周 洪，鐘日開(kāi)，羅土玉，王開(kāi)云，歐 明，黃瑞森

（廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所，廣州 510630；廣東廣興牧業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司，廣州 510520）

0 引言

改革開(kāi)放40年來(lái)，我國(guó)養(yǎng)豬業(yè)得到了健康持續(xù)發(fā)展，為滿足市場(chǎng)需求和農(nóng)民增收發(fā)揮了重要作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年我國(guó)生豬出欄6.9億頭，豬肉總產(chǎn)量達(dá)5 299萬(wàn)t，占全球總產(chǎn)量的一半，為世界頭號(hào)豬肉生產(chǎn)大國(guó)，同時(shí)也是世界豬肉消費(fèi)第一大國(guó)[1]。

我國(guó)雖然是個(gè)養(yǎng)豬大國(guó)，但不是養(yǎng)豬強(qiáng)國(guó)，與世界水平比，養(yǎng)豬水平還比較低，如出欄率低，生產(chǎn)率低等[2]。母豬的生產(chǎn)飼養(yǎng)管理至關(guān)重要，它是提高生產(chǎn)效率和效益的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，直接反映為母豬年產(chǎn)仔胎數(shù)、產(chǎn)活仔數(shù)、仔豬成活率和出欄率等指標(biāo)。

1 設(shè)計(jì)哺乳母豬智能飼喂器的必要性

現(xiàn)代育種技術(shù)使得母豬生長(zhǎng)速度快，瘦肉率高，產(chǎn)仔數(shù)增加。哺乳母豬體脂儲(chǔ)備不夠，又要分泌大量乳汁，營(yíng)養(yǎng)需要量很大，但往往因采食量不足，難以滿足泌乳的營(yíng)養(yǎng)需求[3]，直接影響仔豬斷奶體重和存活率，導(dǎo)致母豬體重急速下降，發(fā)情間隔增長(zhǎng)，懷孕率下降，胚胎死亡率增加。

大量科學(xué)研究和實(shí)踐表明，最大限度地提高泌乳期飼料采食量，可以提高泌乳量和以后的繁殖性能[4]。因此，多數(shù)營(yíng)養(yǎng)學(xué)家和養(yǎng)豬生產(chǎn)者致力開(kāi)發(fā)提高母豬采食量的措施，如改進(jìn)哺乳母豬飼料配方，提高飼料適口性，提供舒適的產(chǎn)房環(huán)境，在滿足采集量的同時(shí)保證充足的供水，增加飼喂的次數(shù)，做到少食多餐等，但這勢(shì)必會(huì)增加飼養(yǎng)員的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加人力成本。解決這個(gè)問(wèn)題的辦法就是研制一種可以根據(jù)母豬的采食習(xí)性進(jìn)行多時(shí)段精確飼喂的智能型哺乳母豬飼喂器。

廣東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備研究所和廣東廣興牧業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、傳感技術(shù)等，設(shè)計(jì)了一種哺乳母豬智能飼喂器。該飼喂器能根據(jù)哺乳母豬的年齡、胎次、體況和哺乳仔豬頭數(shù)，對(duì)每頭母豬進(jìn)行哺乳期的飼喂管理，在滿足需求的基礎(chǔ)上對(duì)其采食量進(jìn)行精細(xì)化，實(shí)現(xiàn)少食多餐，提高采食量，確保在不動(dòng)用哺乳母豬體脂儲(chǔ)備的情況下給予哺乳仔豬最大化的乳汁，滿足哺乳仔豬快速生長(zhǎng)發(fā)育的要求，提高斷奶后成活率，同時(shí)縮短母豬斷奶發(fā)情間隔，增加母豬利用年限，提高母豬生產(chǎn)成績(jī)，進(jìn)而獲得良好社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2 設(shè)備總體設(shè)計(jì)及工作原理

哺乳母豬智能飼喂器由智能控制器、料桶、帶料位傳感器食槽、自動(dòng)送料和下水裝置、下水下料感應(yīng)開(kāi)關(guān)組成，見(jiàn)圖1。智能控制器可以設(shè)置每一頭母豬總的采食量、飼喂時(shí)段、單次下料量、下水量、下料觸碰間隔。在飼喂時(shí)段內(nèi)，母豬采食時(shí)觸碰下水下料感應(yīng)開(kāi)關(guān)，智能控制器就能接收到感應(yīng)開(kāi)關(guān)信號(hào)，并根據(jù)料位傳感器判斷食槽是否有余料，如果食槽余料吃完了，則會(huì)啟動(dòng)下水和下料，料和水落入食槽后混合，供豬采食；在下料觸碰間隔一定時(shí)間內(nèi)，如母豬再次觸碰，下水下料感應(yīng)裝置也不會(huì)啟動(dòng)下水下料，避免了因母豬頻繁觸碰而造成浪費(fèi)。設(shè)備工作示意圖見(jiàn)圖2。

圖1 哺乳母豬智能飼喂器

3 關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)

3.1 自動(dòng)送料裝置

自動(dòng)送料裝置包括出料口、螺旋輸送裝置、料桶、微型交流電機(jī)，見(jiàn)圖3。出料口位于食槽上方；螺旋輸送裝置采用等螺距給料，送料均勻；微型交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間通過(guò)智能控制器控制，實(shí)行精準(zhǔn)送料。

圖2 工作示意圖

圖3 自動(dòng)送料裝置

3.2 自動(dòng)下水下料裝置

通過(guò)豬只觸動(dòng)下水下料感應(yīng)開(kāi)關(guān)傳遞信號(hào)給智能控制器，智能控制器控制水容器內(nèi)的微型直流水泵啟動(dòng)下水，并控制下水量；水從出水口流出并與食槽內(nèi)的飼料混合，母豬自動(dòng)采食；水容器內(nèi)的水位通過(guò)水位控制器控制，當(dāng)水容器內(nèi)水位低于控制閥水位控制線時(shí)，進(jìn)水閥門(mén)打開(kāi)上水，水位上升到控制閥水位控制線時(shí)進(jìn)水閥門(mén)關(guān)閉，停止供水。見(jiàn)圖4。

圖4 自動(dòng)下水裝置

3.3 帶料位傳感器食槽

料位傳感器安裝于食槽底部，當(dāng)飼料和水混合的濕料覆蓋料位傳感器的金屬探頭時(shí)，料位傳感器通過(guò)接線端子傳遞信號(hào)給智能控制器，此時(shí)即使豬只拱動(dòng)下水下料感應(yīng)開(kāi)關(guān)，也不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)給自動(dòng)送料和下水裝置，需要豬只將食槽內(nèi)的濕料采食完，才會(huì)再次觸發(fā)下水下料，見(jiàn)圖5。

圖5 帶料位傳感器食槽(右為局部放大圖)

4 主要技術(shù)及性能參數(shù)

哺乳母豬智能飼喂器主要技術(shù)及性能參數(shù)見(jiàn)表1。設(shè)備整體高度1.18 m，不僅方便人工加料，也方便設(shè)置智能控制器參數(shù)；設(shè)備不僅適用于顆粒料，也適用于粉料，貯料量達(dá)24 L，滿足哺乳母豬2~3 d的采食量；下料電機(jī)電壓采用220 V，功率15 W，水泵流量滿足母豬采食時(shí)下水要求。

表1 主要技術(shù)及性能參數(shù)

5 推廣前景

哺乳母豬智能飼喂器可實(shí)現(xiàn)母豬少食多餐，有利于母豬采食量和泌乳量最大化，達(dá)到增加斷奶仔豬體重、減少母豬哺乳期體重的損失、縮短母豬發(fā)情到斷奶的間隔時(shí)間以及提高母豬潛在生產(chǎn)成績(jī)等目的[5]，同時(shí)可降低飼料浪費(fèi)和勞動(dòng)強(qiáng)度，為養(yǎng)豬戶或企業(yè)帶來(lái)良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，市場(chǎng)前景廣闊。

[1]韓飛，鄭曉凡. 淺析屠宰加工環(huán)節(jié)中建立豬肉質(zhì)量安全追溯體系所面臨的問(wèn)題及對(duì)策[J]. 豬業(yè)科學(xué)，2016，33（6）：122-122.

[2]羅土玉，邊峰，鐘日開(kāi)，等. 幼豬生長(zhǎng)性能智能測(cè)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備， 2017（2）：65-67.

[3]董國(guó)忠. 哺乳母豬采食量的重要性[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2007，19（s1）：446-453.

[4]姚康，印遇龍，黃瑞林. 影響母豬泌乳期采食量的主要因素[J]. 中國(guó)飼料，2007（3）：7-9.

[5]李學(xué)偉，王曉艷. 淺談重視繁殖母豬哺乳期采食量的必要性[C]中國(guó)畜牧獸醫(yī)學(xué)會(huì)信息技術(shù)分會(huì)2012年學(xué)術(shù)研討會(huì). 2012.