一种猪用节水型智能饮水设备及其使用方法

本发明涉及猪只饮水设备，具体涉及一种猪用节水型智能饮水设备及其使用方法。

背景技术：

1、现目前市场上基本所有的饮水装置，不论是不锈钢饮水嘴还是不锈钢饮水碗或者是饮水盆都有各种各样的问题。（1）受限于现有设备结构，水资源浪费严重，水无法回收，虽然目前很多养殖场使用的饮水嘴、饮水碗、盆设备前期安装采购成本低，但是对应后续使用过程中，会有“戏水”“饮水飞溅”“饮水器漏水”等各种情况造成大量的干净水源浪费，以至于浪费的水资源集中出现在养殖场的粪沟中，这也会产生后续高成本的粪沟污水处理费用；饮水器的安装高度不合适也会导致饮水器中流出的水无法全部进入猪只嘴中、也会有部分水资源的浪费。（2）碗、盆类设备卫生情况差，清洗不便，在清洗碗、盆类的饮水器的时候，各种食物残渣附着在饮水装置内部，清洗起来是相当困难且耗费水的；在规模养殖场中有猪只在饮水碗、盆上方排泄是很常见的，排泄物堆积导致其他猪不愿意去饮水，减少了饮水摄入量，饮水不足就会造成相关一系列负面问题，同时排泄物堆积也会增加清洁难度、清洁人工成本和用水量成本。（3）饮水量无法精准控制，特别是在不同的时间，体重不同的猪只所需求的饮水量都是不一样的，如果没有相关限制功能，猪只可能会在常规的饮水时间外进行无效的戏水浪费，并没有实质性的饮水。基于饮水器安装高度给猪只带来的饮水舒适性、智能化饮水不便等问题，前期开发的一种猪舍用智能饮水装置（cn113632743b），包括供水管路和设置在供水管路上的饮水碗，供水管路连接计算机控制系统并按预设程序进行供水，饮水碗并排设置有4~6个，所有饮水碗的最佳饮水高度位于同一斜线上的不同位置，最佳饮水高度是指不同月龄（年龄）的猪只最适合的饮水高度。采用该装置，尽管只需要使用一套装置就能满足单个育肥圈舍内的所有猪只饮水，但需要在同一斜线上的不同位置布置多个饮水碗才能满足要求。于此，如何在使用单个饮水器的基础上供圈舍内多头不同体型的猪只进行自适应、舒适地饮水也是需要解决的问题。

技术实现思路

1、至少为了解决背景技术中提到的技术问题，本发明目的在于提供一种猪用节水型智能饮水设备及其使用方法。

2、本发明采用了如下技术方案。

3、一种节水型智能饮水设备，包括供水系统、壳体，在壳体上设置有用于识别猪只身份的耳标识别器，以及用于识别猪只是否在目标位置的光电传感器，在壳体上设置有供猪只头部伸入的饮水窗口，在饮水窗口内侧设置有饮水嘴，饮水嘴连接供水系统，在饮水窗口内侧且位于饮水嘴下方设置有排水通道，排水通道连接水回收系统，所述的壳体呈圆形且斜向固定布置，壳体表面与竖直面的夹角为25~45°，饮水嘴上供猪只咬吸的部位采用圆弧形的扁状结构体。

4、 作为优选方案之一，当壳体上设置单个饮水窗口时，以顺时针方向为基准，饮水窗口外围供猪只饮水的最大角度区间为+160°~ +20°。

5、 作为优选方案之二，当壳体上设置两个个并排的饮水窗口时，以顺时针方向为基准，饮水窗口外围供单头猪只饮水的最大角度区间为+160°~ 290°和+250°~ +20°。

6、进一步地，所述的排水通道进口位于集水槽低点部位，集水槽内壁为斜面。

7、为进一步提高猪只饮水过程中的舒适性，所述的饮水嘴上出水孔位于扁状结构体顶面。

8、一种采用前述节水型智能饮水设备的使用方法，猪只称重系统、供水系统、耳标识别器、光电传感器均连接控制器，控制器的处理器执行其程序时实现以下步骤：

9、s1，借助于耳标识别器、光电传感器识别进入饮水目标范围内的猪只身份信息，并读取该猪只的体重、日龄信息，获取此时的时间信息；

10、s2，调用该猪只的饮水模型，按照该饮水模型计算此时需要投放的饮用水，并控制供水系统按量、按时间投放饮用水；

11、s3，当识别到猪只离开饮水目标范围内预设时间后，无论投放的饮用水是否满足要求，均控制水系统关闭。

12、 进一步地，所述的饮水模型包括猪只体重—饮水量模型，饮水时间—水量比模型，单次饮水占比—饮水次数模型；其中：猪只体重—饮水量模型为线性函数关系；饮水时间—水量比模型为“前一晚21:00 ~ 6:00饮水量占比当日总饮水量的10±a%，每天6:00~9:00饮水量占比当日总饮水量的10±a %，每天9:00~11:00饮水量占比当日总饮水量的20±a%，每天11:00~17:00饮水量占比当日总饮水量的35±a %，每天17:00~21:00饮水量占比当日总饮水量的25%±a，a表示水量波动比例值”；单次饮水占比—饮水次数模型为“①未消耗完当前时段的全部饮水量l时单次出水量最多为20*s%，直至第x次饮用完当前时段全部饮水量l；当消耗完当前时段全部饮水量l后，饮水量与饮水次数呈反比例函数关系，随着饮水次数的增加不断减少，设定最大饮水次数限定为5次；③超过设定饮水次数后，后续不再提供饮水，但系统会记录触发时间节点和次数”。

13、进一步地，在猪只采食时间段，执行步骤s4：

14、s4，切换为自由饮水模式，具体为：

15、自由饮水模式初始时间设为t分钟，若猪只饮水时间超过了t分钟，并消耗了下一时间段内饮水设定值100%的水量，则根据这个实际饮水的高峰期时间节点进行数据处理并将控制数据自修正，调整最开始的t分钟初始值，并向实际时长靠近；自由饮水模式产生的饮水量不完全消耗当前时段的设定饮水量，根据该猪只所需的日总水量，然后将该模式下消耗的总水量平均到当日的每个时间段去。

16、有益效果：采用本发明的方案，只需要使用一套设备就能够供圈舍内多头不同体型的猪只进行自适应、舒适地饮水，无需像现有方案在同一斜向上不同位置布置多套饮水碗；本发明巧妙地借用了同一斜向布置的圆上不同边沿位置距离饮水嘴距离不同来适应不同体型的猪只，能够使得猪只主动找到最佳饮水位置并自适应调整体位。本发明提供的饮水设备，具有节水、维护成本低、方便清理的优点，其与猪嘴接触并供水的部件为“饮水嘴”，结合了饮水嘴高清洁度的优点，其本身不存在饮水部位清洁度影响猪只健康的问题，仅需要在养殖空栏期人工清洗设备表面即可，在清洗时内部清洁水也会全部回收，保证水资源的回收利用；采用本发明的方案，能够实现猪只饮用水的精准控制，能够动态控制不同时间段的下水量，防止猪只将饮水设备误判为水玩具而浪费水。

技术特征：

1.一种猪用节水型智能饮水设备，包括供水系统、壳体（1），在壳体（1）上设置有用于识别猪只身份的耳标识别器，以及用于识别猪只是否在目标位置的光电传感器（6），在壳体（1）上设置有供猪只头部伸入的饮水窗口（2），在饮水窗口（2）内侧设置有饮水嘴（3），饮水嘴（3）连接供水系统，在饮水窗口（2）内侧且位于饮水嘴（3）下方设置有排水通道（4），其特征在于：所述的壳体（1）呈圆形且斜向固定布置，壳体（1）表面与竖直面的夹角为25~45°，饮水嘴（3）上供猪只咬吸的部位采用圆弧形的扁状结构体。

2.根据权利要求1所述的猪用节水型智能饮水设备，其特征在于：当壳体（1）上设置单个饮水窗口（2）时，以顺时针方向为基准，饮水窗口（2）外围供猪只饮水的最大角度区间为+160°~ +20°。

3.根据权利要求1所述的猪用节水型智能饮水设备，其特征在于：当壳体（1）上设置两个并排的饮水窗口（2）时，以顺时针方向为基准，饮水窗口（2）外围供单头猪只饮水的最大角度区间为+160°~ 290°和+250°~ +20°。

4.根据权利要求1-3任一项所述的猪用节水型智能饮水设备，其特征在于：所述的排水通道（4）进口位于集水槽（5）低点部位，集水槽（5）内壁为斜面。

5.根据权利要求4所述的猪用节水型智能饮水设备，其特征在于：所述的饮水嘴（3）上出水孔位于扁状结构体顶面。

6.一种采用权利要求5所述猪用节水型智能饮水设备的使用方法，猪只称重系统、供水系统、耳标识别器、光电传感器（6）均连接控制器，其特征在于，控制器的处理器执行其程序时实现以下步骤：

7.根据权利要求6所述的使用方法，其特征在于，所述的饮水模型包括猪只体重—饮水量模型，饮水时间—水量比模型，单次饮水占比—饮水次数模型；其中：猪只体重—饮水量模型为线性函数关系；饮水时间—水量比模型为“前一晚21:00 ~ 6:00饮水量占比当日总饮水量的10±a%，每天6:00~9:00饮水量占比当日总饮水量的10±a %，每天9:00~11:00饮水量占比当日总饮水量的20±a %，每天11:00~17:00饮水量占比当日总饮水量的35±a %，每天17:00~21:00饮水量占比当日总饮水量的25%±a，a表示水量波动比例值”；单次饮水占比—饮水次数模型为“①未消耗完当前时段的全部饮水量l时单次出水量最多为20*s%，直至第x次饮用完当前时段全部饮水量l；当消耗完当前时段全部饮水量l后，饮水量与饮水次数呈反比例函数关系，随着饮水次数的增加不断减少，设定最大饮水次数限定为5次；③超过设定饮水次数后，后续不再提供饮水，但系统会记录触发时间节点和次数”。

8.根据权利要求7所述的使用方法，其特征在于，在猪只采食时间段，执行步骤s4：

技术总结
本发明提供了一种猪用节水型智能饮水设备及其使用方法。包括供水系统、壳体，在壳体上设置有供猪只头部伸入的饮水窗口，在饮水窗口内侧设置有饮水嘴，饮水嘴连接供水系统，壳体呈圆形且斜向固定布置，饮水嘴上供猪只咬吸的部位采用圆弧形的扁状结构体。使用方法步骤包括：识别进入饮水目标范围内的猪只身份信息，并读取该猪只的体重、日龄信息，获取此时的时间信息，调用该猪只的饮水模型，按照该饮水模型计算此时需要投放的饮用水，并控制供水系统按量、按时间投放饮用水。只需要使用一套设备就能够供圈舍内多头不同体型的猪只进行自适应、舒适地饮水，具有节水、维护成本低、方便清理的优点。

技术研发人员：王浩,潘学民,曾雅琼,孙彬,于洲
受保护的技术使用者：重庆市畜牧科学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4