一种全自动黑水虻连续繁育装置及其使用方法与流程

本发明属于黑水虻养殖技术领域，涉及一种全自动黑水虻连续繁育装置及其使用方法。

背景技术：

黑水虻，学名为亮斑扁角水虻，其中幼虫营腐生生活，它能够富有效率地将易腐有机垃圾转化为高附加值的昆虫蛋白和油脂，向市场提供大量优质而廉价的动物蛋白来源，从而在环保和农业领域同时具备巨大的应用前景。目前，黑水虻的传统养殖方式比较粗放，需要依靠大量人工进行操作，养殖规模小、利用率低、人工成本高，很难进行规模化生产从而形成产业化。尤其黑水虻成虫交配产卵对环境条件要求较高，虫卵的高效生产是大规模生产黑水虻的技术瓶颈之一。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种全自动黑水虻连续繁育装置及其使用方法，该装置设计合理，自动化水平高，能够有效运用于黑水虻的连续繁育培养。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种全自动黑水虻连续繁育装置，包括繁育笼、环境控制系统、更新清扫装置、笼体清洁系统及虫卵收集器；每组所述繁育笼的底部均套接有两组轨道；所述轨道依次连接环境控制系统、更新清扫装置及笼体清洁系统；所述虫卵收集器固定设置在环境控制系统内，且位于所述轨道的下方；所述虫卵收集器分为顶盒及底盒；所述顶盒的顶部及底部均敞开；所述繁育笼的底部设有活动开启的引诱孔；所述顶盒的顶部与繁育笼的底部对应；所述顶盒的底部与底盒连通；所述底盒的一侧为活动开启结构；所述更新清扫装置包括翻转轨道及活动清扫刷；所述翻转轨道与轨道的截面相同，并与所述轨道位于同一直线上；所述翻转轨道上连接有翻转电机；所述活动清扫刷连接有角度调节机构及伸缩机构；所述环境控制系统及笼体清洁系统的外部均设有罩体；所述环境控制系统的内部设有温控系统、湿度控制系统及光控系统；所述笼体清洁系统内设有与更新清扫装置中相同的翻转轨道，同时还设有喷水头、热风机及紫外灯；在所述环境控制系统上设有总控系统；所述总控系统通过常规方式连接环境控制系统、更新清扫装置及笼体清洁系统。所述繁育笼为孔径大小为5mm的不锈钢金属网制作完成，底部设有表面覆盖防锈漆的薄铁块；所述虫卵收集器为遮光材料制成；所述引诱孔孔径为2cm；所述环境控制系统及笼体清洁系统的罩体均为透明有机玻璃制成，并均设有可自动开启的电动门；所述总控系统基于plc建立；所述繁育笼可通过轨道在环境控制系统、更新清扫装置及笼体清洁系统之间来回移动；所述环境控制系统通过温控系统、湿度控制系统及光控系统给黑水虻提供适合的生长繁殖环境，所述繁育笼先在环境控制系统内进行黑水虻的繁殖；黑水虻生命期结束后，所述繁育笼沿轨道运动至更新清扫装置处，并由所述翻转电机带动翻转轨道连同繁育笼倾斜翻转，同时所述繁育笼的侧面活动开启，由所述角度调节机构及伸缩机构带动活动清扫刷伸入繁育笼内，将所述繁育笼内的黑水虻尸体刮扫干净，待进行下一步加工；随后繁育笼沿着轨道进入笼体清洁系统中，由所述笼体清洁系统的喷水头对繁育笼进行冲洗，在冲洗过程中所述笼体清洁系统内的翻转轨道带动所述繁育笼翻转，提高冲洗效果；完成冲洗后由所述热风机对繁育笼进行烘干，再由所述紫外灯对繁育笼进行消毒，最后所述繁育笼沿着轨道退回到环境控制系统内等待进行下一轮黑水虻的繁育；在黑水虻繁育过程中，成虫会被所述虫卵收集器吸引，并从所述繁育笼底部的引诱孔进入虫卵收集器，再通过所述顶盒进入底盒进行产卵；操作人员可开启所述底盒，取出虫卵待用于下一轮黑水虻的繁育；所述总控系统进行整个装置的自动化控制。

作为进一步的技术改进，在相邻的两组所述翻转轨道上连有翻转杆；与所述翻转轨道对应的两组轨道上连接有固定杆；所述翻转电机设置在固定杆上，且转子连接所述翻转杆；在所述翻转轨道内设有电磁铁。所述翻转电机可带动翻转杆转动，从而使所述翻转轨道转动；所述电磁铁通电后具有磁性，可通过所述繁育笼底部的薄铁块将繁育笼吸住，使所述繁育笼可随翻转轨道转动。

作为进一步的技术改进，所述活动清扫刷的角度调节机构为两组倾斜设置的连杆，伸缩机构为电缸；两组所述连杆的一端分别连接在翻转轨道两端的轨道上，另一端均与所述电缸铰接，并在铰接部位设有电机；所述活动清扫刷连接在电缸的推杆端部。所述连杆起到支撑电缸的作用；所述连杆与电缸铰接处的电机起到调节电缸倾斜角度的作用；所述电缸的推杆可带动活动清扫刷伸入繁育笼内，扫出黑水虻尸体。

作为进一步的技术改进，所述更新清扫装置还包括连接在轨道的侧面，且半环绕罩住所述翻转轨道的挡虫罩；所述挡虫罩的下方设有送虫输送带。所述挡虫罩可以在清扫繁育笼时挡住落下的黑水虻尸体，使黑水虻尸体全部落入所述送虫输送带中，送往下一工序进行加工。

作为进一步的技术改进，所述环境控制系统内的温控系统及湿度控制系统设有温湿度传感器、喷雾装置及风机；所述风机内设有可独立关闭的电加热丝；所述光控系统设有光线感应器及补光灯；在所述环境控制系统的罩体外设有控制屏。所述温湿度传感器时刻监控着繁育笼内的温度及湿度；所述光线感应器时刻监控着繁育笼的光照程度；黑水虻的最适生长温度为25~30℃，湿度为55~70%，一旦温度或湿度不在此范围内，则总控系统会控制喷雾装置喷雾，风机吹/排风，电加热丝加热，用以将温度及湿度控制在合适范围内；繁育笼内优先采用自然光，当光照强度小于1500lux，则打开所述补光灯，进行光照补偿；所述补光灯为七色led灯珠光源，光照强度范围在2000lux~4000lux；所述繁育笼内达到光照标准的光照时间需超过10h。

作为进一步的技术改进，所述笼体清洁系统的罩体内部分布设有隔板；所述隔板将笼体清洁系统分为与繁育笼数量对应的隔间；每组所述隔间内均设有独立的喷水头、热风机及紫外灯。所述隔间能够将进行清洗的繁育笼隔开，避免所述喷水头对繁育笼清洗时，相邻的两个所述繁育笼相互污染。

作为进一步的技术改进，所述虫卵收集器的底盒为抽屉形式；在所述底盒内放置有网状诱卵板，并固定设有直立的软橡胶扣；所述繁育笼底部通过弹簧铰链铰接有活动门板；在所述活动门板上设有与软橡胶扣对应的开门勾。所述网状诱卵板可吸引黑水虻在其上面产卵；所述繁育笼不在环境控制系统内时，所述活动门板关闭；当所述繁育笼沿着轨道进入环境控制系统时，所述软橡胶扣会勾住开门勾，将所述活动门板拉开，露出所述引诱孔。

作为进一步的技术改进，所述繁育笼的底部设有轨道轮，侧面通过弹簧铰链铰接有笼门；所述轨道轮套在轨道内，且设有轮毂电机；所述笼门的弹簧铰链上连接有防水电机。所述轨道轮通过轮毂电机带动繁育笼在轨道上移动；所述防水电机可带动笼门打开。

以上所述的全自动黑水虻连续繁育装置的使用方法：

1）繁育：在位于环境控制系统的繁育笼内装入适量的黑水虻虫卵，并放入有红糖水；根据黑水虻的不同生长阶段，在总控系统上设置相应参数，并通过环境控制系统的温控系统、湿度控制系统及光控系统将环境温度、湿度及光度调整到适合状态，使黑水虻在繁育笼内孵化、成长最后死亡；

2）虫卵收集：繁育准备工作阶段，在虫卵收集器底盒中放置诱卵板；黑水虻即将产卵时会从繁育笼底部的引诱孔通过顶盒钻入底盒内，并在诱卵板上产卵，随后在食物的吸引及环境的影响下又钻回繁育笼中；从底盒的侧面活动开口处即可取出带有黑水虻虫卵的诱卵板，用于下一轮黑水虻的繁育。

3）更新清扫：繁育笼内的黑水虻死亡后，繁育笼通过轨道移动至翻转轨道所在部位；翻转轨道在翻转电机的作用下带动繁育笼倾斜翻转；活动清扫刷在角度调节机构的带动下调整好角度，随后伸缩机构将活动清扫刷推入繁育笼内；角度调节机构将活动清扫刷下压，伸缩机构将活动清扫刷收回；如此往复动作，使活动清扫刷将繁育笼内死亡的黑水虻清扫干净；

4）清洁消毒：完成清扫的繁育笼沿着轨道进入笼体清洁系统内；笼体清洁系统内的喷水头向繁育笼喷水进行清洗，在翻转轨道作用下繁育笼左/右翻转，使清洗更干净；完成清洗后，热风机打开，将繁育笼吹干；最后紫外灯打开，对繁育笼进行消毒；完成清洁消毒后，繁育笼沿着轨道退回到环境控制系统内，准备进行下一轮黑水虻的繁殖。

与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：

1.本发明装置通过巧妙的设计，可使黑水虻能够进行连续繁育，自动化水平高，提高了黑水虻繁育的效率，节省了人力。

2.本发明装置能够控制黑水虻生长环境的温度、湿度及光照，并提供合适产卵的环境，使黑水虻能够在最合适的环境下生长，提高虫体的蛋白及油脂含量及质量，实现大批量养殖。

3.本发明装置可以主动刮除黑水虻尸体，避免繁育笼内黑水虻尸体残留，造成浪费，也为繁育笼再一次繁育黑水虻做准备。

5.本发明装置可以自动对繁育笼进行清洗、烘干及消毒，使繁育笼能够快速安全的进行下一轮黑水虻的繁育。

附图说明

图1为本装置整体结构俯视图。

图2为更新清扫装置结构示意图。

图3为环境控制系统结构示意图。

图4为笼体清洁系统结构示意图。

图5为繁育笼与虫卵收集器相对位置关系结构示意图。

图6为繁育笼结构示意图。

附图标记：1-繁育笼，2-环境控制系统，3-更新清扫装置，4-笼体清洁系统，5-虫卵收集器，6-轨道，7-轨道轮，8-顶盒，9-底盒，10-网状诱卵板，11-翻转轨道，12-固定杆，13-翻转杆，14-隔板，15-翻转电机，16-连杆，17-电缸，18-活动清扫刷，19-挡虫罩，20-送虫输送带，21-补光灯，22-喷雾装置，23-风机，24-控制屏，25-电磁铁，26-热风机，27-喷水头，28-紫外灯，29-活动门板，30-开门勾，31-软橡胶扣，32-笼门。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1-6所示，一种全自动黑水虻连续繁育装置，包括繁育笼1、环境控制系统2、更新清扫装置3、笼体清洁系统4及虫卵收集器5；每组所述繁育笼1的底部均套接有两组轨道6；所述轨道6依次连接环境控制系统2、更新清扫装置3及笼体清洁系统4；所述虫卵收集器5固定设置在环境控制系统2内，且位于所述轨道6的下方；所述虫卵收集器5分为顶盒8及底盒9；所述顶盒8的顶部及底部均敞开；所述繁育笼1的底部设有活动开启的引诱孔；所述顶盒8的顶部与繁育笼1的底部对应；所述顶盒8的底部与底盒9连通；所述底盒9的一侧为活动开启结构；所述更新清扫装置3包括翻转轨道11及活动清扫刷18；所述翻转轨道11与轨道6的截面相同，并与所述轨道6位于同一直线上；所述翻转轨道11上连接有翻转电机15；所述活动清扫刷18连接有角度调节机构及伸缩机构；所述环境控制系统2及笼体清洁系统4的外部均设有罩体；所述环境控制系统2的内部设有温控系统、湿度控制系统及光控系统；所述笼体清洁系统4内设有与更新清扫装置3中相同的翻转轨道，同时还设有喷水头27、热风机26及紫外灯28；在所述环境控制系统2上设有总控系统；所述总控系统通过常规方式连接环境控制系统2、更新清扫装置3及笼体清洁系统4。所述繁育笼1为孔径大小为5mm的不锈钢金属网制作完成，底部设有表面覆盖防锈漆的薄铁块；所述虫卵收集器5为遮光材料制成；所述引诱孔孔径为2cm；所述环境控制系统2及笼体清洁系统4的罩体均为透明有机玻璃制成，并均设有可自动开启的电动门；所述总控系统基于plc建立；所述繁育笼1可通过轨道6在环境控制系统2、更新清扫装置3及笼体清洁系统4之间来回移动；所述环境控制系统2通过温控系统、湿度控制系统及光控系统给黑水虻提供适合的生长繁殖环境，所述繁育笼先在环境控制系统2内进行黑水虻的繁殖；黑水虻生命期结束后，所述繁育笼1沿轨道6运动至更新清扫装置3处，并由所述翻转电机15带动翻转轨道11连同繁育笼1倾斜翻转，同时所述繁育笼1的侧面活动开启，由所述角度调节机构及伸缩机构带动活动清扫18刷伸入繁育笼1内，将所述繁育笼1内的黑水虻尸体刮扫干净，待进行下一步加工；随后所述繁育笼1沿着轨道6进入笼体清洁系统4中，由所述笼体清洁系统4的喷水头27对繁育笼1进行冲洗，在冲洗过程中所述笼体清洁系统4内的翻转轨道带动繁育笼1翻转，提高冲洗效果；完成冲洗后由所述热风机26对繁育笼1进行烘干，再由所述紫外灯28对繁育笼1进行消毒，最后所述繁育笼1沿着轨道6退回到环境控制系统2内等待进行下一轮黑水虻的繁育；在黑水虻繁育过程中，成虫会被所述虫卵收集器5吸引，并从所述繁育笼底1部的引诱孔进入虫卵收集器5，再通过所述顶盒8进入底盒9进行产卵；操作人员可开启所述底盒9，取出虫卵待用于下一轮黑水虻的繁育；所述总控系统进行整个装置的自动化控制。

在相邻的两组所述翻转轨道11上连有翻转杆13；与所述翻转轨道11对应的两组轨道6上连接有固定杆12；所述翻转电机15设置在固定杆12上，且转子连接所述翻转杆13；在所述翻转轨道11内设有电磁铁25。所述翻转电机15可带动翻转杆13转动，从而使所述翻转轨道11转动；所述电磁铁25通电后具有磁性，可通过所述繁育笼1底部的薄铁块将繁育笼1吸住，使所述繁育笼1可随翻转轨道11转动。

所述活动清扫刷18的角度调节机构为两组倾斜设置的连杆16，伸缩机构为电缸17；两组所述连杆16的一端分别连接在翻转轨道11两端的轨道6上，另一端均与所述电缸17铰接，并在铰接部位设有电机；所述活动清扫刷18连接在电缸17的推杆端部。所述连杆16起到支撑电缸17的作用；所述连杆16与电缸17铰接处的电机起到调节电缸17倾斜角度的作用；所述电缸17的推杆可带动活动清扫刷18伸入繁育笼1内，扫出黑水虻尸体。

所述环境控制系统2内的温控系统及湿度控制系统设有温湿度传感器、喷雾装置22及风机23；所述风机23内设有可独立关闭的电加热丝；所述光控系统设有光线感应器及补光灯21；在所述环境控制系统2的罩体外设有控制屏24。所述温湿度传感器时刻监控着繁育笼1内的温度及湿度；所述光线感应器时刻监控着繁育笼1的光照程度；黑水虻的最适生长温度为25~30℃，湿度为55~70%，一旦温度或湿度不在此范围内，则总控系统会控制喷雾装置22喷雾，风机23吹/排风，电加热丝加热，用以将温度及湿度控制在合适范围内；繁育笼1内优先采用自然光，当光照强度小于1500lux，则打开所述补光灯21，进行光照补偿；所述补光灯21为七色led灯珠光源，光照强度范围在2000lux~4000lux；所述繁育笼1内达到光照标准的光照时间需超过10h。

所述虫卵收集器5的底盒9为抽屉形式；在所述底盒9内放置有网状诱卵板10，并固定设有直立的软橡胶扣31；所述繁育笼1底部通过弹簧铰链铰接有活动门板29；在所述活动门板29上设有与软橡胶扣31对应的开门勾30。所述网状诱卵板10可吸引黑水虻在其上面产卵；所述繁育笼1不在环境控制系统2内时，所述活动门板29关闭；当所述繁育笼1沿着轨道6进入环境控制系统2时，所述软橡胶扣31会勾住开门勾30，将所述活动门板29拉开，露出所述引诱孔。

所述繁育笼1的底部设有轨道轮7，侧面通过弹簧铰链铰接有笼门32；所述轨道轮7套在轨道6内，且设有轮毂电机；所述笼门32的弹簧铰链上连接有防水电机。所述轨道轮7通过轮毂电机带动繁育笼1在轨道6上移动；所述防水电机可带动笼门32打开。

本发明的使用方法如下：

繁育：在位于环境控制系统2的繁育笼1内装入适量的黑水虻虫卵，并放入有红糖水；根据黑水虻的不同生长阶段，在总控系统上设置相应参数，并通过环境控制系统2的温控系统、湿度控制系统及光控系统将环境温度、湿度及光度调整到适合状态，使黑水虻在繁育笼1内孵化、成长最后死亡；

虫卵收集：繁育准备工作阶段，在虫卵收集器5底盒9中放置诱卵板；黑水虻即将产卵时会从繁育笼1底部的引诱孔通过顶盒8钻入底盒9内，并在诱卵板上产卵，随后在食物的吸引及环境的影响下又钻回繁育笼1中；从底盒9的侧面活动开口处即可取出带有黑水虻虫卵的诱卵板，用于下一轮黑水虻的繁育。

更新清扫：繁育笼1内的黑水虻死亡后，繁育笼1通过轨道6移动至翻转轨道11所在部位；翻转轨道11在翻转电机15的作用下带动繁育笼1倾斜翻转；活动清扫刷18在角度调节机构的带动下调整好角度，随后伸缩机构将活动清扫刷18推入繁育笼1内；角度调节机构将活动清扫刷18下压，伸缩机构将活动清扫刷18收回；如此往复动作，使活动清扫刷18将繁育笼1内死亡的黑水虻清扫干净；

清洁消毒：完成清扫的繁育笼1沿着轨道6进入笼体清洁系统4内；笼体清洁系统4内的喷水头27向繁育笼1喷水进行清洗，在翻转轨道作用下繁育笼1左/右翻转，使清洗更干净；完成清洗后，热风机26打开，将繁育笼1吹干；最后紫外灯28打开，对繁育笼1进行消毒；完成清洁消毒后，繁育笼1沿着轨道6退回到环境控制系统2内，准备进行下一轮黑水虻的繁殖。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：所述更新清扫装置3还包括连接在轨道6的侧面，且半环绕罩住所述翻转轨道11的挡虫罩19；所述挡虫罩19的下方设有送虫输送带20。所述挡虫罩19可以在清扫繁育笼1时挡住落下的黑水虻尸体，使黑水虻尸体全部落入所述送虫输送带20中，送往下一工序进行加工。

本实施例的使用方法与实施例1相同。

实施例3：

本实施例与实施例2的区别在于：所述笼体清洁系统4的罩体内部分布设有隔板14；所述隔板14将笼体清洁系统4分为与繁育笼1数量对应的隔间；每组所述隔间内均设有独立的喷水头、热风机及紫外灯。所述隔间能够将进行清洗的繁育笼1隔开，避免所述喷水头27对繁育笼1清洗时，相邻的两个所述繁育笼1相互污染。

本实施例的使用方法与实施例1相同。

实施例4：

本实施例与实施例3的区别在于：所述更新清扫装置3还包括连接在轨道6的侧面，且半环绕罩住所述翻转轨道11的挡虫罩19；所述挡虫罩19的下方设有送虫输送带20。所述挡虫罩19可以在清扫繁育笼1时挡住落下的黑水虻尸体，使黑水虻尸体全部落入所述送虫输送带20中，送往下一工序进行加工。所述笼体清洁系统4的罩体内部分布设有隔板14；所述隔板14将笼体清洁系统4分为与繁育笼1数量对应的隔间；每组所述隔间内均设有独立的喷水头、热风机及紫外灯。所述隔间能够将进行清洗的繁育笼1隔开，避免所述喷水头27对繁育笼1清洗时，相邻的两个所述繁育笼1相互污染。

本实施例的使用方法与实施例1相同。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。