特種動物梅花鹿的智能養殖系統*

袁裕忠 ，袁亞峰

（1.南通鳳之靈農業發展有限公司，江蘇 南通 226300；2.南通市農村專業技術協會，江蘇 南通 226000）

梅花鹿（Cervus nippon）是一種東亞季風區特產的珍貴藥用動物[1-2]，兼具經濟價值、社會價值和生態價值，其產品可為人類健康作出巨大貢獻[3]，是我國畜禽養殖中不可或缺的一個名貴品種。梅花鹿全身是寶，鹿茸、鹿鞭、鹿角、鹿角膠、鹿角霜、鹿血、鹿胎、鹿肉、鹿尾、鹿筋、鹿皮、鹿毛絨等都是保健品、化妝品、食品、輕工、紡織等領域的重要產品原料，具有很高的經濟價值；特別是鹿茸中含有生長素，具有增強人體機能、促進人體新陳代謝、提高免疫力、強身健體的作用，作為名貴藥材具有悠久的歷史[4-7]。但是，梅花鹿養殖存在“效益低下、智能化程度低”等瓶頸問題，依靠人工監測梅花鹿健康狀況、鹿舍環境參數等既浪費大量的時間和精力，而且監測結果也不夠精確[5]，通過加強梅花鹿智能化物聯網遠程控制養殖系統研發，可以帶動梅花鹿產業快速健康發展，提升養殖效益，帶動養殖戶增收致富。

1 研發背景

梅花鹿屬哺乳類動物，其養殖是我國的一項傳統產業[8]，特別是在茸鹿馴養業方面，是世界上最早、最先進的國家[9-10]。因哺乳類動物產后身體虛弱、食欲不好，同時消化能力也有所下降，需要飼喂一些適口性好且消化率高的飼料，濕飼料就成為最佳選擇，哺乳類動物產后身體會流失大量水分，濕飼料正好可以作為水分補充。但是，在對飼料進行濕潤時，通常是由人們手動進行混合，較為麻煩。基于物聯網的梅花鹿養殖用喂料設備的研發，為解決上述問題提供了切實可行的技術路徑。

2 技術方案

2.1 總體方案

基于物聯網的梅花鹿養殖用喂料設備（見圖1、圖2），包括混合攪拌箱1（見圖2、圖3）、固定板20、清潔刷36、飼養槽43。混合攪拌箱的頂部固定安裝有安裝架16，安裝架的上表面固定安裝有移動機構19（見圖4、圖5），混合攪拌箱上表面的中部轉動連接有轉動軸17，轉動軸的頂端與安裝架轉動連接，轉動軸的表面固定套接有第一皮帶輪18；混合攪拌箱的一側固定安裝有干飼料箱2（見圖6）。干飼料箱的內腔轉動連接有第一攪拌槳6，干飼料箱的正面固定安裝有第一電機7，第一電機的輸出端延伸至干飼料箱的內腔且與第一攪拌槳固定連接，干飼料箱的另一側固定安裝有水箱4，水箱的內腔設置有水流量傳感器5，干飼料箱與水箱的內腔均設置有第一電磁閥3；混合攪拌箱的內腔轉動連接有第二攪拌槳8，第二攪拌槳的頂部延伸至混合攪拌箱的外部且與轉動軸17 固定連接，混合攪拌箱的內腔轉動連接有第二電磁閥9。

圖1 基于物聯網的梅花鹿養殖用喂料設備結構示意圖

圖2 混合攪拌箱正面的剖視結構示意圖

圖3 圖2中的A側放大圖

圖4 移動機構側面的剖視結構示意圖

圖5 移動機構俯視的剖視結構示意圖

圖6 干飼料箱側面的剖視結構示意圖

2.2 可選方案

混合攪拌箱（見圖2、圖3）的一側固定安裝有第一安裝板10，第一安裝板的下表面固定安裝有觸碰開關11，第一安裝板的下表面固定安裝有固定桿44（見圖7），固定桿的正面設置有活動塊15，固定桿的正面開設有第一滑槽12，第一滑槽的內腔固定安裝有導向桿13，導向桿的表面活動套接有第一滑塊14，第一滑塊與活動塊15 固定連接。通過將干飼料放置在干飼料箱的內腔，將水放入水箱的內腔，通過水流量傳感器對水流量進行監控，打開兩個第一電磁閥，使干飼料與水進入混合攪拌箱1 的內腔，同時通過第一電機帶動第一攪拌槳轉動，使第一攪拌槳對干飼料箱內腔的干飼料進行攪拌，避免干飼料對干飼料箱造成堵塞，通過移動機構19 中的第二電機31 帶動第二攪拌槳8 轉動，使第二攪拌槳8 對混合攪拌箱1 內腔的干飼料與水進行攪拌，使干飼料充分濕潤，使其成為濕飼料，便于人們對其進行混合攪拌，打開第二電磁閥，使混合攪拌箱1 內腔的濕飼料進入飼養槽43 的內腔，利用移動機構19 帶動混合攪拌箱移動，使活動塊15 在飼養槽43 的內腔移動，利用混合攪拌箱的移動與飼養槽內的飼料進行配合，使活動塊向上移動，當活動塊到達一定高度時，使活動塊與觸碰開關相接觸，進而關閉第二電磁閥，停止下料，這樣使喂料更加方便，同時可以對飼料投放進行控制。

圖7 固定桿側面的剖視結構示意圖

移動機構19 包括固定板20 與移動箱22，移動箱與安裝架16 固定連接，固定板固定在墻面上，固定板的正面固定安裝有齒條21，固定板的上表面與下表面均開設有第二滑槽23，第二滑槽的內腔滑動連接有第二滑塊24，第二滑塊與移動箱固定連接。

移動箱的內部開設有轉動槽25，轉動槽的內腔轉動連接有轉動桿26，轉動桿的一端貫穿安裝架且與混合攪拌箱轉動連接，轉動桿的表面固定套接有第二皮帶輪30，第二皮帶輪與第一皮帶輪18 通過皮帶傳動連接。

轉動桿的表面固定套接有齒輪27 與蝸輪28，齒輪與齒條相嚙合，轉動槽的內腔轉動連接有蝸桿29，蝸桿與蝸輪相嚙合，移動箱的一側固定安裝有第二電機31，第二電機的輸出端延伸至轉動槽的內腔且與蝸桿固定連接，通過第二電機帶動蝸桿轉動，由于蝸桿與蝸輪相嚙合，使蝸桿帶動蝸輪轉動，將蝸輪與齒輪均固定套接至轉動桿的表面，使蝸輪在轉動時，可以通過轉動桿帶動齒輪進行轉動，由于齒輪與齒條相嚙合，使齒輪在轉動時，可以沿著齒條的方向進行移動，帶動移動箱移動，進而使混合攪拌箱進行移動，可以使飼料更加均勻地落入飼養槽43內。

混合攪拌箱的一側位于干飼料箱的下方且固定安裝有第二安裝板32，第二安裝板的下表面轉動連接有電動伸縮桿33，電動伸縮桿的輸出端固定連接有固定塊34，固定塊的下表面開設有安裝槽35。

清潔刷36 的頂部固定安裝有安裝塊37，安裝塊與安裝槽相適配，安裝塊的一側開設有限位槽38，固定塊的一側固定安裝有收縮彈簧39，收縮彈簧的一端固定連接有擋板40，擋板的一側固定安裝有限位桿41，限位桿的一端延伸至蝸輪的內腔。

第二安裝板的上表面固定安裝有第三電機42，第三電機的輸出端貫穿第二安裝板且與電動伸縮桿固定連接。通過拉動擋板，帶動限位桿移動，同時對收縮彈簧進行拉伸，將清潔刷放置在固定塊的下方，使安裝塊進入安裝槽的內腔，當限位槽到達限位桿的位置時，松開擋板，利用收縮彈簧的收縮性，帶動擋板移動，使限位桿的一端伸入限位槽的內腔，對清潔刷進行固定，完成對清潔刷的安裝，通過電動伸縮桿推動固定塊移動，使清潔刷伸入飼養槽43 的內腔，利用第三電機帶動電動伸縮桿轉動，進而使清潔刷進行轉動，可以對飼養槽的內腔進行清洗，更加方便。

3 應用效果

3.1 避免堵塞，有效控制投喂量

基于物聯網的梅花鹿養殖用喂料設備，通過將干飼料放置在干飼料箱的內腔，將水放入水箱的內腔，通過水流量傳感器對水流量進行監控，打開兩個第一電磁閥，使干飼料與水進入混合攪拌箱的內腔，同時通過第一電機帶動第一攪拌槳轉動，使第一攪拌槳對干飼料箱內腔的干飼料進行攪拌，避免干飼料對干飼料箱造成堵塞，通過移動機構中的第二電機帶動第二攪拌槳轉動，使第二攪拌槳對混合攪拌箱內腔的干飼料與水進行攪拌，使干飼料充分濕潤，使其成為濕飼料，便于人們對其進行混合攪拌，打開第二電磁閥，使混合攪拌箱內腔的濕飼料進入飼養槽的內腔，利用移動機構帶動混合攪拌箱移動，使活動塊在飼養槽的內腔移動，利用混合攪拌箱的移動與飼養槽內的飼料進行配合，使活動塊向上移動，當活動塊到達一定高度時，使活動塊與觸碰開關相接觸，進而關閉第二電磁閥，停止下料，使人們喂料時更加方便，同時可以對飼料投放進行控制。

3.2 操作簡單，飼料投喂更均衡

基于物聯網的梅花鹿養殖用喂料設備，通過第二電機帶動蝸桿轉動，由于蝸桿與蝸輪相嚙合，使蝸桿帶動蝸輪轉動，將蝸輪與齒輪均固定套接至轉動桿的表面，使蝸輪在轉動時，可以通過轉動桿帶動齒輪進行轉動，由于齒輪與齒條相嚙合，使齒輪在轉動時，可以沿著齒條的方向進行移動，帶動移動箱移動，進而使混合攪拌箱進行移動，可以使飼料更加均勻地落入飼養槽內。

3.3 清洗方便，有助于健康養殖

基于物聯網的梅花鹿養殖用喂料設備，通過拉動擋板，帶動限位桿移動，同時對收縮彈簧進行拉伸，將清潔刷放置在固定塊的下方，使安裝塊進入安裝槽的內腔，當限位槽到達限位桿的位置時，松開擋板，利用收縮彈簧的收縮性，帶動擋板移動，使限位桿的一端伸入限位槽的內腔，固定清潔刷，完成對清潔刷的安裝，通過電動伸縮桿推動固定塊移動，使清潔刷伸入飼養槽的內腔，利用第三電機帶動電動伸縮桿轉動，進而使清潔刷進行轉動，可以對飼養槽的內腔進行清洗，更加方便。