接口为围栏组提供电力、脉冲电和信号传输。
所述围栏组由一组围栏单元组5构成，所述围栏单元组5包括导线6，导线6一端设有导线接口7，导线6上螺旋缠绕有围栏丝8和信号传输线螺，导线6的中部设有导线绞盘9，围栏单元组5的底部的底部设置行走装置10。导线6为绝缘金属夹心线，要求耐高压（10kv），与围栏丝8螺旋缠绕在一起；围栏丝8为金属夹心尼龙线。导线绞盘9为电动收绞式。围栏单元组5之间可以自由连接。
所述导线绞盘9与草产量监测探头4连接。草产量监测探头4为波谱测产探头。导线绞盘9与草产量监测探头4间由1.5米横轴相连，横轴上设置导线和围栏丝接口，接口由导线绞盘9另一端引出。
所述行走装置10包括横轴11，横轴11上设有电机12，横轴11的两端设有驱动轮13，驱动轮13通过支柱连接围栏丝8；还包括辅助轮14。两驱动轮13支柱间夹角60度，支柱与驱动轮13在同一平面，并与围栏丝方向垂直。辅助轮14为万向轮，与围栏丝之间由支柱连接，支柱与围栏丝同向，辅助轮和两个驱动轮之间的夹角均为60度。
本围栏系统该围栏系统通过WiFi信号传输系统传输平台与位于牧场管理中心的电脑信号相连，电脑终端植入牧场管理系统，牧场管理系统包含了牛群信息、草地信息、效益分析等模块，该系统已成功应用于大型草地牧场的管理。
本围栏系统中草地产草量测算原理：在设备安装前，对该牧场草地进行实际产量与草地光谱建模，并植入电脑终端；围栏在移动过程中产草量监测探头将草地图像通过WiFi传输平台上传至位于牧场管理中心的电脑终端，电脑终端对传输图像进行光谱解译，解译的光谱与预先植入电脑终端的“产量-光谱”模型比对，测算出草地实际产草量，而牛群可利用的牧草为实际产量的约60%（具体情况可根据不同区域和草地类型进行测算，并做出适当调整）。
群牛采食量测算：按照生产中常用的牛群日采食干物质约为体重的3%计算。
信息反馈与围栏移动：电脑终端通过草地产量和牛群日采食量测算每日所需草地面积，计算得到的草地面积换算成底边围栏长度和底边与该草地脉冲器的距离，以带探头围栏与底边相连接的点作为后边一边围栏的目标点，带有探头的围栏移动距离根据需要的底边长度和底边与该草地脉冲器的距离计算确定，所有确定的点被定位于矢量化的草地地图上，并传输至带有GPS定位的驱动轮电机控制器上，通过电机驱动使驱动轮到达预定地点，完成牛群的转移。
实施例3。精准日粮放牧的围栏系统及其方法。本实施例中采用如图2中的结构，但结构中不涉及信号控制。本实施例使用时在草地上架设围栏系统，将确定数量的牛群引入围栏系统中放牧，提前测出槽草地上的草量和牛群牛群日采食量，由此人工估算出围栏放牧面积，然后将围栏围成的面积进行确定，围栏围栏底部设计有常规控制系统，控制围栏的驱动装置进行24小时一次的自动行走，行走区域有规划，不超出草地区域，由此围栏系统可实现24小时一次的移动，移动后牛群即可食用另一区域的牧草，由此实现精准日粮放牧。
实施例4，在牧场拥有草地300亩，养殖50头牛，牛群总体重20000公斤下应用本发明方法和装置。
精准日粮放牧方法：据测算，该牛群日采食量为600公斤干物质，单位面积草地现存干物质为200公斤/亩，该牧场草地牧草利用率为60%，即单位面积草地可利用干物质为120公斤/亩，则该牛群每日需要草地5亩。该牧场将草地划分为6个小区，每个小区50亩，每个小区可放牧牛群10天，小区内用围栏分割成10块草地，每天放牧1块草地，10天后转移至下一个小区进行轮牧。
围栏系统架设：按照该围栏系统要求，设置10个半径约104米的圆形小区，在小区中心点建立太阳能板、蓄电池、脉冲器、WiFi信号传输平台和饮水设施。然后，安装2个各由10个围栏单元组成的围栏组，围栏组由中心点引出、成直线，两个围栏组另一端间距为16米，将牛群驱赶至围栏内，用一个围栏单元完成底边安装即可。
围栏的移动：放牧第二日早晨，通过远程终端开启驱动开关，通过带有草产量监测探头的图像数据确定产草量，并形成当日所需草地面积，并提供带探头一边围栏驱动轮在擦地上的矢量位置，最终驱动围栏移动。假设单位面积草地可利用干物质为120公斤/亩，两边围栏绕中心点向前移动距离达16米即可满足当前牛群的采食。
围栏的重复利用：当一个小区放牧结束后，围栏系统可以拆除，并移动到下一个小区使用，达到降低成本的目的。
现有成本分析和对比：当下国内最先进的牧场电围栏建设价格约为45元/米，按照平原区牧场规划，300亩草地划分成6个小区，最少需14.7万元，而且要实现精准放牧还需专人负责，增加了牧场日常管理成本；而本发明的成本远低于现有成本。
Claims (9)
1.一种精准日粮放牧的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
A、将畜群引入围栏系统中放牧；
B、测算草地产量；
C、测算牛群日采食量；
D、根据草地产量和牛群日采食量确定围栏系统的放牧面积；
E、单日放牧结束后围栏系统自动移动，根据实时测算的草产量和牛群日采食量确定围栏系统的当日放牧面积；
F、循环步骤E，即可实现精准日粮放牧。
2.根据权利要求1所述的精准日粮放牧的方法，其特征在于：所述草地产量的测算由围栏系统上设置的草产量监测探头实现，草产量监测探头可监测草地光谱，并通过信号传输系统上传至远程终端。
3.根据权利要求1所述的精准日粮放牧的方法，其特征在于：所述牛群日采食量通过牛数量和牛体重测算。
4.根据权利要求1所述的精准日粮放牧的方法，其特征在于：所述方法中的测算和围栏系统的移动通过远程终端进行处理和发出指令。
5.一种精准日粮放牧的围栏系统，其特征在于：包括饮水池、太阳能供电装置，太阳能供电装置连接围栏组，围栏组上设有草产量监测探头。
6.根据权利要求5所述的精准日粮放牧的围栏系统，其特征在于：所述太阳能供电装置包括太阳能板、蓄电池、WiFi信号传输平台和高压脉冲器，太阳能供电装置还设置了导线接口为围栏组提供电力、脉冲电和信号传输。
7.根据权利要求5所述的精准日粮放牧的围栏系统，其特征在于：所述围栏组由围栏单元组构成，所述围栏单元组包括导线，导线一端设有导线接口，导线、围栏丝和信号传输线螺旋缠绕，导线的一端设有导线绞盘，围栏单元的底部设置有行走装置。
8.根据权利要求7所述的精准日粮放牧的围栏系统，其特征在于：所述导线绞盘与草产量监测探头连接。
9.根据权利要求7所述的精准日粮放牧的围栏系统，其特征在于：所述行走装置包括横轴，横轴上设有电机，横轴的两端设有驱动轮，驱动轮通过支柱连接导线绞盘；还包括辅助轮。
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