專利名稱：馴養動物圈舍中的智能氣候控制的制作方法
技術領域：
本發明涉及如權利要求1-4中所述的蓋和如權利要求5-10中所述的用于在雙重氣候圍圈中布置和控制蓋的方法，所述方法允許根據動物醒著還是睡著改變動物的熱產生，并且所述方法使用紅外溫度傳感器來檢測所述蓋下方的動物狀態。
背景技術：
在現代動物養殖中，除了開槽區域，還使用圍圈較小區域的覆蓋物，參見圖1。蓋提供了來自通風設備的空氣流動的遮擋。這還防止暖空氣從動物上升，否則暖空氣的上升將從側面吸入冷空氣。從US 2870966已知一種用于加熱圍圈區域的部分的系統。在圍圈的后壁處，布置熱箱和熱箱上的薄板，所述薄板以一定坡度從所述壁延伸出，并且由此覆蓋圍圈的一部分。 將熱箱供給大量的熱空氣，所述熱空氣由于熱箱的金屬結構以輻射熱傳送到所述薄板下方的圍圈區域。由此在所述薄板下方的區域中避免大量的空氣流動，同時保持區域溫暖。所述系統用于家禽圈舍，并且是適宜的，使得如果在所述薄板下方家禽太熱，家禽可移出到圍圈的其余未覆蓋部分中。從US 1808364可獲知大體上相似的系統。從US 2008/(^66115可獲知另一種類似設計，其中，豬圈的一部分由其中安裝熱燈的板覆蓋。由此形成具有較高溫度的區域。所述區域進一步與圍圈以這樣的方式物理分隔豬仔可進入加熱區域，而大母豬不能進入其中。在所述區域中加熱相對恒定，并且可打開或關閉。蓋的高度通過實際經驗確定，以使動物選擇躺在所述蓋下方。由于所述蓋下方通到圈舍自身，因此當所述蓋下方的更熱的空氣漏出時，將發生空氣流動，如圖2。發明目的新的研究(2002年12月第4屆CIGR報告)證明，特別小的動物根據其是否睡著或活動在其熱量散發方面具有很大差異。對于已斷奶的仔豬該比率是1 4。該比率對其在蓋下方的感受非常重要。當其躺在蓋下方醒著時，其可保持溫暖。但是當其睡著時，將太冷。睡眠區域因此配備有地板加熱以試圖進行補償。當降低所述蓋的前邊緣時，更小的開口通到圍圈，見圖3。這將意味著較弱的熱流動，并且相應地，將存在從所述蓋下方的空間損失到圍圈的熱量更小。因而可能將所述蓋向下下降到這樣的程度使在其下方的動物在它們睡著時也可保持溫暖而無需地板加熱。但是，當醒著時，它們將發出多達四倍的熱，這就是為什么在所述蓋下方太熱的原因。這將通常使動物必須躺在外部，并且使用空閑區域作為廁所，由此地板遍布糞便。由于其產生降低產量的大量的氨排放物和水蒸汽，因此這糞便必須鏟除。因而如果蓋的位置可自動根據動物處于活動或睡眠狀態，分別等于大或小的熱產生來改變，則是大的進步。
發明內容
因而本發明的目的是提供一種蓋和通過這樣的蓋來調節圍圈中局部的氣候的方法。這通過用于覆蓋馴養動物圈舍中圍圈的至少一部分的蓋來提供，所述蓋的特征包括用于將所述蓋的后邊緣緊固到所述圍圈側部的裝置，其中，所述裝置允許相對于所述圍圈的側部旋轉所述蓋；一個或多個傳感器，其安裝在所述蓋的底部或頂部或安裝在緊固到壁的托架，其中，所述傳感器為熱傳感器，具體地為紅外溫度傳感器，和/或其中，所述傳感器為多個CO2 傳感器；用于所述蓋的與所述后邊緣相對的前邊緣的升高和/或降低裝置，其中，所述蓋緊固到所述側部；控制裝置，其接收來自所述傳感器的輸入，并且基于預定參數致動用于所述蓋的邊緣的所述升高和/或降低裝置。一種用于檢測動物的熱產生的方式是測量其體表溫度。如果它們具有較大的熱產生，則它們必須去掉該部分熱，并且由于它們不能降低圈舍中的溫度，因此它們被迫提高其體表溫度。通過在例如所述蓋中設置一個或多個紅外溫度傳感器，其可測量動物的體表溫度，并且由此測量其熱產生。這進而表明其睡著或活動。控制裝置獲取測得的體表溫度，并且將其與設置溫度相比較。如果測得的溫度太高，則將信號發送到馬達，所述馬達直接或通過線纜驅動裝置(drive)與體表溫度中的偏差成比例地升高所述蓋的前邊緣。可想象，所述蓋的前邊緣向下到動物在其長大時可夠到所述蓋的程度。因此，所述前邊緣的最低位置可取決于動物的年齡，由此取決于其尺寸。該關系可結合在所述控制裝置中。所述蓋下方的空氣到圈舍的交換還取決于圈舍中的溫度。上面提到的所述蓋的前邊緣的最低位置將因而對應于某個圈舍溫度。如果所述蓋處于最低位置中時在動物上檢測到的溫度太低，則可升高圈舍中的溫度。這意味著更小的熱空氣流動，以及更溫暖的空氣吸入所述蓋下方。但是這將消耗更多的能量。另一種可能是在所述蓋中安裝熱系統，所述熱系統可能給動物提供熱。于是在檢測的動物體表溫度變得太低時熱可無級地增加。地板加熱的使用將是不便利的，因為該加熱形式非常緩慢，并且存在這樣的風險當動物醒著并且因而不需要熱時，供給到地板的熱量的增大才變得明顯。這將意味著很大的能量浪費。因此，使用快速的輻射熱是很實用的， 其還具有的優點是不會加熱空氣及增加熱空氣流動。熱供給僅在所述蓋的邊緣達到其最低位置時進行。可能出現所述蓋下方空間和圈舍之間空氣置換太少的風險。這可能造成較低的產量。缺乏空氣可通過測量空氣的二氧化碳含量來檢測。如果檢測到所述蓋下方太多的二氧化碳，則蓋的前邊緣將升高，以交換更多的空氣。同時，圈舍中的溫度必須提高，或必須在所述蓋下方提供熱。
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在大多數情況下，圈舍中將存在幾個雙重氣候圍圈。動物將具有基本上相同的年齡，并且將因而具有相同的需求。動物還將同時喂養并且感受光亮，這就是為什么他們具有相同的睡眠和活動的生理節奏。因此可提供線纜驅動裝置來共同給一連串雙重氣候圍圈或為整個圈舍調節蓋的位置。在這種連接中，幾個或全部圍圈將配備有紅外傳感器。控制裝置將計算測得體表溫度的平均值，并且該值將用于調節所述蓋的位置。缺點是，蓋處于最下方位置中時，人不能看到動物。該控制裝置因此配備有檢查功能。在進入圈舍之前，致動該功能，并且全部蓋升高到允許查看全部蓋下方的預選位置。在檢查之后，再次選擇自動操作。本發明的其他優選實施例限定在從屬權利要求中。本發明還涉及使用根據權利要求1的蓋調節動物圈舍的區域中的氣候的方法，所述蓋布置在馴養動物圈舍中雙重氣候圍圈中的至少一部分區域上方，其中，傳感器布置成與控制裝置相連，其中，所述傳感器為熱傳感器，具體地包括適用于檢測所述覆蓋區域中動物的體表溫度的紅外溫度傳感器，和/或其中，所述傳感器為適用于檢測所述蓋下方的(X)2 濃度的多個(X)2傳感器，以使檢測的一個或多個溫度和/或(X)2濃度為用作控制裝置的輸入參數，其中，將所述輸入參數與預定限值相比較，并且其中，在輸入落在所述預定限值外的情況下，所述控制裝置產生分別使所述蓋的前邊緣降低或升高的輸出，其中，所述蓋的前邊緣降低到的較低高度以使得損失到圍圈的熱量對應于動物處于其睡眠狀態下所散發的熱量和/或對應于的預定(X)2濃度水平，并且其中，所述蓋的前邊緣在動物不睡覺并且由此產生更多的熱量時升高。通過該方法，確保圍圈的覆蓋部分中存在與溫度和氧氣含量相關的最佳條件。測試已經清楚地表明，提高(X)2濃度可對動物的生長和健康具有非常不利的影響。因此，除了提供舒適的溫度(舒適區)，在動物活動區中提供盡可能高并且良好的空氣質量也關系到附加的優點。其他優點由從屬權利要求顯示。
下面將進一步參照
本發明，附圖中圖1顯示了上面所述的通常的圍圈。圖2顯示了處于水平(上部)位置中的蓋的示意性圖示。圖3顯示了處于降低位置中的蓋的示意性圖示。圖4顯示了蓋處于最低位置中并且正在供給輻射熱的具有豬的雙重氣候圍圈。
具體實施例方式圖1中示出從上面看的根據本發明的豬圈。豬圈1分為三個區域第一覆蓋區域 2 ；具有普通地板的自由區域3 ；和具有開槽地板的地板區域4。豬可在整個圍圈中自由地四處走動。圖2和圖3中顯示了穿過地板和蓋，即主要為第一覆蓋區域2和自由區域3的圍圈的剖視圖。在該示例中，覆蓋區域還設置有隔熱墊板5，一種席墊。蓋6可樞轉地附接到圍圈的后壁7，以使蓋的前邊緣8可相對于地板9布置在不同的高度處。這在圖2和3中示出。箭頭10示出由圈舍的普通的通風系統產生的通常的氣流。如圖2和3清楚顯示的，蓋6下方的空氣流動根據其位置存在很大的差異。如圖3中所示，由于降低蓋6，進入蓋6下方中的空氣的量非常有限，由此熱很難逸出。因此在圍圈中形成溫暖區域。這在豬睡眠/休息時特別有利。另一方面，重要的是，調節/控制舒適區域11中的溫度，以使這里具有適當的溫度，不太冷或不太熱。通過安裝測量動物體表溫度的傳感器，獲得其舒適水平的圖像。這用作進行升高或下降蓋6的控制裝置的輸入，以在舒適區域11中獲得最佳溫度。為了進一步控制所述溫度，如圖4中所示，可在蓋6中布置加熱燈12，其中，可能升高舒適區中的溫度而不加快空氣流速，并且由此沒有通風的風險。除了溫度測量，舒適區可還配備有檢測空氣的(X)2濃度的(X)2傳感器。這對于動物的健康非常重要。通過升高蓋和/或提高圈舍的總體通風水平，可降低舒適區中的(X)2的量。傳感器連接到控制蓋位置并且可能與中央計算機通訊的控制裝置，以使得可能集中監控/控制大量圍圈。控制裝置基于輸入在示出的例子中是通過拉動/放松線纜13致動調節蓋位置的馬達。
權利要求
1.一種用于覆蓋馴養動物圈舍中圍圈的至少一部分的蓋，其特征在于，所述蓋包括用于將所述蓋的后邊緣緊固到所述圍圈的側部的裝置，其中，所述裝置允許相對于所述圍圈的側部旋轉所述蓋；一個或多個傳感器，其安裝在所述蓋的底部或頂部或安裝在緊固到壁的托架，其中，所述傳感器為熱傳感器，具體地包括紅外溫度傳感器，和/或其中，所述傳感器為多個(X)2傳感器；用于所述蓋的與所述后邊緣相對的前邊緣的升高和/或降低裝置，其中，所述蓋緊固到所述側部；控制裝置，其接收來自所述傳感器的輸入，并且基于預定參數致動用于所述蓋的邊緣的所述升高和/或降低裝置。
2.根據權利要求1所述的蓋，其特征在于，用于升高和/或降低所述蓋的前邊緣的所述升高和/或降低裝置包括在一端連接到所述蓋并且在另一端連接到馬達的線纜，并且所述線纜可任選地從其他圍圈中的其他蓋結合到相同的所述馬達，其中，所述馬達通過所述控制裝置控制。
3.根據權利要求1所述的蓋，其特征在于，所述控制裝置還控制多個加熱元件，所述加熱元件可調節所述蓋下方的溫度。
4.一種使用根據權利要求1的蓋調節動物圈舍的區域中的氣候的方法，所述蓋布置在馴養動物圈舍中雙重氣候圍圈中的至少一部分區域上方，其中，傳感器布置成與控制裝置相連，其中，所述傳感器為熱傳感器，具體地包括適用于檢測所述覆蓋區域中動物的體表溫度的紅外溫度傳感器，和/或其中，所述傳感器為適用于檢測所述蓋下方的(X)2濃度的多個 CO2傳感器，以使檢測的一個或多個溫度和/或(X)2濃度為用作控制裝置的輸入參數，其中， 將所述輸入參數與預定限值相比較，并且其中，在輸入落在所述預定限值外的情況下，所述控制裝置產生分別使所述蓋的前邊緣降低或升高的輸出，其中，所述蓋的前邊緣降低到較低的高度以使得損失到圍圈的熱量對應于動物處于其睡眠狀態下所散發的熱量和/或對應于預定的CO2濃度水平，并且其中，所述蓋的前邊緣在動物不睡覺并且由此產生更多的熱量時升高。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述前邊緣的最低位置可由于動物的年齡而升高。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述圈舍中的空氣溫度可在檢測到所述蓋下方溫度太低時升高，反之亦然。
7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，當檢測到動物體表溫度太低時，將熱提供到所述蓋的下方，所述蓋同時位于其最低位置。
8.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，可致動檢查功能，從而使所述蓋升高到先前確定的允許自由查看所有動物的位置。
9.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述最低位置也可由所述蓋下方和/或所述圈舍中的空氣中的(X)2濃度確定。
全文摘要
通過使用紅外傳感器測量動物體表溫度來控制圈舍中的氣候。當動物的行為與預期不同時，圍圈中存在問題。如果動物太熱或太冷，則所述行為改變。空氣溫度不是充分的信息，因為這缺乏關于空氣流速、動物飼料消耗、動物活動情況、動物的健康狀況的信息。使用紅外傳感器測量動物的體表溫度將包含全部上述因素。所述體表溫度可用于控制加熱、覆蓋和冷卻措施。
文檔編號A01K31/19GK102458101SQ201080029153
公開日2012年5月16日 申請日期2010年5月12日 優先權日2009年5月15日
發明者尼爾斯·斯科烏·翁 申請人:尼爾斯·斯科烏·翁