一种对家禽养殖光照强度自主选择特性的监测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种对家禽养殖光照强度自主选择特性的监测装置。将家禽放入长方体的实验框架中进行喂养，实验框架四周侧面均覆盖有不透光的荧光布，实验框架内悬挂有不透光的遮荫布，分成亮区和暗区；在亮区内设有光源，光强沿光源正下方对应的平面光场中心点向外逐步递减，亮区的地面分成三个光强区，每个光强区内均放置喂食器和喂水器，框架入口在实验框架上与光源同侧；摄像机安装在实验框架上，光源与控制器连接，摄像机与硬盘录像机连接，硬盘录像机与显示屏连接。本实用新型根据家禽自身喜好来选择需要的光强，在研究周期及对象方面具有较强灵活性，有助于了解家禽在光强方面的需求规律，可作为规模化应用光源布置的依据。
【专利说明】一种对家禽养殖光照强度自主选择特性的监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种家禽行为的监测方法，尤其是涉及一种对家禽养殖光照强度自主选择特性的监测装置。
【背景技术】
[0002]家禽是一种光敏感动物，具有高度发达的视觉系统。光线的刺激会改变其某些特定的生理特征以及表现行为，进而改变其生产性能。光照的重要作用已被大多数科学工作者以及生产者意识到。大量研究表明，所有光照因素中，光照强度是影响动物行为的主要因素。实际生产中，家禽均被饲养于固定的空间及人为设定的光环境中。然而一些光环境设置并不合理。如，为了减少家禽运动量，提高饲料转化率，同时也减少啄癖带来的伤害，生产者通常采用弱光，但该做法也带来了诸多负面作用:腿病发病率高、骨骼发育不全、免疫力下降、家禽群活跃度下降等。而且，该做法显然有悖于动物福利的概念。
[0003]动物福利概念由五个基本要素组成:生理福利，环境福利，卫生福利，行为福利，心理福利。其中，行为福利是指，应保证动物表达天性的自由。动物福利问题的提出，要求生产者不能再局限于追求更高的经济效益，而是要同时兼顾到家禽的各种健康福利问题。这就对国内现有的家禽养殖模式和科研工作者们的关注点带来了新的挑战。近些年来，欧美国家在动物福利方面已有大量研究并出台了相关法律条例。如，英国农场动物福利委员会(FAffC) 1992年出台的条理规定，肉鸡养殖过程中必须被给予不低于201x的光照强度。然而能够支撑这一规定的强有力的理论依据却是匮乏的，我们还不清楚究竟什么样的光照因素才符合福利养殖。如上所述，为了实现家禽的福利化养殖，迫在眉睫的问题便是，我们需要探究怎样的光照条件才是符合家禽自身需求的。而对一个光源照射的禽舍地面而言，其正下方的光照强度最大，向外则逐渐降低，进而会形成一个不均匀的平面光场，尤其是一些定向发光的光源如LED灯的平面光场，光强从中心向外迅速降低，在应用时，迫切需要掌握家禽所需的光强水平，从而为合理设置此类光源的间距来满足家禽对光强的要求提供较有力的理论依据。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供了一种对家禽养殖光照强度自主选择特性的监测装置，用于监测家禽对养殖光照强度的自主选择特性。
[0005]本实用新型的技术方案是:
[0006]本实用新型装置包括实验框架、荧光布、遮荫布、光源、三个喂食器、三个喂水器、摄像机、硬盘录像机、显示屏和控制器；在地面上搭建一个长方体的实验框架，将家禽放入实验框架中进行喂养，实验框架四周外侧面均覆盖有不透光的荧光布以隔离外界光照，实验框架内部沿实验框架的长度方向悬挂有不透光的遮荫布，遮荫布将实验框架分成亮区和暗区；在亮区内沿实验框架长度方向的上棱中心点处设有光源，光源照射到亮区的地面上形成半圆形的平面光场，光强沿光源正下方对应的平面光场中心点向外逐步递减，以平面光场中心点为圆心的同心半圆将亮区的地面分成三个等面积的光强区，在每个光强区内均放置一个喂食器和一个喂水器，框架入口在实验框架上与光源同侧；摄像机安装在亮区的实验框架上方的中心点处，摄像机的拍摄视角要能够覆盖整个亮区；光源与控制器连接，摄像机与硬盘录像机连接，硬盘录像机与显示屏连接。
[0007]所述的三个等面积的光强区从平面光场中心点向外分别为第一光强区、第二光强区与第三光强区，第一光强区所在半圆的中轴线段的两侧附近放置有一个喂食器和一个喂水器，第二光强区所在半圆环的中轴线段以平面光场中心点为圆心逆时针旋转度后的两侧附近放置有一个喂食器和一个喂水器，第三光强区所在区域的中轴线段以平面光场中心点为圆心顺时针旋转度后的两侧附近放置有一个喂食器和一个喂水器。
[0008]本实用新型具有的有益的效果是:
[0009]1、给予家禽由弱到强的不同光强选择，使家禽在生长过程中拥有完全的自主选择权，可按照自身喜好来选择需要的光强，在光强方面实现了家禽的福利最大化。
[0010]2、在研究周期及研究对象方面均具有较强的灵活性，既可研究短期的行为规律，又可研究整个生长周期的行为规律；既可研究个体行为，又可研究群体行为。对于了解家禽对光强的需求规律将产生极大意义。
[0011]3、对各种光源及各种颜色的光源进行家禽喜好特性的评估，不仅可以获取家禽对明暗的需求特性，作为确定一天光照时长依据，而且可以获取家禽对不同光强的需求特性，作为规模化应用光源布置的依据。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型装置实验框架的俯视图。
[0013]图2是本实用新型的控制及监测系统器件连接示意图。
[0014]图中:1.实验框架，2.框架入口，3.遮荫布，4.暗区，5.亮区，6.光源，7.喂食器，
8.喂水器，9.摄像机，10.数据线，11.硬盘录像机，12.显示屏，13.电线，14.控制电路模块，15.虚拟分界线，16.第一光强区，17.第二光强区，18.第三光强区。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。
[0016]如图1、图2所示，本实用新型装置包括实验框架1、荧光布、遮荫布3、光源6、三个喂食器7、三个喂水器8、摄像机9、硬盘录像机11、显示屏12和控制器14 ;在地面上搭建一个长方体的实验框架1，将家禽放入实验框架I中进行喂养，实验框架I四周外侧面均覆盖有不透光的荧光布以隔离外界光照，实验框架I内部沿实验框架I的长度方向悬挂有不透光的遮荫布3，遮荫布3将实验框架I分成亮区5和暗区4 ;在亮区5内沿实验框架I长度方向的上棱中心点处设有光源6，光源6照射到亮区5的地面上形成半圆形的平面光场，光强沿光源6正下方对应的平面光场中心点向外逐步递减，以平面光场中心点为圆心的同心半圆将亮区5的地面分成三个等面积的光强区，在每个光强区内均放置一个喂食器7和一个喂水器8，框架入口 2在实验框架I上与光源6同侧；摄像机9安装在亮区5的实验框架I上方的中心点处，摄像机9的拍摄视角要能够覆盖整个亮区5 ;光源6通过电线13与控制器14连接，摄像机9通过数据线10与硬盘录像机11连接，硬盘录像机11分别通过数据线10、电线13与显示屏12连接。控制器14用于控制光源6的开关以及亮度调节。控制及监测系统器件包括控制器14、硬盘录像机11与显示屏12。
[0017]亮区悬挂有光源，被给予连续光照，暗区没有光照。遮荫布离地高度可调，离地高度比实验所用家禽的高度高5?10cm，以保证不同年龄阶段的家禽都能够自由穿梭于亮、暗两区，同时又最大限度减少亮区光照对暗区的干扰。由于光源的发光特性，亮区的光强从平面光场中心点向外逐步递减，形成不同光强大小的近圆环形分布的区块。在亮区上方安装有一台摄像机，可监测整个亮区的家禽分布情况，所获录像通过数据信号线被传输至一台硬盘录像机中，可在显示屏上实时显示，也可从硬盘录像机中拷贝出做后续分析。通过记录与分析试验期间家禽在每个光强区的停留时间、饮食频次、饮食消耗量、行为频率，以及在不同光强区之间的运动轨迹、穿梭频率等，从而得出家禽对光照强度的喜好特性。
[0018]如图1所示，亮区被两条虚拟分界线15分割，所述的三个等面积的光强区从平面光场中心点向外分别为第一光强区16、第二光强区17与第三光强区18,三个光强区的光强分别依次递减，且面积与暗区面积相等。第一光强区16所在半圆的中轴线段的两侧附近放置有一个喂食器7和一个喂水器8，第二光强区17所在半圆环的中轴线段以平面光场中心点为圆心逆时针旋转45度后的两侧附近放置有一个喂食器7和一个喂水器8，第三光强区18所在区域的中轴线段以平面光场中心点为圆心顺时针旋转45度后的两侧附近放置有一个喂食器7和一个喂水器8。
[0019]平面光场上理论计算得到的光强为零的边界线与遮荫布3的长度方向、实验框架的沿宽度方向的两侧底边I相切。
[0020]实施例:
[0021]采用鸡作为家禽的实验对象，长方体的实验框架I采用鸡笼，光源6采用黄色LED灯，摄像机采用彩色CXD红外摄像机。鸡笼为长方体形状，长3m，宽2m，高2m。荧光布覆盖在鸡笼四周侧面，用于隔离自然光照。
[0022]遮荫布2悬挂于鸡笼内部，将其分成亮、暗两区。亮区面积为3mX 1.5m，暗区为3mX0.5mo
[0023]黄色LED灯的灯管悬挂于鸡笼亮区内沿实验框架I长度方向的上棱中心点处，离地高1.5m,依据直管型LED灯的光场特性，悬挂于高度1.5米处的LED灯可在其正下方形成一个半径为1.5m的圆形平面光场,且圆心位于光源正下方位置,在本实施例中，LED光源在亮区可形成半个平面光场。图1中以三个区域(等面积原则)为例，根据离黄色LED灯的距离，亮区被分成第一光强区16、第二光强区17、第三光强区18。
[0024]鸡笼的亮区正上方安装一台彩色CXD红外摄像机9，离地约3m高，通过角度调整，使摄像机可以监测到整个亮区5范围，并通过数据线10将录像传输到硬盘录像机上存储，并可以在显示屏上实时显示；控制器置于一旁，用于控制LED灯的亮暗时间和亮度。
[0025]喂食器、喂水器放置位置如图1所示，任意一个光强区的水和饲料均为足量，可供笼中所有鸡只同时进食饮水。后续分析包括鸡只在不同光强区的停留时间、饮食频次、饮食消耗量，以及鸡在不同光强区进行某种或某些行为的频率、鸡在不同光强区之间的运动轨迹、穿梭频率等。
[0026]监测时长及监测鸡只的日龄均由实验目的而定，本实施例的实验目的为研究21日龄至63日龄的鸡只对光照强度的自主选择特性。[0027]研究鸡只对同一光色不同光照强度的自主选择特性。将LED固定为一种颜色，如黄色，利用控制器将LED灯设置成不同的亮度，以三个亮度为例，位于高度1.5米处的LED灯条件下的平面光场最大光强分别设为901x、751x、601x，依次对应实验组A、实验组B、实验组C。两个鸡笼作为一个重复，共需要六个所述装置。每个鸡笼包括第一光强区、第二光强区、第三光强区和暗区四个区域，三个区域的光强依次递减。
[0028]如上所述,将一定数量的14日龄的萧山鸡养殖于鸡笼中养殖至80日龄,并进行全周期监控。通过视频分析及饮食分析可得到鸡在整个实验期间在不同光强区域的停留时间以及在亮区不同光强区的饮食消耗情况。从而可得到鸡在停留及饮食方面对光强的自主选择性规律。另外，在暗区的停留规律也可延伸至对光照时长的需求规律。
[0029]表1实验组C的鸡只在不同光强区域的停留频率占比
[0030]
【权利要求】
1.一种对家禽养殖光照强度自主选择特性的监测装置，其特征在于:包括实验框架(I)、荧光布、遮荫布(3)、光源(6)、三个喂食器(7)、三个喂水器(8)、摄像机(9)、硬盘录像机(11 )、显示屏(12)和控制器(14);在地面上搭建一个长方体的实验框架(I )，将家禽放入实验框架(I)中进行喂养，实验框架(I)四周外侧面均覆盖有不透光的荧光布以隔离外界光照，实验框架(I)内部沿实验框架(I)的长度方向悬挂有不透光的遮荫布(3 )，遮荫布(3 )将实验框架(I)分成亮区(5)和暗区(4);在亮区内沿实验框架(I)长度方向的上棱中心点处设有光源(6)，光源(6)照射到亮区(5)的地面上形成半圆形的平面光场，光强沿光源(6)正下方对应的平面光场中心点向外逐步递减，以平面光场中心点为圆心的同心半圆将亮区(5)的地面分成三个等面积的光强区，在每个光强区内均放置一个喂食器(7)和一个喂水器(8)，框架入口(2)在实验框架(I)上与光源(6)同侧；摄像机(9)安装在亮区(5)的实验框架(I)上方的中心点处，摄像机(9)的拍摄视角要能够覆盖整个亮区；光源(6)与控制器(14 )连接，摄像机(9 )与硬盘录像机(11)连接，硬盘录像机(11)与显示屏(12 )连接。
2.根据权利要求1所述的一种对家禽养殖光照强度自主选择特性的监测装置，其特征在于:所述的三个等面积的光强区从平面光场中心点向外分别为第一光强区(16)、第二光强区(17)与第三光强区(18)，第一光强区(16)所在半圆的中轴线段的两侧放置有一个喂食器(7)和一个喂水器(8)，第二光强区(17)所在半圆环的中轴线段以平面光场中心点为圆心逆时针旋转45度后的两侧放置有一个喂食器(7)和一个喂水器(8)，第三光强区(18)所在区域的中轴线段以平面光场中心点为圆心顺时针旋转45度后的两侧放置有一个喂食器(7)和一个喂水器(8)。
【文档编号】A01K39/01GK203378399SQ201320424533
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月17日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】泮进明, 吕敏思, 陆湛, 邱启仓, 李许可, 潘学冬, 周泓, 应义斌 申请人:浙江大学