特种动物梅花鹿的智能养殖系统*

袁裕忠 ，袁亚峰

（1.南通凤之灵农业发展有限公司，江苏 南通 226300；2.南通市农村专业技术协会，江苏 南通 226000）

梅花鹿（Cervus nippon）是一种东亚季风区特产的珍贵药用动物[1-2]，兼具经济价值、社会价值和生态价值，其产品可为人类健康作出巨大贡献[3]，是我国畜禽养殖中不可或缺的一个名贵品种。梅花鹿全身是宝，鹿茸、鹿鞭、鹿角、鹿角胶、鹿角霜、鹿血、鹿胎、鹿肉、鹿尾、鹿筋、鹿皮、鹿毛绒等都是保健品、化妆品、食品、轻工、纺织等领域的重要产品原料，具有很高的经济价值；特别是鹿茸中含有生长素，具有增强人体机能、促进人体新陈代谢、提高免疫力、强身健体的作用，作为名贵药材具有悠久的历史[4-7]。但是，梅花鹿养殖存在“效益低下、智能化程度低”等瓶颈问题，依靠人工监测梅花鹿健康状况、鹿舍环境参数等既浪费大量的时间和精力，而且监测结果也不够精确[5]，通过加强梅花鹿智能化物联网远程控制养殖系统研发，可以带动梅花鹿产业快速健康发展，提升养殖效益，带动养殖户增收致富。

1 研发背景

梅花鹿属哺乳类动物，其养殖是我国的一项传统产业[8]，特别是在茸鹿驯养业方面，是世界上最早、最先进的国家[9-10]。因哺乳类动物产后身体虚弱、食欲不好，同时消化能力也有所下降，需要饲喂一些适口性好且消化率高的饲料，湿饲料就成为最佳选择，哺乳类动物产后身体会流失大量水分，湿饲料正好可以作为水分补充。但是，在对饲料进行湿润时，通常是由人们手动进行混合，较为麻烦。基于物联网的梅花鹿养殖用喂料设备的研发，为解决上述问题提供了切实可行的技术路径。

2 技术方案

2.1 总体方案

基于物联网的梅花鹿养殖用喂料设备（见图1、图2），包括混合搅拌箱1（见图2、图3）、固定板20、清洁刷36、饲养槽43。混合搅拌箱的顶部固定安装有安装架16，安装架的上表面固定安装有移动机构19（见图4、图5），混合搅拌箱上表面的中部转动连接有转动轴17，转动轴的顶端与安装架转动连接，转动轴的表面固定套接有第一皮带轮18；混合搅拌箱的一侧固定安装有干饲料箱2（见图6）。干饲料箱的内腔转动连接有第一搅拌桨6，干饲料箱的正面固定安装有第一电机7，第一电机的输出端延伸至干饲料箱的内腔且与第一搅拌桨固定连接，干饲料箱的另一侧固定安装有水箱4，水箱的内腔设置有水流量传感器5，干饲料箱与水箱的内腔均设置有第一电磁阀3；混合搅拌箱的内腔转动连接有第二搅拌桨8，第二搅拌桨的顶部延伸至混合搅拌箱的外部且与转动轴17 固定连接，混合搅拌箱的内腔转动连接有第二电磁阀9。

图1 基于物联网的梅花鹿养殖用喂料设备结构示意图

图2 混合搅拌箱正面的剖视结构示意图

图3 图2中的A侧放大图

图4 移动机构侧面的剖视结构示意图

图5 移动机构俯视的剖视结构示意图

图6 干饲料箱侧面的剖视结构示意图

2.2 可选方案

混合搅拌箱（见图2、图3）的一侧固定安装有第一安装板10，第一安装板的下表面固定安装有触碰开关11，第一安装板的下表面固定安装有固定杆44（见图7），固定杆的正面设置有活动块15，固定杆的正面开设有第一滑槽12，第一滑槽的内腔固定安装有导向杆13，导向杆的表面活动套接有第一滑块14，第一滑块与活动块15 固定连接。通过将干饲料放置在干饲料箱的内腔，将水放入水箱的内腔，通过水流量传感器对水流量进行监控，打开两个第一电磁阀，使干饲料与水进入混合搅拌箱1 的内腔，同时通过第一电机带动第一搅拌桨转动，使第一搅拌桨对干饲料箱内腔的干饲料进行搅拌，避免干饲料对干饲料箱造成堵塞，通过移动机构19 中的第二电机31 带动第二搅拌桨8 转动，使第二搅拌桨8 对混合搅拌箱1 内腔的干饲料与水进行搅拌，使干饲料充分湿润，使其成为湿饲料，便于人们对其进行混合搅拌，打开第二电磁阀，使混合搅拌箱1 内腔的湿饲料进入饲养槽43 的内腔，利用移动机构19 带动混合搅拌箱移动，使活动块15 在饲养槽43 的内腔移动，利用混合搅拌箱的移动与饲养槽内的饲料进行配合，使活动块向上移动，当活动块到达一定高度时，使活动块与触碰开关相接触，进而关闭第二电磁阀，停止下料，这样使喂料更加方便，同时可以对饲料投放进行控制。

图7 固定杆侧面的剖视结构示意图

移动机构19 包括固定板20 与移动箱22，移动箱与安装架16 固定连接，固定板固定在墙面上，固定板的正面固定安装有齿条21，固定板的上表面与下表面均开设有第二滑槽23，第二滑槽的内腔滑动连接有第二滑块24，第二滑块与移动箱固定连接。

移动箱的内部开设有转动槽25，转动槽的内腔转动连接有转动杆26，转动杆的一端贯穿安装架且与混合搅拌箱转动连接，转动杆的表面固定套接有第二皮带轮30，第二皮带轮与第一皮带轮18 通过皮带传动连接。

转动杆的表面固定套接有齿轮27 与蜗轮28，齿轮与齿条相啮合，转动槽的内腔转动连接有蜗杆29，蜗杆与蜗轮相啮合，移动箱的一侧固定安装有第二电机31，第二电机的输出端延伸至转动槽的内腔且与蜗杆固定连接，通过第二电机带动蜗杆转动，由于蜗杆与蜗轮相啮合，使蜗杆带动蜗轮转动，将蜗轮与齿轮均固定套接至转动杆的表面，使蜗轮在转动时，可以通过转动杆带动齿轮进行转动，由于齿轮与齿条相啮合，使齿轮在转动时，可以沿着齿条的方向进行移动，带动移动箱移动，进而使混合搅拌箱进行移动，可以使饲料更加均匀地落入饲养槽43内。

混合搅拌箱的一侧位于干饲料箱的下方且固定安装有第二安装板32，第二安装板的下表面转动连接有电动伸缩杆33，电动伸缩杆的输出端固定连接有固定块34，固定块的下表面开设有安装槽35。

清洁刷36 的顶部固定安装有安装块37，安装块与安装槽相适配，安装块的一侧开设有限位槽38，固定块的一侧固定安装有收缩弹簧39，收缩弹簧的一端固定连接有挡板40，挡板的一侧固定安装有限位杆41，限位杆的一端延伸至蜗轮的内腔。

第二安装板的上表面固定安装有第三电机42，第三电机的输出端贯穿第二安装板且与电动伸缩杆固定连接。通过拉动挡板，带动限位杆移动，同时对收缩弹簧进行拉伸，将清洁刷放置在固定块的下方，使安装块进入安装槽的内腔，当限位槽到达限位杆的位置时，松开挡板，利用收缩弹簧的收缩性，带动挡板移动，使限位杆的一端伸入限位槽的内腔，对清洁刷进行固定，完成对清洁刷的安装，通过电动伸缩杆推动固定块移动，使清洁刷伸入饲养槽43 的内腔，利用第三电机带动电动伸缩杆转动，进而使清洁刷进行转动，可以对饲养槽的内腔进行清洗，更加方便。

3 应用效果

3.1 避免堵塞，有效控制投喂量

基于物联网的梅花鹿养殖用喂料设备，通过将干饲料放置在干饲料箱的内腔，将水放入水箱的内腔，通过水流量传感器对水流量进行监控，打开两个第一电磁阀，使干饲料与水进入混合搅拌箱的内腔，同时通过第一电机带动第一搅拌桨转动，使第一搅拌桨对干饲料箱内腔的干饲料进行搅拌，避免干饲料对干饲料箱造成堵塞，通过移动机构中的第二电机带动第二搅拌桨转动，使第二搅拌桨对混合搅拌箱内腔的干饲料与水进行搅拌，使干饲料充分湿润，使其成为湿饲料，便于人们对其进行混合搅拌，打开第二电磁阀，使混合搅拌箱内腔的湿饲料进入饲养槽的内腔，利用移动机构带动混合搅拌箱移动，使活动块在饲养槽的内腔移动，利用混合搅拌箱的移动与饲养槽内的饲料进行配合，使活动块向上移动，当活动块到达一定高度时，使活动块与触碰开关相接触，进而关闭第二电磁阀，停止下料，使人们喂料时更加方便，同时可以对饲料投放进行控制。

3.2 操作简单，饲料投喂更均衡

基于物联网的梅花鹿养殖用喂料设备，通过第二电机带动蜗杆转动，由于蜗杆与蜗轮相啮合，使蜗杆带动蜗轮转动，将蜗轮与齿轮均固定套接至转动杆的表面，使蜗轮在转动时，可以通过转动杆带动齿轮进行转动，由于齿轮与齿条相啮合，使齿轮在转动时，可以沿着齿条的方向进行移动，带动移动箱移动，进而使混合搅拌箱进行移动，可以使饲料更加均匀地落入饲养槽内。

3.3 清洗方便，有助于健康养殖

基于物联网的梅花鹿养殖用喂料设备，通过拉动挡板，带动限位杆移动，同时对收缩弹簧进行拉伸，将清洁刷放置在固定块的下方，使安装块进入安装槽的内腔，当限位槽到达限位杆的位置时，松开挡板，利用收缩弹簧的收缩性，带动挡板移动，使限位杆的一端伸入限位槽的内腔，固定清洁刷，完成对清洁刷的安装，通过电动伸缩杆推动固定块移动，使清洁刷伸入饲养槽的内腔，利用第三电机带动电动伸缩杆转动，进而使清洁刷进行转动，可以对饲养槽的内腔进行清洗，更加方便。