一种可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置及控制方法与流程

本发明涉及鱼类养殖技术领域，具体涉及一种可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置及控制方法。

背景技术：

在鲟鱼养殖生产中，饲料投喂不仅占整个养殖成本的50%-60%，而且直接影响着鲟鱼的繁殖生长，免疫抗病，产品质量，环境安全等。长期以来，水产科技工作者围绕鲟鱼饲料及其投喂技术开展了一系列的研发，开发了多种饲料，研究了多种投喂装置，确定了“定时、定量、定质、定点”的四定投喂方法，有效的推动了鲟鱼养殖生产的迅速发展。但是，迄今为止，人们研发的一直是鲟鱼养殖投喂，研究鲟鱼摄入量是多少，饲料散失是多少，却无法准确求证，更不能确定每尾鲟鱼的摄食量是多少，无法为鲟鱼的科学养殖提供足够的摄食数据。这样，不仅影响了人工投喂饲料的利用率，增加了饲料散失，而且增加了氨、磷的排放，制约了鲟鱼产业可持续发展。公开日为2019年9月10日，公开号为cn110214735a的中国专利文献公开了一种鲟鱼幼体的饲料投喂装置，存料容器的顶端设有投料口，存料容器底部带有阀门的出料口与投料管的上端相连，投料管的下端与一锥形体的顶部连接，靠近锥形体的投料管下部设有分料装置，锥形体的底部外周设有若干个摄食台，所述摄食台与分料装置之间通过分料管连接，所述的分料管沿锥形体的锥面设置，所述的投喂装置还包括控制器。公开日为2020年2月21日，公开号为cn110810298a的中国专利文献公开了公开了一种鲟鱼幼体的饲料投喂装置及控制方法，饲料罐底部带有阀门的出料口通过投料管与一棱锥体的顶部连接，所述的棱锥体由若干个梯形板连接构成，相邻的两块梯形板之间通过柔性连接布连接，梯形板的上端与投料管的下端铰接，投料管下部设有分料装置，棱锥体的底部外周设有若干个摄食台，摄食台与分料装置之间通过分料管连接，所述的投喂装置还包括棱锥体的锥顶角调节装置及控制器。上述两种鲟鱼幼鱼的饲料投喂装置与鲟鱼幼体的摄食习性高度适配，可以根据鲟鱼的进食情况做相应调节以适应鲟鱼的摄食需要，投喂效率高，投饲均匀且饲料利用率高。但上述两种饲料投喂装置仅适用于具有向下寻食、舔食的习性的低龄鲟鱼幼鱼，不适用于具有咬食习性的大龄鲟鱼（通常3-4龄以上），且上述两种投喂装置将饲料置于水中的摄食台上，容易造成饲料的流失，同时，上述两种投喂装置也不能统计每条鲟鱼的饲料摄食量，不能为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术的鲟鱼饲料投喂装置容易造成饲料流失、不能统计每条鲟鱼的饲料摄食量、无法为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据的问题，提供一种可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置及控制方法，具有饲料利用率高、可以统计每条鲟鱼的饲料摄食量，从而为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据的特点。

本发明为解决上述技术问题采用的具体技术方案为：一种可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置，包括悬浮于水面的饲料罐，饲料罐的顶端设有投料口，饲料罐底部带有阀门的出料口与送料装置的进料口相连，送料装置的出料口与一储料仓的顶部连接，所述的储料仓的底部设有分料盒，所述分料盒与若干根呈放射状布置的输料管连接，所述的输料管在饲料流动方向上从高到低倾斜设置，输料管的末端设有软质弹性材料制作的喂食嘴，喂食嘴上设有挤压开关，可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置还包括控制系统及pit标记系统，pit标记系统包括pit收发器、天线及pit标签，所述的pit标签预置在鲟鱼的体内，所述的送料装置、挤压开关及pit标记系统均与控制系统相连。本发明设有pit(passiveintegratedtransponder)标记系统，在养殖的鲟鱼体内预置有pit标签，通过pit标记系统可以对预置在鲟鱼体内的pit标签进行识别，从而达到识别每条鲟鱼，统计其摄食量的目的。pit标签是一种置于和生物组织共容的生化玻璃管中，注写有标示代码的电子微芯片装置，可以通过注射等方式植入鱼体内。pit标记系统的工作原理是利用无线射频识别技术识别被标记的鲟鱼，可以让每一条鲟鱼拥有一个唯一的身份识别码。pit标签体积小、寿命长，在鲟鱼体内植入不易脱落，读取准确率高，对鲟鱼的生长、发育尤其是游泳能力无显著影响。本发明饲料罐内的鲟鱼饲料通过送料装置、储料仓与分料盒相连，这里的送料装置用于将饲料送入储料仓，储料仓具有一定的高度，这样储料仓底部的饲料具有一定的压力，同时输料管在饲料流动方向上从高到低倾斜设置，可以使饲料可以顺利地通过分料盒、输料管进入喂食嘴；软质弹性材料（通常为橡胶、硅胶等）制作的喂食嘴在鲟鱼咬食时产生挤压作用，使喂食嘴内的饲料挤出，被鲟鱼摄食。喂食嘴上设有挤压开关，在鲟鱼咬食挤压喂食嘴时，挤压开关闭合，通过控制系统开启pit标记系统对预置在鲟鱼体内的pit标签进行识别，将喂食嘴被挤压（即饲料挤出被摄食）的次数与pit标签对应的鲟鱼编码记录，即可统计出每条鲟鱼在一定的时段内咬食喂食嘴的次数（即挤压开关的闭合次数），从而根据每次喂食嘴被挤压时的饲料平均挤出量推算出每条鲟鱼的摄食量。这里的饲料平均挤出量可以事先通过实验测定或按一段时间内的饲料消耗总量除以该段时间内喂食嘴被挤压的总次数来进行测算。本发明的输料管呈放射状设置，其末端之间有足够的间距，可以避免pit标签识别时的相互干扰。此外，本发明的喂食嘴其开口在受到挤压时才打开，挤压力消失时自动闭合，因此，饲料不会散失。这样，本发明解决了现有技术的鲟鱼饲料投喂装置容易造成饲料流失且不能统计每条鲟鱼的饲料摄食量、无法为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据的问题，本发明的鲟鱼水下投喂装置，具有饲料利用率高、可以统计每条鲟鱼的饲料摄食量，从而为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据的特点。

作为优选，所述的pit收发器及天线设置在输料管的末端，所述的pit标签植入鲟鱼胸鳍上方背部一侧的肌肉内。pit收发器及天线设置在输料管的末端，尽量靠近喂食嘴，可以提高pit标签识别的准确性；而将pit标签植入鲟鱼胸鳍上方背部一侧的肌肉内，一是该处靠近鲟鱼头部，摄食时与喂食嘴距离较近，二是pit标签植入该处不影响鲟鱼的正常活动，同时pit标签很难退出体外，可靠性高。

作为优选，送料装置包括送料电机，所述的送料电机设于饲料罐的顶部，送料电机通过输出轴与设置在饲料罐出料口下方的送料绞龙相连，储料仓的上部设有饲料检测装置，所述的饲料检测装置与控制系统相连。为了保证储料仓底部的饲料具有一定压力，储料仓内的饲料需要保持一定高度（即相当的存仓量），因此在储料仓的上部设置饲料检测装置，当仓位下降时及时启动送料装置补充饲料。这里的饲料检测装置可以采用设置在储料仓相对两侧的光发射装置及光接收装置，当光接收装置可以收到光发射装置发出的光线时，说明储料仓上部出现空腔，需启动送料装置补充饲料。

作为优选，喂食嘴包括前端的挤压部及位于挤压部后端的膨胀部，挤压部与膨胀部之间通过缩颈部相连，所述的挤压部呈扁平椭球状，挤压部的横向宽度大于竖向高度，挤压部的上下两面构成扁平面，挤压部的前端面设有横向布置的出料缝，所述的挤压开关设置在挤压部的扁平面上。喂食嘴前端的挤压部供鲟鱼咬食，挤压部形状类似鱼类的头部及前半身，这样具有更好的诱食效果；另外扁平椭球状的结构有利于进入鲟鱼的口部；挤压部的前端横向布置的出料缝在鲟鱼咬食挤压时受喂食嘴内饲料的挤压而自动张开，当挤压力消失时受喂食嘴自身弹性材料的回弹力作用而自动闭合，确保饲料不会散失。挤压部后端的膨胀部用于在挤压部受压时膨胀，容纳挤压部受压时部分向后移动的饲料，同时在挤压力消失时回缩，可以迅速将饲料前推以补充挤压部被挤出的饲料，确保鲟鱼再次咬食时被挤出的饲料量。

作为优选，挤压部的上侧扁平面上方设有向上鼓起的弹性膜，弹性膜的与挤压部的上侧扁平面之间形成有扁平状的空隙，空隙上下两侧的弹性膜与上侧扁平面上均设有导电薄膜，上下相对设置的导电薄膜构成所述的挤压开关。鼓起的弹性膜与挤压部的上侧扁平面上均设有导电薄膜，当挤压部受到挤压时，上下相对设置的导电薄膜相互碰触，挤压开关闭合；当挤压部的压力消失时，上下相对设置的导电薄膜在弹性膜弹力的作用下相互分开，挤压开关断开。

作为优选，饲料罐呈竖置的圆筒状，其上下两端均设有锥形面，所述的送料装置包括一圆管，饲料罐的直径大于送料装置的直径，所述的送料绞龙设置在圆管内，饲料罐与送料装置的连接部外侧形成有系泊部，所述的控制系统设置在饲料罐的顶部。利用系泊部可以固定投喂装置的相对位置，使其处于水面的某一固定位置，避免投喂装置随水流漂移。而控制系统设置在饲料罐的顶部，其控制面板位于水面之上，这样可以方便工人进行实地控制操作及读取相关摄食数据，也可以方便控制系统与岸上控制中心连接进行远程控制等操作。

作为优选，输料管的末端设有安装盒，安装盒内设有饲料通道，输料管通过安装盒与喂食嘴连接，所述的喂食嘴固定在安装盒的盒体上，所述的饲料通道内设有单向阀，所述的pit收发器设置在安装盒内，pit收发器的天线设置在安装盒外侧。单向阀仅容许饲料单向移动，当喂食嘴被挤压时，避免饲料反向移动，确保更多的饲料从喂食嘴挤出而被鲟鱼摄食。而pit收发器的天线设置在安装盒外侧，可以进一步靠近喂食嘴。

作为优选，安装盒内还设有声音播放机，安装盒的顶部设有诱食盒，诱食盒内装有诱食剂，诱食盒的盒盖上设有诱食剂释放孔。因为养殖环境的原因，鲟鱼的视力相对会退化，但却有较敏锐的听觉能力。鲟鱼虽然没有外耳，只有内耳直接连接着听觉神经，但能敏锐的感觉到水中的微弱声音。根据鲟鱼的这一特点，本方案在安装盒内中安装小型声音播放机，经过一段时间的驯化，在投喂饲料过程中播放音乐具有很好的诱食效果。而诱食剂可以将鲟鱼迅速聚集到喂食嘴的周围，可以进一步增加鲟鱼咬食喂食嘴的几率，加快摄食以提高喂食效果。诱食剂主要使用氨基酸、生物碱、核苷酸或含硫有机物制作而成，通过粘合剂压缩成小块薄片，再可以装入诱食盒内，具体配方及加工工艺将另行申请专利。诱食剂释放孔可以缓缓释放气味，以吸引鲟鱼摄食。

储料仓呈圆筒状，所述的分料盒可转动地连接在储料仓的底部，储料仓与分料盒的连接处设有用于驱动分料盒旋转的旋转电机，所述的旋转电机通过减速器与分料盒传动连接，所述输料管的末端部为弯折结构，所述的旋转电机工作时，所述的喂食嘴设置在输料管末端的延伸方向上，所述的喂食嘴上下两侧及左右两侧均设有柔性结构的模拟鱼鳍。相关研究表明，鲟鱼对活动状态的鱼类形状物体，具有明显的摄食倾向。旋转电机可以驱动分料盒及与分料盒连接的输料管缓慢转动，从而使类似鱼类前半身的喂食嘴在水中缓慢移动，而喂食嘴上下两侧及左右两侧的模拟胸鳍、背鳍、腹鳍在水流作用下不断漂动，可以进一步增加对鲟鱼的诱食效果。由于本发明采用缓慢转动的方式，因此不会对鲟鱼的摄食造成影响，同时，分料盒既可以正向转动（喂食嘴向前）也可以反向转动（即喂食嘴后退），均可起到诱食效果。本发明的涉电设备均为无安全隐患的直流低压设备，并采用防水结构。

作为优选，投料口上设有盖板，所述的盖板上设有太阳能电池板。盖板可以防止雨水等进入投料口，太阳能电池板可以为装置提供能源。

可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置的控制方法，包括以下步骤：

a.打开饲料罐底部的出料口，开启送料电机，饲料罐内的饲料通过送料绞龙进入储料仓并通过分料盒、输料管进入喂食嘴；

b.当挤压开关闭合时，控制系统控制pit收发器通过天线发送信号激活设置在鲟鱼身上的pit标签，pit标签内的电路通电后将鲟鱼编码发送回pit收发器，pit收发器将收到的鲟鱼编码通过连接线传输至控制系统，控制系统根据接收到的鲟鱼编码及对应的挤压开关闭合次数，将每次挤压喂食嘴所产生的饲料平均量数乘以挤压次数，即可以计算出每条鲟鱼在某一时段内的饲料摄入量，其中饲料平均量按此前一段时间的饲料消耗总量除以该段时间内挤压开关的累计闭合次数计算。

作为优选，在投喂饲料过程中通过安装盒内的声音播放机播放音乐，同时旋转电机驱动分料盒及与分料盒连接的输料管缓慢转动。

本发明的有益效果是：它有效地解决了现有技术的鲟鱼饲料投喂装置容易造成饲料流失且不能统计每条鲟鱼的饲料摄食量、无法为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据的问题，本发明的鲟鱼水下投喂装置，具有饲料利用率高、可以统计每条鲟鱼的饲料摄食量，从而为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据的特点，具有很高的实用价值。

附图说明

图1是本发明鲟鱼水下投喂装置的一种结构示意图；

图2是本发明鲟鱼水下投喂装置的另一种结构示意图；

图3是鲟鱼水下投喂装置输料安装盒与喂食嘴的一种局部结构剖视图。

图中：1.饲料罐，2.投料口，3.出料口，4.送料装置，5.储料仓，6.分料盒，7.输料管，8.喂食嘴，9.挤压开关，10.控制系统，11.天线，12.送料电机，13.送料绞龙，14.挤压部，15.膨胀部，16.缩颈部，17.出料缝，18.弹性膜，20.系泊部，21.安装盒，22.诱食盒，23.旋转电机。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

实施例1

在如图1所示的实施例1中，一种可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置，包括悬浮于水面的饲料罐1，饲料罐的顶端设有投料口2，投料口上设有盖板，所述的盖板上设有太阳能电池板（图中未画出）。饲料罐底部带有阀门的出料口3与送料装置4的进料口相连，送料装置包括送料电机12，所述的送料电机设于饲料罐的顶部，送料电机通过输出轴与设置在饲料罐出料口下方的送料绞龙13相连，送料装置的出料口与一筒状结构的储料仓5的顶部连接，储料仓的上部设有饲料检测装置，所述的储料仓的底部设有分料盒6，所述分料盒与4根呈放射状布置的输料管7连接，所述的输料管在饲料流动方向上从高到低倾斜设置，本实施例的倾斜角度为20度，输料管的末端设有软质弹性橡胶或硅胶材料制作的喂食嘴8，喂食嘴的颜色为对鲟鱼具有诱食作用的红色或蓝色，喂食嘴上设有挤压开关9（见图3），可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置还包括控制系统10及pit标记系统，pit标记系统包括pit收发器、天线11及pit标签，所述的pit收发器及天线设置在输料管的末端部，所述的pit标签预置在鲟鱼胸鳍上方背部一侧的肌肉内，所述的送料装置、饲料检测装置、挤压开关及pit标记系统均与控制系统相连。

喂食嘴包括前端的挤压部14及位于挤压部后端的膨胀部15，挤压部与膨胀部之间通过缩颈部16相连，所述的挤压部呈扁平椭球状，挤压部的横向宽度大于竖向高度，挤压部的上下两面构成扁平面，挤压部的前端面设有横向布置的出料缝17，所述的挤压开关设置在挤压部的扁平面上。挤压部的上侧扁平面上方设有向上鼓起的弹性膜18，弹性膜的与挤压部的上侧扁平面之间形成有扁平状的空隙，空隙上下两侧的弹性膜与上侧扁平面上均设有导电薄膜（图中未画出），上下相对设置的导电薄膜构成所述的挤压开关。

饲料罐呈竖置的圆筒状，其上下两端均设有锥形面，所述的送料装置包括一圆管，饲料罐的直径大于送料装置的直径，所述的送料绞龙设置在圆管内，饲料罐与送料装置的连接部外侧形成有系泊部20，所述的控制系统设置在饲料罐的顶部。输料管的末端设有安装盒21，安装盒内设有饲料通道，输料管通过安装盒与喂食嘴连接，所述的喂食嘴固定在安装盒的盒体上，所述的饲料通道内设有单向阀（图中未画出），所述的pit收发器设置在安装盒内，pit收发器的环形天线设置在安装盒外侧靠近喂食嘴一侧。安装盒的顶部设有诱食盒22，诱食盒内装有诱食剂，诱食盒的盒盖上设有诱食剂释放孔。

可计摄食量的鲟鱼水下投喂装置的控制方法，包括以下步骤：

a.打开饲料罐底部的出料口，开启送料电机，饲料罐内的饲料通过送料绞龙进入储料仓并通过分料盒、输料管进入喂食嘴；

b.当挤压开关闭合时，控制系统控制pit收发器通过天线发送信号激活设置在鲟鱼身上的pit标签，pit标签内的电路通电后将鲟鱼编码发送回pit收发器，pit收发器将收到的鲟鱼编码通过连接线传输至控制系统，控制系统根据接收到的鲟鱼编码及对应的挤压开关闭合次数，将每次挤压喂食嘴所产生的饲料平均量数乘以挤压次数，即可以计算出每条鲟鱼在某一时段内的饲料摄入量，其中饲料平均量按此前一段时间的饲料消耗总量除以该段时间内挤压开关的累计闭合次数计算。

实施例2

在如图2所示的实施例2中，储料仓呈圆筒状，所述的分料盒可转动地连接在储料仓的底部，储料仓与分料盒的连接处设有用于驱动分料盒旋转的旋转电机23，所述的旋转电机通过减速器与分料盒传动连接，所述输料管的末端部为90度弯折结构，所述的旋转电机工作时，所述的喂食嘴设置在输料管末端的延伸方向上，所述的喂食嘴上下两侧及左右两侧均设有柔性结构的模拟鱼鳍（图中未画出），安装盒内还设有声音播放机（图中未画出）。

实施例2饲料投喂装置的控制方法，除实施例1的方法外，还包括以下步骤：

在投喂饲料过程中通过安装盒内的声音播放机播放音乐，同时旋转电机驱动分料盒及与分料盒连接的输料管缓慢转动。

本发明设有pit标记系统，在养殖的鲟鱼体内预置有pit标签，通过pit标记系统可以对预置在鲟鱼体内的pit标签进行识别，从而达到识别每条鲟鱼，统计其摄食量的目的。本发明饲料罐内的鲟鱼饲料通过送料装置、储料仓与分料盒相连，这里的送料装置用于将饲料送入储料仓，储料仓具有一定的高度，这样储料仓底部的饲料具有一定的压力，同时输料管在饲料流动方向上从高到低倾斜设置，可以使饲料可以顺利地通过分料盒、输料管进入喂食嘴；软质弹性材料制作的喂食嘴在鲟鱼咬食时产生挤压作用，使喂食嘴内的饲料挤出，被鲟鱼摄食。喂食嘴上设有挤压开关，在鲟鱼咬食挤压喂食嘴时，挤压开关闭合，通过控制系统开启pit标记系统对预置在鲟鱼体内的pit标签进行识别，将喂食嘴被挤压的次数与pit标签对应的鲟鱼编码记录，即可统计出每条鲟鱼在一定的时段内咬食喂食嘴的次数，从而根据每次喂食嘴被挤压时的饲料平均挤出量推算出每条鲟鱼的摄食量。此外，本发明的喂食嘴其开口在受到挤压时才打开，挤压力消失时自动闭合，因此，饲料不会散失。这样，本发明解决了现有技术的鲟鱼饲料投喂装置容易造成饲料流失且不能统计每条鲟鱼的饲料摄食量、无法为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据的问题，本发明的鲟鱼水下投喂装置具有饲料利用率高、可以统计每条鲟鱼的饲料摄食量，从而为鲟鱼的养殖提供科学准确的摄食数据的特点。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施方式，这些本发明没有详细描述的实施方式是本领域技术人员无需创造性劳动就可以轻易实现的，因此这些未详细描述的实施方式也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。