一款豬用紅外體溫計原理機的研制與試用

易良杰，王 劍，熊 波，成 諒，易斯卿

（1.湘潭市動物疫病預防控制中心，湖南湘潭 411104；2.韶山市畜牧獸醫水產服務中心，湖南韶山 411300；3.英國阿伯丁大學工程學院，英國阿伯丁 AB25 3TX）

體溫是生豬的一項重要生理指標，不同生理階段或病原感染時，體溫均會發生變化，因此體溫測量是監視生豬健康的重要手段。生豬檢疫、豬場生豬健康管理，均需要在短時間內大規模測量生豬體溫。傳統的生豬體溫測量使用水銀體溫表，每測1 頭豬需3～5 min，不僅勞動強度大，測量肥豬、種豬時，還有一定的安全風險。為探索更高效的測溫方式，2021 年對紅外體溫測量方法應用于生豬檢疫的可行性進行了實踐探索，將紅外測溫計試用于生豬的產地檢疫以及屠宰檢疫的宰前檢查，發現效果良好[1]。

但在實際應用中發現，目前市售的人用紅外體溫測量計測量生豬體溫時，存在兩大主要問題：一是紅外體溫計槍桿太短，測溫時，槍頭須靠近生豬，因而操作不方便，易驚擾豬群，存在安全風險；二是測溫后，要進行人工標記，因而測溫效率不高。為解決上述兩個問題，設計了一款豬用紅外體溫計，并研制了原理機，申請了實用新型專利（證書號：第15890282 號）[2]。將原理機與市售紅外體溫計測量的數據進行比較分析，發現市售紅外體溫計與原理機測得的數據基本一致，證明了原理機的可靠性。將原理機試用于生豬批量測溫，證明方便實用。研發的豬用紅外體溫計原理機，可短時間內大規模測量生豬體溫，操作簡單方便，在生豬檢疫、豬場生豬健康管理等方面均具有良好的應用前景。

1 原理機設計與研制

1.1 材料

紅外體溫計（型號：CK-T1503），深圳長坤科技有限公司生產；不銹鋼空心管（長度65 cm，直徑約0.5 cm），市場購置；三芯信號線70 cm（規格：0.2），市場購置；計時器，德清拜杰電器有限公司生產。

1.2 設計

在市售的紅外體溫計基礎上，加長槍桿，增大測量距離。將紅外感應頭固定于槍桿前端，將感應信號通過信號線連接到槍體內的集成電路板上，同時加裝標記裝置。原理機設計示意圖見圖1。

1.3 研制

用長65 cm、直徑約0.5 cm 的空心不銹鋼作為槍桿，將市售的紅外體溫計打開，用電焊槍將紅外感應頭與槍內集成電路板之間的短連接線焊開，換成70 cm 長的三芯0.2 信號線，按原來的連接方式焊接好，信號線置于槍桿內，感應頭固定于槍桿前端，槍桿后端固定在槍體內，將其他控制裝置、顯示屏等復原，合上槍體。取直徑0.5 cm 的記號筆筆芯，剪成長度約1.5 cm，固定在紅外感應頭旁，作為標記裝置。測溫時，在豬的耳根部會自動留下明顯的直徑約0.5 cm 的黑點，不需另用記號工具標記。

2 原理機試用

2.1 方法

2.1.1 性能可靠性試驗 將原理機與同款紅外體溫計同時測量20 人次的額溫、腕溫，以及某屠宰場存欄的40 頭生豬（經充分休息，體溫恢復正常）的耳后溫度，將測得的數據用wilcoxon 方法檢驗，求P值。人的額溫、腕溫測量，按說明書進行；生豬的耳后溫度測溫，將市售紅外體溫計、原理機均設置35～42 ℃的測量區間，測量時將槍頭輕按于豬耳根中部，聽到“滴”的提示音時即可讀數。同時用計時器記錄測溫所用時間，以驗證原理機測量速度。

2.1.2 可行性試驗 以屠宰場肥豬為試驗對象，模擬兩種情況：一是中型豬場/屠宰場生豬測溫（存欄10～100 頭），選存欄20～70 頭大欄，連續快速測量，記錄測量頭數和所用時間；二是小規模豬場（存欄10 頭左右），選存欄12 頭的小欄，全部測量，記錄所用時間。

2.1.3 快捷性試驗 在屠宰場選存欄數分別為15、20、26、40 頭的4 欄生豬，分別用紅外體溫計和原理機測量欄內全部生豬體溫。原理機測量由1 人完成，紅外體溫計測量時，由1 人測量，1 人協助標記。

2.1.4 數據統計 將原理機、市售紅外體溫計測量得到的體溫數據、所用時間和測量頭數，用SPSS 軟件進行獨立樣本t檢驗。

2.2 結果與分析

2.2.1 原理機可靠性

2.2.1.1 人的腕溫、額溫測量 用原理機、紅外體溫計同時測量20 人次的腕溫、額溫，得到20 組數據（表1）。經wilcoxon 方法檢驗，求得2 組的腕溫數據配對中位數M=36.500，額溫數據配對中位數M=36.450，P=0.572，說明原理機、紅外體溫計測得的腕溫、額溫數據差異不顯著（P＞0.05，表2）。

表1 原理機、紅外體溫計測量的人腕溫、額溫數據 單位：℃

表2 人腕溫、額溫配對樣本分析結果

2.2.1.2 豬的耳后體溫測量 用原理機、紅外體溫計同時測量40 頭生豬的耳后體溫，得到40 組數據，其中10 組數據完全一致，10 組數據相差0.1 ℃，15 組數據相差0.2 ℃，5 組數據相差0.3℃（表3）。用SPSS 軟件進行獨立樣本t檢驗（表4），得出原理機平均值為36.43，紅外體溫計平均值為36.36，兩組數據均值差為0.070，95%的置信區間（95%CI）為-0.002～0.142，說明兩種測量方法結果基本一致。

表3 原理機、紅外體溫計測量的豬耳后體溫數據 單位：℃

表4 豬耳后體溫數據獨立樣本t 檢驗結果 單位：℃

2.2.2 原理機可行性 在屠宰場選定7 個大欄，存欄總數為350 頭，40 min 內共測量176 頭生豬體溫，平均每分鐘測4 頭以上；選9 個小欄，每欄12 頭，每測一欄記錄所用時間，最短用時98 s，最長176 s，平均每欄用時129 s（表5）。上述結果表明，無論是大欄還是小欄，使用原理機均可方便快速測溫。

表5 小欄測量用時結果 單位：s

2.2.3 原理機快捷性 分別用原理機、紅外體溫計測量屠宰場選定的4 欄生豬，所用時間見表6。結果顯示，原理機測量速度明顯快于紅外體溫計，測量速度提高50%～90%，且對大欄測量優勢更大。

表6 原理機與紅外體溫計測量速度對比

3 討論

3.1 原理機測量體溫快捷

試驗表明，原理機方便實用，與紅外體溫計比較，在豬場、生豬屠宰場均可短時間內大批量測量生豬體溫，測量存欄30 頭以上的大欄時，優勢尤其突出，測量效率更高。這與原理機的槍桿及標記筆設計更加合理有關，因此該原理機量產后，具有廣泛應用于生豬檢疫、豬場內生豬健康管理的潛力。

3.2 原理機測量體溫應激小、安全性高

用市售的人用紅外體溫計測量生豬體溫時，一般測量1 min 后，同欄生豬就開始擾動。而用改造的原理機測量時，因加長了槍桿，人與豬之間保持了安全距離，豬群開始擾動一般在4 min 后。

使用市售紅外體溫計測量時，需站在豬的側面，并且要離豬的頭部較近，而豬群一旦擾動，不僅會抗拒測量，還會有攻擊行為，對操作人員有安全風險[3]。而用原理機測量時，可以站在豬的后方測量，離豬的頭部較遠，不易受到豬的攻擊，安全系數大幅提高。

3.3 原理機成本低廉，應用前景廣闊

用市售紅外體溫計改裝一臺原理機，改裝所需材料主要是不銹鋼槍桿和信號線，增加的成本不多（估計每臺不超過1 元），量產后，生產成本預計只稍高于目前市售紅外體溫計，具有良好的經濟效益潛力。本次原理機的設計與試用對紅外體溫測量用于生豬臨床檢查只是進行了一些初步探索，尚未進行大量的實際應用推廣，后期將結合大量實際試用情況，進一步完善原理機設計，爭取早日生產出合格產品，投入到實際工作中。相信成品的豬用紅外體溫測量計將具有良好的應用前景。

致謝：

本試驗由匯宏實業有限公司提供試驗生豬、場地、后勤保障等，保障了相關試驗的順利開展。