一种多功能自动饲养系统的制作方法

本实用新型涉及饲养系统领域，具体涉及一种多功能自动饲养系统。

背景技术：

实验动物饲养本就是一项繁重工作，而在实验动物研究中，科技人员除了需要进行动物饲养外还需要实时进行动物观察，两者几乎占据了研究人员大部分时间。为了减轻实验动物研究在动物生产与研究中的人力、物力和时间的投入，国内外的很多科技人员都希望配套饲养设备能够朝着自动化、智能化的方面改进。现在国际上已有少数几个发达国家开发了实验动物饲养过程中的自动饮水系统，由于该系统的开发需要涉及很多学科的充分融合，并且还要攻克很多技术难关才能最终实现该套系统的安全稳定运行，所以该设备的引进非常昂贵。

由于我国实验动物学科起步较晚，很多配套生产企业对实验动物学科发展的重要性认识不足，造成了国内在相关实验动物应用配套设备在创新上还是空白，现在国内已有少数几家大型的实验动物生产企业在饲养过程中引进了国外实验动物自动饮水系统，还是以昂贵的价格从国外引进，这足以说明国内已开始对具有该项技术的相关设备提出需求，但是国内至今还没一家企业对相关配套设备进行自主知识产权的国产化研究。国外先进设备的引进与使用是国内大多数中、小型实验动物生产和研究单位望尘莫及的，因为动辄花费几百万的资金预算来引进该设备并不符合我国的当前行业现状，以至我国当前的实验动物研究环境基本上还是停留在90年代末的水平；所以开发出一种能真正改善我国实验动物研究环境现状，既经济又实惠的新型实验动物饲养系统是非常必要的，它对推动我国实验动物的学科的发展是非常具有重要意义的，同时还具有非常强大的市场潜力。所以我们提出了一种用于实验动物领域的多功能自动饲养系统。

现在的高等级实验动物饲养设施根据功能的不同主要有两种：⑴实验动物生产繁殖——高等级实验动物饲养屏障系统；⑵实验动物的使用——独立通风饲养设备。当前两种饲养方式的饮水处理又主要有两种方法：⑴人工提前将水瓶灌装好后进行高压灭菌；⑵将自来水通过专门的水处理设备纯化处理后再进水瓶人工灌装；最后都需要人工将水瓶一个一个的单独投放到每一个独立饲养盒中。当前两种饲养方式的饲料投放处理第一种方式简单，人工直接投放进饲养盒就可以了；第二种方式就比较麻烦，要人工将饲养盒从饲养架中一个一个取出后拿到通风柜中进行饲料投放。在饮水方面，第一种饲养方式微生物等级最安全，水质最稳定但该方式需要耗费大量能源和人工；第二种方式虽然节约能源但由于输水管路的无法彻底消毒，长期将会使水质受微生物污染，最终水质无法达到动物饮水要求，并且和第一种方式一样也需要大量的人工进行灌装和投放。在饲料投放方面，都需要大量的人工进行饲料投放，特别是在动物使用研究中，还需要在通风柜中进行。如何把饮水中的问题与饲料投放中的问题充分结合，最终开发出一种既能降低能耗、节约人力成本又能长期保证水质还能在研究中为科研人员采集数据新型设备呢？我们提出了具有视屏监控数据采集功能、自来水纯化功能、输水管路热循环消毒功能、自动饮水功能和在架重复添加饲料功能的一种多功能自动饲养系统。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种结构合理，操作方便、自动化程度较高的一种多功能自动饲养系统。

具体技术方案如下：一种多功能自动饲养系统，其特点在于：包括多功能纯化水处理系统(1)、自动饮水笼架(2)、饲养盒(4)、饮水嘴(5)和视频监控采集装置；所述水处理系统(1)与所述自动饮水笼架(2)相连，所述饲养盒(4)安装在所述自动饮水笼架(2)上；所述视频监控采集装置安装在所述自动饮水笼架(2)上；

所述多功能纯化水处理系统(1)包括储水箱(11)，所述储水箱(11)经过原水泵(12)与过滤器(13)进水口相连；所述过滤器(13)出水口与第一保安过滤器(15)进水口相连；所述第一保安过滤器(15)出水口通过一级增压泵(16)与一级反渗透单元(17)进水口相连；所述一级反渗透单元(17)出水口与中间水箱(18)进水口相连；所述中间水箱(18)出水口通过二级增压泵(19)与二级反渗透单元(110)进水口相连；所述二级反渗透单元(110)出水口与第一纯水箱(111)进水口相连；所述第一纯水箱(111)出水口依次通过输送泵(112)和杀菌器(113)与第二保安过滤器(151)的进水口相连；所述第二保安过滤器(151)出水口与第二纯水箱(7)进水口相连；所述第二纯水箱(7)出水口第一支路通过增压泵(117)与热交换器(118)进水口相连，该热交换器(118)的出水口与自动饮水笼架(2)的供水管路连接；所述增压泵(117)出水口第二支路与自动饮水笼架(2)的供水管路直接相连；

所述自动饮水笼架(2)上安装有至少一个笼架挂钩(33)与饲养盒(4)配合；后侧排布有输送管(21)，且输送管(21)上设有至少一个所述饮水嘴(5)；所述输送管(21)上设有排水口(24)，该排水口(24)靠近自动饮水笼架(2)底部；所述输送管(21)出水口与所述储水箱(11)进水口相连；所述储水箱(11)出水口连接有水泵(27)，且所述储水箱(11)通过水泵(27)与热交换器(118)的进水口相连；所述水泵(27)与热交换器(118)之间设有第一阀门(261)；所述热交换器(118)的出水口与所述自动饮水笼架(2)的进水口相连；所述储水箱(11)出水口通过水泵(27)还直接与所述自动饮水笼架(2)的进水口相连；所述水泵(27)与所述自动饮水架(3)的进水口之间设有第二阀门(262)；在自动饮水笼架(2)上下两端分别设有通风装置进气口(461)和通风装置出气口(462)。

本实用新型是这样实现的，将水处理系统(1)、自动饮水笼架(2)、饲养盒(4)和饮水嘴(5)依次连接为一个整体的饲养系统；通过水处理系统(1)将水源处理之后，输送至自动饮水笼架(2)中，通过饮水嘴(5)对饲养盒(4)中的实验动物进行供水；供水时，利用水处理系统(1)中的热交换器(118)将热水输送至自动饮水笼架(2)中进行消毒后再对实验动物进行供水；消过毒之后的热水可通过排水口(24)排出，还可通过输送管(21)流回水处理系统(1)中再次循环使用；通过视频监控采集装置对饲养盒(4)进行实时监控管理。

为更好的实现本实用新型，可进一步为：所述饲养盒(4)为独立通风型，包括盒体(41)与盒盖(42)；所述饲养盒(4)侧面上开设有饮水口(48)和至少一个通风孔(46)，该饮水口(48)与所述饮水嘴(5)配合连接，该通风孔(46)分为进气口与出气口，且进气口与所述通风装置出气口(462)相连，出气口与所述通风装置进气口(461)相连；在盒体(41)内壁上设有至少一个固定块(49)，且该固定块(49)靠近饮水口(48)；饮水口(48)上覆盖有盖板，该盖板与所述固定块(49)活动连接；在盒盖(42)顶面上开设有排风窗口(45)和翻盖(446)，该翻盖(446)一端与所述盒盖(42)活动连接，另一端上设有翻盖扣(448)与所述盒盖(42)扣合；所述盒盖(42)上还设有抽板(47)，该抽板(47)设置在所述翻盖(446)下方；所述盒盖(42)、翻盖(446)和抽板(47)之间形成密闭腔体，且该密闭腔体上开设有风孔(410)；所述抽板(47)朝所述盒体(41)外侧拉启；设为独立通风后，使实验动物处于干净的环境中，解决了长时间放置而导致空气传播病毒的问题。

进一步的：所述饮水嘴(5)包括壳体(51)；所述壳体(51)分别设有进水端(54)和出水端(52)；所述壳体(51)内靠出水端(52)处设有安装环(58)；所述安装环(58)内活动穿设有呈T字形的触碰阀(57)，且该触碰阀(57)后端伸出所述出水端(52)；所述触碰阀(57)前端与所述安装环(58)紧密贴合；所述触碰阀(57)中部设有挡环(572)；所述挡环(572)与所述安装环(58)之间设有回位弹簧(56)；所述触碰阀(57)与所述进水端(54)之间设有空腔，该空腔内设有热膨胀开关(53)；所述进水端(54)进口处设有凸块(541)；所述进水端(54)外侧包裹有后盖(55)，所述后盖(55)上设有孔与所述凸块(541)配合；所述后盖(55)内设八字形截面与所述进水端(54)配合，且该八字形截面开口方向朝向所述进水端(54)；通过饮水管供给热水替代了传统的饮水瓶使用，在供水上高效且便捷，避免了水源接触外部环境和水源长时间存放而滋生细菌的问题。

进一步的：所述第二纯水箱(7)通过两个蠕动泵(116)分别与酸碱液箱(114)和营养液箱(115)相连；利用蠕动泵(116)双向等流输送，利用加入酸碱液箱(114)中溶液调节水质PH值，使水保存的时间加长，节约水源；通过加入营养液对实验动物进行营养的补充。

进一步的：所述自动饮水笼架(2)与所述储水箱(11)进水口之间设有第三阀门(263)；消毒时关闭第三阀门(63)可以将热水保存在自动饮水笼架(2)内持续消毒，节约水源。

进一步的：所述视频监控采集装置均匀分布在所述自动饮水笼架(2)上，且靠近饮水口(48)；所述视频采集装置为联网摄像头；视频采集装置联网，与电脑或手机上APP相连，采集的视频传输至电脑或手机上，通过手机可以随时观察到实验动物的基本生理行为，实现了无人值守的过程。

进一步的：所述固定块(49)与盖板铰接，且盖板与所述盒体(41)之间设有压缩弹簧(411)；所述抽板(47)与盒盖(42)之间也设有压缩弹簧(411)；通过压缩弹簧(411)将盖板与盒体(41)紧密贴合，形成密闭的空间；抽板(47)与盒盖(42)之间的压缩弹簧(411)通过弹力并且再无其他外力所用下，能够形成密闭环境。

进一步的：所述热膨胀开关(53)呈蜂窝状，由镍钛合金制成，可拆卸；且在热膨胀开关(53)两侧还分别设有浮球；镍钛合金具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等特征，在遇到热水时体积膨胀，使蜂窝通孔闭合，将饮水嘴(5)封闭，避免动物烫伤；而浮球采用抗菌材料制成，能够在饮水嘴(5)中观察水的流动情况；在需要清洗或更换时直接拆卸。

本实用新型的有益效果为：相较于传统的水处理过程，本实用新型利用多次过滤，多次渗透分离，杀菌后，再加热处理后供给动物饮用，从而避免了动物饮用生水导致生病的情况；由U形排布的自动饮水笼架形成循环且无死水的活水系统，替代了原先的饮水瓶使用，在供水上高效且便捷，供热水以及动物饮水管内的清洁更换，避免了饮水接触外部环境且饮水长时间存放的问题，从而有效地提高动物饮水的卫生程度，改变目前饮水不卫生的状态，消毒功能更加完善；在饲养盒内设置饮水嘴可与笼架直接连接供水，解决了饮水问题，设置通风系统使各个饲养盒能够独立通风，解决了长时间放置，导致空气传播病毒的问题，加上视频监控采集装置的联网使用，更是实现了无人值守的过程，节省了人力。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型水处理系统示意图。

图3为本实用新型自动饮水笼架示意图。

图4为本实用新型自动饮水架供水示意图。

图5为本实用新型饮水嘴示意图。

图6为本实用新型饲养盒示意图。

图7为图6的剖面图。

图8为图6的侧面图。

图9为图6的侧面图。

图10为图3侧面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图10所示：一种多功能自动饲养系统，其特点在于：包括多工能纯化水处理系统1、自动饮水饲养笼架2、饲养盒4、饮水嘴5和视频监控采集装置；所述水处理系统1与所述自动饮水笼架2相连，所述饲养盒4安装在所述自动饮水笼架2上；所述视频监控采集装置安装在所述自动饮水笼架2上；所述水处理系统1包括储水箱11，所述储水箱11经过原水泵12与过滤器13进水口相连；所述过滤器13出水口与第一保安过滤器15进水口相连；所述第一保安过滤器15出水口通过一级增压泵16与一级反渗透单元17进水口相连；所述一级反渗透单元17出水口与中间水箱18进水口相连；所述中间水箱18出水口通过二级增压泵19与二级反渗透单元110进水口相连；所述二级反渗透单元110出水口与第一纯水箱111进水口相连；所述第一纯水箱111出水口依次通过输送泵112和杀菌器113与第二保安过滤器151的进水口相连；所述第二保安过滤器151出水口与第二纯水箱7进水口相连；所述第二纯水箱7出水口第一支路通过增压泵117与热交换器118进水口相连，该热交换器118的出水口与自动饮水笼架2的供水管路连接；所述增压泵117出水口第二支路与自动饮水笼架2的供水管路直接相连；所述自动饮水笼架2上安装有至少一个笼架挂钩33与饲养盒4配合；后侧排布有输送管21，且输送管21上设有至少一个所述饮水嘴5；所述输送管21上设有排水口24，该排水口24靠近自动饮水笼架2底部；所述输送管21出水口与所述储水箱11进水口相连；所述储水箱11出水口连接有水泵27，且所述储水箱11通过水泵27与热交换器118的进水口相连；所述水泵27与热交换器118之间设有第一阀门261；所述热交换器118的出水口与所述自动饮水笼架2的进水口相连；所述储水箱11出水口通过水泵27还直接与所述自动饮水笼架2的进水口相连；所述水泵27与所述自动饮水架3的进水口之间设有第二阀门262；在自动饮水笼架2上下两端分别设有通风装置进气口461和通风装置出气口462；所述饲养盒4为独立通风型，包括盒体41与盒盖42；所述饲养盒4侧面上开设有饮水口48和至少一个通风孔46，该饮水口48与所述饮水嘴5配合连接，该通风孔46分为进气口与出气口，且进气口与所述通风装置出气口462相连，出气口与所述通风装置进气口461相连；在盒体41内壁上设有至少一个固定块49，且该固定块49靠近饮水口48；饮水口48上覆盖有盖板，该盖板与所述固定块49活动连接；在盒盖42顶面上开设有排风窗口45和翻盖446，该翻盖446一端与所述盒盖42活动连接，另一端上设有翻盖扣448与所述盒盖42扣合；所述盒盖42上还设有抽板47，该抽板47设置在所述翻盖446下方；所述盒盖42、翻盖446和抽板47之间形成密闭腔体，且该密闭腔体上开设有风孔410；所述抽板47朝所述盒体41外侧拉启；设为独立通风后，使实验动物处于干净的环境中，解决了长时间放置而导致空气传播病毒的问题；所述饮水嘴5包括壳体51；所述壳体51分别设有进水端54和出水端52；所述壳体51内靠出水端52处设有安装环58；所述安装环58内活动穿设有呈T字形的触碰阀57，且该触碰阀57后端伸出所述出水端52；所述触碰阀57前端与所述安装环58紧密贴合；所述触碰阀57中部设有挡环572；所述挡环572与所述安装环58之间设有回位弹簧56；所述触碰阀57与所述进水端54之间设有空腔，该空腔内设有热膨胀开关53；所述进水端54进口处设有凸块541；所述进水端54外侧包裹有后盖55，所述后盖55上设有孔与所述凸块541配合；所述后盖55内设八字形截面与所述进水端54配合，且该八字形截面开口方向朝向所述进水端54；通过饮水管供给热水替代了传统的饮水瓶使用，在供水上高效且便捷，避免了水源接触外部环境和水源长时间存放而滋生细菌的问题；所述第二纯水箱7通过两个蠕动泵116分别与酸碱液箱114和营养液箱115相连；利用蠕动泵116双向等流输送，利用加入酸碱液箱114中溶液调节水质PH值，使水保存的时间加长，节约水源；通过加入营养液对实验动物进行营养的补充；所述自动饮水笼架2与所述储水箱11进水口之间设有第三阀门263；消毒时关闭第三阀门63可以将热水保存在自动饮水笼架2内持续消毒，节约水源；所述视频监控采集装置均匀分布在所述自动饮水笼架(2)上，且靠近饮水口(48)；所述视频采集装置为联网摄像头；视频采集装置联网，与电脑或手机上APP相连，采集的视频传输至电脑或手机上，通过手机可以随时观察到实验动物的基本生理行为，实现了无人值守的过程；所述固定块49与盖板铰接，且盖板与所述盒体41之间设有压缩弹簧411；所述抽板47与盒盖42之间也设有压缩弹簧411；通过压缩弹簧411将盖板与盒体41紧密贴合，形成密闭的空间；抽板47与盒盖42之间的压缩弹簧411通过弹力并且再无其他外力所用下，能够形成密闭环境；所述热膨胀开关53呈蜂窝状，由镍钛合金制成，可拆卸；且在热膨胀开关53两侧还分别设有浮球；镍钛合金具有耐磨损、抗腐蚀、高阻尼和超弹性等特征，在遇到热水时体积膨胀，使蜂窝通孔闭合，将饮水嘴5封闭，避免动物烫伤；而浮球采用抗菌材料制成，能够在饮水嘴5中观察水的流动情况；在需要清洗或更换时直接拆卸。

使用时，将装有实验小鼠的饲养盒4通过笼架挂钩33安装在自动饮水笼架2上，通过饮水嘴5与饮水口48配合连接；消毒时，将饮水嘴5上的开关关闭，排水口24关闭，第二阀门262关闭，第三阀门263关闭，通过水处理系统1处理之后由储水箱11供水，热交换器18加热之后流入输送管21内，同时利用温控器对热交换器118进行监控，当温度过高时，自动断开热水输送，实现管网热消毒；在本实施例中，输送管21呈U字形排布，持续向输送管21供水使输送管内完全充满水并进行高温消毒，消毒完成后停止供水，关闭第一阀门261，打开排水口24将水排出，再关闭排水口24，打开第二阀门262和饮水嘴5重新供水；或者关闭第一阀门261，打开第二阀门262和第三阀门263，储水箱11再次供水，将消毒用热水通过输送管21出水口流回储水箱11内，与储水箱11中的冷水混合变成温水后，打开饮水嘴5对小鼠进行供水；本实施例中的饮水嘴5的壳体51优先采用材料为316或304防腐防锈，转动后盖55与凸块541错开，使水流进入壳体51内，通过进水端54流往热膨胀开关53处，当达到镍钛合金记忆温度时，如45℃；热膨胀开关53整体膨胀，将壳体51内的管路充满，封闭管路；当温度低于记忆温度时，热膨胀开关53收缩，水流通过呈蜂窝煤状的热膨胀开关53到达与触碰阀57之间的空腔内，当实验动物喝水时舔舐出水端52处伸出的触碰阀57的一端，将触碰阀57向内顶，挡环572对回位弹簧56施压使回位弹簧56压缩，触碰阀57与安装环58分离，水通过之间的缝隙顺着触碰阀57由出水端52流出，使实验动物喝到水，当实验动物不舔触碰阀57时，安装环58与触碰阀57前端紧密贴合，阻挡水流，利用回位弹簧56的弹力使触碰阀57固定；所述壳体51靠近热膨胀开关53处为透明材料，便于时刻关注水嘴内水流状况，在堵塞状况下能够及时调整或更换，利用为抗菌材料制成的浮球，测量饮水嘴中水的流动变化，在不使用饮水嘴时，观察水嘴中是否剩有余水，及时排空，避免水遗留在水嘴中过久，产生细菌；所述热膨胀开关53为可拆卸，便于随时拆下或更换热膨胀材料；该饮水嘴喂养大型动物时，可将饮水嘴加长，使其内部空腔面积增大，水流量更多；所述饲养盒4始终通过通风孔46的进气口和出气口分别与通风装置的进气口461和出气口462相连接，进行密闭通风；喂养饲料时，首先利用翻盖扣448将与盒盖42铰接的翻盖446打开，将饲料放入由盒盖42、翻盖446和抽板47之间形成的密闭腔体内，关闭翻盖446，经风孔410将空气抽换后，抽动抽板47，使饲料掉入盒体41内，再关闭抽板47，完成喂养；抽动抽板47时，弹簧411压缩，放开抽板47时，弹簧411回位，抽板47自动复位；通风过程中，盒体41内压力大于外界压力，所述盒体41内空气不仅可以通过抽风管抽出，也可以通过排风窗口45排出，排风窗口45与盒盖42之间设有阻挡布，通风过程中，内部气压大于外环境气压，将气压由内向外排出，使得外部气体无法进入盒体41中。