CN117502380B - 智能昆虫养殖系统及昆虫养殖方法 - Google Patents
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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Abstract
本申请涉及一种智能昆虫养殖系统及昆虫养殖方法,向养殖原料中控制加水的比例,调整控制养殖饲料中的含水量达到76%‑85%,将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘,将预设数量的昆虫添加到养殖料盘,并送入养殖空间进行养殖。本申请中采用一次性布料养殖,保证在昆虫达到预设虫龄后,可以将养殖饲料消耗完毕,同时保证各个昆虫的养殖环境动态平衡,从而提高昆虫养殖的一致性和均匀性。在养殖过程中,根据昆虫虫龄调节养殖空间的温度25‑30℃、相对湿度50%‑70%和换气频次,有利于昆虫能够更均匀地长大;另一方面有利于控制养殖完成后的昆虫与养殖残料混合物的含水量,在筛分时,避免昆虫与养殖残料混合物的含水量高于预设值,以此保证昆虫与养殖残料的高效分离。
Description
技术领域
本申请涉及养殖技术领域,特别是涉及智能昆虫养殖系统及昆虫养殖方法。
背景技术
餐厨余垃圾作为一种有机废弃物是具有资源化利用价值的有机质,其传统的处理技术是厌氧发酵,但存在耗时长、能耗大、刺激性气体排放等问题。进而昆虫生物转化方法可以有效解决上述问题,昆虫生物转化是通过昆虫养殖,使得昆虫取食有机废弃物,将餐厨余垃圾、食品加工边角料等低值有机废弃物转化为具有高营养价值和经济价值的昆虫产品,例如昆虫蛋白、虫砂有机肥、高值提取物等。黑水虻是一种能够进行高效昆虫生物转化的资源昆虫。
然而,昆虫生物转化最终收获的混合物不仅不便于昆虫与虫砂的分离,且存在昆虫品质参差不齐,有的个体偏小,有的个体发育过快等问题。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提供一种提高规模化昆虫养殖稳定性、均匀性,且便于昆虫筛分的智能昆虫养殖系统及昆虫养殖方法。
一种昆虫养殖方法,所述昆虫养殖方法包括:
向养殖原料中添加水及结构性辅料,调整养殖原料的含水量形成含水量为76%-85%的养殖饲料;
将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中;
将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中;
将养殖料盘送入养殖空间进行养殖,并根据养殖料盘中的昆虫的虫龄调节养殖空间的温度25-30℃、相对湿度50%-70%和换气频次,以调整达到养殖后的昆虫与养殖饲料混合物的含水率不高于预设含水值;
当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,将养殖料盘内的昆虫与养殖残料的混合物导入筛分机构进行筛分,以分离昆虫和养殖残料。
在其中一个实施例中,所述将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中,包括:
控制储料罐输送预设重量的养殖饲料到自动喂料机构中;
控制自动喂料机构将养殖饲料铺设到养殖料盘中,以使养殖饲料在养殖料盘内铺设的厚度为预设厚度;
所述将养殖料盘送入养殖空间进行养殖,之后还包括:
动态调节养殖空间的养殖温度为预设养殖温度,动态调节养殖空间内的养殖湿度为预设养殖湿度,动态调节养殖空间内的换气频次。
在其中一个实施例中,所述当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,将养殖料盘内的混合物导入筛分机构进行筛分,以分离昆虫和养殖残料,包括:
获取养殖料盘内的养殖图像;
获取多个昆虫的长度,得到昆虫的均值长度;
当昆虫的均值长度达到预设虫龄对应的预设体长时,将养殖料盘内的混合物导入筛分机构进行筛分,以分离昆虫和养殖残料;
或者
获取昆虫在养殖料盘内的养殖时间;
当养殖时间达到预设虫龄对应的预设养殖周期后,将养殖料盘内的混合物导入筛分机构进行筛分,以分离昆虫和养殖残料。
在其中一个实施例中,所述获取各个昆虫的长度,得到昆虫的均值长度,之后还包括:
根据昆虫的均值长度判断昆虫当前虫龄;
根据所述昆虫当前虫龄调节养殖空间的养殖温度、养殖湿度及换气频次,以适应当前虫龄。
在其中一个实施例中,所述获取养殖料盘内的养殖图像之后,还包括:
获取养殖料盘中昆虫的活跃度,根据所述昆虫的活跃度动态调整养殖空间的养殖温度、养殖湿度及换气频次。
在其中一个实施例中,所述将养殖料盘送入养殖空间进行养殖,之后还包括:
控制新风机构对新风进行除湿处理或加湿处理,以使新风的湿度达到当前虫龄需要的养殖湿度;
将所述新风进行加热或降温处理以使新风的温度达到养殖空间的当前所需养殖温度;
控制新风机构按照当前虫龄需要的换气频次,将新风吹入养殖空间。
在其中一个实施例中,所述将养殖料盘送入养殖空间进行养殖,之后还包括:
根据养殖仓的养殖空间不同位置的养殖环境,匹配放置不同虫龄的昆虫。
一种智能昆虫养殖系统,所述智能昆虫养殖系统包括有机废弃物处理机构、输送机构、自动喂料机构、自动投虫机构、养殖机构及筛分机构,所述有机废弃物处理机构用于向养殖原料中添加水及结构性辅料,调整养殖原料的含水量形成含水量为76%-85%的养殖饲料;所述输送机构用于输送养殖料盘;所述输送机构用于将养殖料盘输送至所述自动喂料机构,所述自动喂料机构用于将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中;所述输送机构用于将养殖料盘输送至所述自动投虫机构,所述自动投虫机构用于将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中;所述输送机构用于将养殖料盘送入所述养殖机构的养殖空间进行养殖,所述养殖机构用于根据养殖料盘中的昆虫的虫龄调节养殖空间的温度25-30℃、相对湿度50%-70%以及换气频次,以调整达到养殖后的昆虫与养殖饲料混合物的含水率低于预设含水率;所述输送机构用于当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,将养殖料盘内的昆虫和养殖残料的混合物导入所述筛分机构,所述筛分机构用于分离昆虫和养殖残料。
在其中一个实施例中,所述智能昆虫养殖系统还包括新风机构,所述养殖机构包括多个养殖仓,所述多个养殖仓并列设置,各个所述养殖仓内形成有养殖空间,各个所述养殖仓的相对两侧壁上分别开设有进风口与排风口,所述进风口与对应的所述新风机构的进风通道连通,所述排风口与对应的所述新风机构的排风通道连通;所述进风口与所述排风口均有多个,多个所述进风口与多个所述排风口均沿着所在侧壁的长度方向间隔设置。
在其中一个实施例中,所述养殖机构还包括图像获取器及养殖控制器,所述图像获取器与所述养殖控制器电性连接,所述新风机构与所述养殖控制器电性连接,所述图像获取器设置在所述养殖仓上并对位于所述养殖空间,所述图像获取器用于获取所述养殖空间内的养殖料盘的图像并传输到所述养殖控制器,所述养殖控制器用于根据所述图像获取器获取的图像控制新风机构的运行。
在其中一个实施例中,所述养殖机构还包括移动导轨,所述移动导轨设置在所述养殖仓仓顶上,且所述移动导轨的长度方向为所述养殖仓进风口所在侧壁的长度方向,所述图像获取器设置于所述移动导轨上,且所述图像获取器能够在所述移动导轨上移动。
在其中一个实施例中,所述自动喂料机构包括喂料罐及连接在所述喂料罐上的喷料件,所述喷料件位于所述输送机构的上方,所述喷料件对位于所述输送机构的一侧开设有喷料口,所述输送机构用于输送养殖料盘匀速通过所述喷料件,所述喷料件用于喷撒预设重量的养殖饲料;所述有机废弃物处理机构包括储料罐及输送泵,所述储料罐通过所述输送泵连接所述喂料罐,所述输送泵用于由所述储料罐泵送养殖饲料至所述喂料罐。
在其中一个实施例中,所述筛分机构包括风选组件、摇摆筛分组件及振动给料机,所述风选组件的出料端对接所述摇摆筛分组件的进料端,所述振动给料机位于所述风选组件的上方,所述振动给料机的出料端对接所述风选组件的进料端。
上述智能昆虫养殖系统及昆虫养殖方法,在养殖饲料的制备阶段,通过向养殖原料中控制加水的比例,能够调整控制养殖饲料中的含水量达到76%-85%,在该含水量下,有利于养殖时昆虫的采食,也有利于后续控制养殖完成后的昆虫与养殖残料混合物质的含水量。然后将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中,将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中,并送入到养殖空间进行养殖。本申请中采用一次性布料养殖,养殖中途不用加料,能够保证在昆虫达到预设虫龄后,几乎可以或者刚好可以将养殖饲料消耗完毕,保证各个昆虫的养殖环境一致,进而提高昆虫养殖的一致性和均匀性。在养殖过程中,根据昆虫的虫龄调节养殖空间的温度25-30℃、相对湿度50%-70%和换气频次,一方面有利于昆虫之间能够更稳定地长大,另一方面有利于控制养殖完成后的昆虫与养殖残料混合物质的含水量,进而在进行筛分时,避免昆虫与养殖残料混合物质的含水量高于预设含水值,保证昆虫与养殖残料的有效分离。
上述智能昆虫养殖系统及昆虫养殖方法在提高昆虫与养殖残料分离的效率中,并不是在筛分阶段进行烘干或其他降低含水量的操作,而是在养殖饲料制备阶段控制含水量,喂料阶段控制养殖饲料的重量与昆虫的数量,养殖阶段动态控制养殖环境的温度、湿度和通风,通过整体配合在保障昆虫大规模稳定生长的同时,达到了降低最终收获的昆虫和养殖残料混合物质含水量的目的。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
此外,附图并不是1:1的比例绘制,并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制,而不一定按照真实比例绘制。在附图中:
图1为一实施例中的智能昆虫养殖系统的局部结构示意图。
图2为图1所示的智能昆虫养殖系统的俯视图。
图3为一实施例中的养殖机构的结构示意图。
图4为一实施例中的自动喂料机构的结构示意图。
图5为图4所示的自动喂料机构的主视图。
图6为图1中的自动投虫机构的结构示意图。
图7为图6所示的自动投虫机构的侧视图。
图8为图1中的筛分机构的结构示意图。
图9为图8所示的筛分机构省略摇摆筛分组件的结构示意图。
图10为图9中A处的局部放大图。
图11为一实施例中的清洗机构的主视图。
图12为图11所述的清洗机构的局部结构的主视图。
图13为图12所述的清洗机构的结构示意图。
图14为另一实施例中的清洗机构的主视图。
图15为一实施例中的昆虫养殖方法的流程图。
附图标记说明:
收投控制设备10;输送机构100;第一输送组件110;上料端112;横移组件120;第二输送组件130;下料端132;机械臂140;拆垛工位150;筛分工位160;上料工位170;下料工位180;码垛工位190;自动喂料机构200;喂料罐210;喷料件220;自动投虫机构300;昆虫存料仓310;振动传送组件320;第一振动件321;第二振动件322;拍照计数组件330;视觉计数相机331;拍照挡帘332;背光源333;接料斗340;接料翻转件350;养殖机构400;养殖仓410;养殖空间411;运输口412;新风机构420;进风通道421;排风通道422;除臭机构430;筛分机构500;风选组件510;打散转动件511;风机512;轻飘物收集箱513;风选主体514;进料口515;出风口516;门体517;摇摆筛分组件520;振动给料机530;运送给料机540;清洗机构600;清洗主体610;料盘浸泡槽611;液体搅动件612;清洗升降组件620;清洗放置平台630;风切喷嘴件640;支撑架650;清洗喷淋件602;清洗传送件603;清洗翻转件604;风干件605。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1至图3,本申请一实施例中的智能昆虫养殖系统,智能昆虫养殖系统包括有机废弃物处理机构、输送机构100、自动喂料机构200、自动投虫机构300、养殖机构400及筛分机构500,有机废弃物处理机构用于向养殖原料中添加水及结构性辅料,调整养殖原料的含水量形成含水量为76%-85%的养殖饲料;输送机构100用于输送养殖料盘;输送机构100用于将养殖料盘输送至自动喂料机构200,自动喂料机构200用于将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中;输送机构100用于将养殖料盘输送至自动投虫机构300,自动投虫机构300用于将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中;输送机构100用于将养殖料盘送入养殖机构400的养殖空间进行养殖,养殖机构400用于根据养殖料盘中的昆虫的虫龄调节养殖空间的温度25-30℃、相对湿度50%-70%和换气频次,以调整达到养殖后的昆虫与养殖饲料混合物的含水率不高于预设含水率;输送机构100用于当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,将养殖料盘内的昆虫和养殖残料的混合物导入筛分机构500,筛分机构500用于分离昆虫和养殖残料。
上述智能昆虫养殖系统,在养殖饲料的制备阶段,在有机废弃物处理机构中通过向养殖原料中控制加水的比例,能够调整控制养殖饲料中的含水量达到76%-85%,在该含水量下,有利于养殖时昆虫的食用,也有利于后续控制养殖完成后的昆虫与养殖残料混合物质的含水量。然后自动喂料机构200将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中,自动投虫机构300将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中,并送入到养殖空间进行养殖。本申请中采用一次性布料养殖,养殖中途不用加料,能够保证在昆虫达到预设虫龄后,几乎可以或者刚好可以将养殖饲料消耗完毕,保证各个昆虫的养殖环境一致,进而提高昆虫养殖的一致性和均匀性。在养殖机构400养殖过程中,根据昆虫的虫龄调节养殖空间的温度25-30℃、相对湿度50%-70%和换气频次,一方面有利于昆虫之间能够更稳定地长大,另一方面有利于控制养殖完成后的昆虫与养殖残料混合物质的含水量,进而在筛分机构500进行筛分时,避免昆虫与养殖残料混合物质的含水量高于预设含水值,保证昆虫与养殖残料的有效分离。
上述智能昆虫养殖系统在提高昆虫与养殖残料分离的效率中,并不是在筛分阶段进行烘干或其他降低含水量的操作,而是在养殖饲料制备阶段控制含水量,喂料阶段控制养殖饲料的重量与昆虫的数量,养殖阶段动态控制养殖环境的温度、湿度和通风,通过整体配合在保障昆虫大规模稳定生长的同时,达到了降低最终收获的昆虫和养殖残料混合物质含水量的目的。
一实施例中,有机废弃物处理机构包括储料罐及输送泵,所述储料罐通过所述输送泵连接自动喂料机构200,所述输送泵用于由所述储料罐泵送养殖饲料至自动喂料机构200。有机废弃物处理机构处理有机废弃物是工业级设施型昆虫生物转化的前提,为昆虫的大规模稳定量产提供基础。有机废弃物处理机构处理有机废弃物作为整个转化工艺的开端,其重点在于动态调整物理性质、营养成分有所差异的有机废弃物来料。
将有机废弃物通过振动筛将不可生物降解的杂质含量控制在5%以下,再通过磨浆机对有机废弃物进行破碎和制浆,控制破碎后颗粒直径,浆料经泵送系统进入储料罐中。在本实施例中,在储料罐内装有搅拌机构以及温湿度、含水率、pH值、液位等传感器,在接收有机废弃物后根据传感器读数和有机废弃物重量,控制自动按比例添加水、结构性辅料(麦麸、木糠,或虫砂等)及菌剂(枯草芽孢杆菌、乳酸菌、活性酶、酵母菌等),以此防止有机废弃物厌氧发酵或板结,并持续搅拌将有机废弃物调整为适合昆虫高效进食和吸收的养殖饲料。该养殖饲料的含水率将被控制在76%-85%左右,pH值在7.0以下,结构蓬松,以保障昆虫的适口性。
具体地,储料罐内控制养殖饲料的含水率为80%左右。
参阅图2、图4及图5,一实施例中,自动喂料机构200包括喂料罐210及连接在喂料罐210上的喷料件220,喷料件220位于输送机构100的上方,喷料件220对位于输送机构100的一侧开设有喷料口,输送机构100用于输送养殖料盘匀速通过喷料件220,喷料件220用于喷撒预设重量的养殖饲料。具体地,储料罐通过输送泵连接喂料罐210,输送泵用于由储料罐泵送养殖饲料至喂料罐210。
一实施例中,喷料件220用于在设定时间段内喷撒预设重量的养殖饲料。其中设定时间段为养殖料盘通过喷料件220的时间。进而当养殖料盘匀速通过喷料件220后,喷料件220刚好在设定时间段内将预设重量的养殖饲料喷射到养殖料盘内,有效提高养殖饲料在养殖料盘内喷撒的均匀性,有利于昆虫的食用。在其他实施例中,还可以在喷料件220的喷料口处设置电子秤,称重后将养殖饲料投放入养殖料盘。或者喷料件220还可以通过其他方式将预设重量的养殖饲料投放入养殖料盘,在此不做限定。
具体地,自动喂料机构200还包括泵送件,泵送件设置于喂料罐210与喷料件220之间,泵送件用于为养殖饲料由喷料件220喷出提供动力。在本实施例中,喂料罐210位于喷料件220的上方,进而有利于喂料罐210内的养殖饲料利用自身重力进入到喷料件220内。
上述自动喂料机构200采用一次性布料养殖工艺,喷料件220喷洒在养殖料盘内的养殖饲料厚度控制预设厚度。例如,在本实施例中,预设厚度为8cm-9cm左右。储料罐通过输送泵连接喂料罐210,当喂料罐210缺料时输送泵会自动从储料罐中泵送养殖饲料至喂料罐210内,同时对进入到喂料罐210中的养殖饲料进行计重。本实施例中的自动喂料机构200由于采用全密闭泵送输料,可以避免水分流出并控制气味逸出。
一实施例中,自动投虫机构300位于自动喂料机构200的下游。当然,在其他实施例中,还可以将自动投虫机构300设置在自动喂料机构200的上游。
参阅图2、图6及图7,一实施例中,自动投虫机构300包括昆虫存料仓310、振动传送组件320、拍照计数组件330及投虫控制件,昆虫存料仓310位于振动传送组件320的送入端的上方,昆虫存料仓310用于向振动传送组件320投放昆虫,拍照计数组件330位于振动传送组件320的送出端的下方,输送机构100能够输送养殖料盘至拍照计数组件330的下方,拍照计数组件330用于记录由振动传送组件320的送出端掉落的昆虫的数量。投虫控制件用于根据拍照计数组件330的计数结果控制振动传送组件320的运行。计数时,昆虫存料仓310将虫苗落入振动传送组件320,由振动传送组件320对虫苗进行振动,使其分散开并且向前移动,最终从振动传送组件320落入拍照计数组件330的计数范围内,以获取掉落的虫苗数量。当达到预设数量后,投虫控制件便可控制振动传送组件320停止振动。本实施例在虫苗掉落的过程中进行拍照计数,有利于提高视觉计数的容错率,提高计数精度。且虫苗在滑落时,容易跟虫砂等异物分离开,有利于提高视觉计数的容错率,提高计数精度。
具体地,振动传送组件320用于进行低频振动。对虫苗进行低频振动,相比传统的高频振动,对虫苗的伤害较小,可以避免对脆弱的虫苗造成致命伤害。
一实施例中,振动传送组件320包括第一振动件321及第二振动件322,第一振动件321及第二振动件322并列设置,第一振动件321的宽度尺寸大于第二振动件322的宽度尺寸,第一振动件321、第二振动件322及拍照计数组件330均与投虫控制件电性连接,投虫控制件用于根据拍照计数组件330的计数结果控制第一振动件321与第二振动件322的运行。在使用时,由于一个养殖料盘内投放的昆虫的数量往往较多,因此,在开始时投虫控制件控制第一振动件321与第二振动件322同时运行,第一振动件321与第二振动件322同时振动输送虫苗通过拍照计数组件330落在养殖料盘内。当拍照计数组件330记录的虫苗的数量即将达到预设数量时,则可以控制尺寸较宽的第一振动件321停止振动,仅控制第二振动件322运行,由于第二振动件322宽度较小,进而每次由第二振动件322上掉落的虫苗数量较少,便于实现对虫苗数量的精准控制。例如,虫苗的预设数量为60000,当拍照计数组件330记录的虫苗的数量达到59000时,则可以控制第一振动件321停止振动,仅控制第二振动件322运行。
在本实施例中,振动传送组件320包括两个或两个以上,进而形成为两级或者两级以上的振动传送。如果只采用一级振动,则振动模式只有一种,只能采用一种振动模块来输送虫苗,而采用两级或者两级以上的振动传送,可以采用多种不同的振动模式,有利于虫苗均匀掉落,进而提高拍照计数组件330的计数准确性。
一实施例中,振动传送组件320的上表面上设有接触虫苗的缓冲保护层。在振动传送组件320上设置接触虫苗的缓冲保护层,可以进一步减少振动对虫苗的冲击,可以避免对脆弱的虫苗造成致命伤害,并防止虫苗与振动传送组件320接触面的过度粘连。具体地,振动传送组件320的表面设有铁氟龙层。在振动传送组件320的表面设置铁氟龙层,有利于准确地对虫苗进行拍照计数。
一实施例中,自动投虫机构300还包括接料斗340,接料斗340位于拍照计数组件330的下方并位于输送机构100上方,由振动传送组件320掉落的虫苗落入到接料斗340,通过控制接料斗340,控制接料斗340内的虫苗投向输送机构100的养殖料盘内。具体地,接料斗340上设置有接料翻转件350,接料翻转件350与接料斗340连接并用于驱动接料斗340。当接料斗340接收到预设数量的虫苗之后,通过接料翻转件350来驱动接料斗340进行翻转,将接料斗340内的虫苗倒出。或者接料斗340的底壁开口,接料斗340底壁的开口处设置有可开合的开合门,当接料斗340接收到预设数量的虫苗之后,控制开合门开启,即可使得接料斗340内的虫苗漏出。
一实施例中,拍照计数组件330包括视觉计数相机331及拍照挡帘332,拍照挡帘332的顶端与振动传送组件320对接,拍照挡帘332的底端与接料斗340相对接,拍照挡帘332位于视觉计数相机331的拍摄范围之内。当虫苗自拍照挡帘332的顶端掉落至底端时,视觉计数相机331进行拍照计数。具体地,视觉计数相机331可以对虫苗进行高频次、不间断的扫描和拍照,精准捕捉虫苗下落姿态、形状等信息。
一实施例中,拍照挡帘332为透明材料制成,视觉计数相机331位于振动传送组件320的下方并且位于拍照挡帘332的背面。采用透明材料制成拍照挡帘332,可方便视觉计数相机331对另一侧的虫苗进行拍照。将视觉计数相机331设置于振动传送组件320的下方并且设置于拍照挡帘332的背面,合理利用了装置的空间,具有结构紧凑、体积小的优点。具体地,拍照挡帘332的背面还设有背光源333。背光源333可进行照明,可以提高视觉计数相机331的拍照效果。
参阅图1至图3,一实施例中,养殖机构400包括多个养殖仓410,多个养殖仓410并列设置,各个养殖仓410内形成有养殖空间411。具体地,养殖仓410的一侧开口形成运输口412,输送机构100包括运输车,运输车用于通过运输口412搬运或放置养殖料盘。养殖机构400是昆虫进行生物转化的主要场所,通过设置多个养殖仓410可以将养殖进行模块化的划分,每一养殖仓410可以进行单独监控控制。例如,在本实施例中,各个养殖仓410在一平面上排列设置。在其他实施例中,各个养殖仓410还可以上下堆叠的排列设置。例如,养殖机构400包括8个养殖仓410,每个养殖仓410内可排布两列养殖料盘垛,每个养殖料盘垛可以堆叠多个养殖料盘,如此可以提升养殖仓410的空间利用率,提高养殖效率。本实施例中养殖机构400不是链式养殖方式,不会占用额外的空间,同时链式养殖方式的可维护性低,一有故障就需要整个设备停机检修,反观本实施例中养殖机构400将养殖料盘成垛放置在养殖仓410内,进而当某一个出现问题时,只需替换整垛养殖料盘即可,将影响控制在最小范围。
一实施例中,各个所述养殖仓410的相对两侧壁上分别开设有进风口与排风口,智能昆虫养殖系统还包括新风机构420,所述进风口与对应的新风机构420的进风通道421连通,排风口与对应的新风机构420的排风通道422连通。具体地,新风机构420为一个,新风机构420包括多个进风通道421与排风通道422,每一养殖仓410的进风口与一进风通道421连通,排风口与一排风通道422连通。新风机构420是智能昆虫养殖系统中最重要的部件之一,直接决定了昆虫的生物转化效率。譬如,自动喂料机构200在养殖料盘中进行布料时,养殖饲料的厚度依据养殖机构400中在养殖过程中的环境温度、环境湿度决定。而当养殖机构400中的换气频次低、环境湿度高、环境温度高时,养殖饲料的厚度相对降低;换气频次高、环境湿度低、环境温度低时,厚度可相对升高。因此为了让同龄高龄昆虫尽可能达到统一的商品虫规格,结合养殖周期和前文所述自动喂料机构200中的养殖饲料的布料厚度,利用新风机构420控制养殖仓410的环境温度、环境湿度及换气频次,进而保证整个养殖过程的稳定性及可靠性,以使养殖完毕后的昆虫的规格尽可能一致。
在本实施例中,养殖仓410为矩型结构,养殖仓410的相对两侧壁上分别开设有进风口与排风口。在其他实施例中,养殖仓410还可以为圆型、椭圆型等其他形状的结构,以使进风口与排风口相对设置即可。
具体地,所述进风口与所述排风口均有多个,多个所述进风口与多个所述排风口均沿着所在侧壁的的长度方向间隔设置。进一步地,所述进风口为沿着竖直方向设置的条形开口或者所述进风口为网格状开口,所述排风口为沿着竖直方向设置的条形开口或者所述排风口为网格状开口。要实现昆虫的工程化生长周期,除了在保障其养殖饲料的营养成分和适口性(食料的颗粒度和含水率等)外,还必须严格控制其生长环境,例如温度、湿度。在高密度的养殖过程中,必须保障养殖仓410中的氧气含量,同时还需将养殖饲料产生的氨气、硫化氢等臭气及时收集处理后排出仓体。为保障养殖仓410中每一层料盘上方都有足够的空气流动,在养殖仓410两侧壁上分别设置沿竖直方向设置的条形开口或者网格状开口的进风口和排风口。且由于养殖料盘成垛的堆叠设置,从而通过负压在每个层养殖料盘间隔之间形成空气对流,有利于实现每一养殖料盘的上方均能够有空气由进风口至排风口的方向流通,进而保证各个养殖料盘的养殖环境一致,保证一垛养殖料盘同步完成养殖,且让新风能够均匀地经过每个层养殖料盘的同时带走臭气。在其他实施例中,进风口与排风口还可以为其他形状的开口,在此不做限定,只要能够实现每一养殖料盘的上方均能够有空气由进风口至排风口的方向流通即可。
在另一实施例中,养殖机构400还连接有除臭机构430,除臭机构430用于处理养殖机构400的养殖空间411内的臭气,养殖仓410内设置有气体传感器,气体传感器电性连接除臭机构430。当气体传感器读数高于设定数值后,则新风机构420会加大进风量和排风速度,同时除臭机构430会提升功率。
在一实施例中,根据养殖仓410的养殖空间411不同位置的养殖环境,匹配放置不同虫龄的昆虫。根据虫龄的不同及养殖空间411不同位置的养殖环境,将养殖料盘垛动态放置于合适的位置,进而将养殖仓410内的环境差异(温度、湿度、光照、空气流动等)与不同日龄昆虫对环境的不同需求充分结合,从而在不增加能耗和复杂调控逻辑的前提下,最优化系统内的整体昆虫生物转化效率。具体地,根据养殖空间411不同位置的养殖环境,可将养殖仓410按照前后左右上下前后分为不同区域,结合智能物流和库管系统,实现精细化养殖管理。
一实施例中,将高龄期料盘垛与低龄期料盘垛混养以降低环控压力和能耗。具体地,在一个养殖仓中,可以放置两列养殖料盘的料盘垛,其中一列料盘垛装有低龄期的昆虫,另一列料盘垛装有高龄期的昆虫;高龄期昆虫放置于开设有进风口的进风侧,低龄期昆虫放置于开设有排风口的排风侧。高龄期昆虫更为活跃,进食时会释放更多热量,而低龄期昆虫活跃度较低,放置于排风口可以充分利用由高龄期昆虫那边扩散过来的热量。如果在一个养殖仓中两列料盘垛皆为高龄期昆虫,则相较于上述的一列高龄期搭配一列低龄期的配置,它们释放的臭气量会更大。通过这种放置工艺,可以有效降低环控压力和能源消耗。
进一步地,每列养殖料盘垛的前后段也可进行分别管理。在本实施例中,将高龄期昆虫放置在养殖仓410尾部,将低龄期的昆虫放置在养殖仓410前端。如图3所示,由于新风机构420布置在养殖仓410的尾部,并通过进风通道421将新风推送到养殖仓410前端以及通过排风通道422将废气抽回到尾端,因此尾部的进风量和排风量都比前端要大。故此,可将高龄期昆虫放置在养殖仓410尾部。在图3所示的方案中,位于上方的位置为养殖仓410前端,位于下方的位置为养殖仓410尾部。
在另一实施例中,养殖仓410内的环境各个位置存在差异,在本实施例中,结合气体流动的特性,即热空气上升冷空气下降的空气动力学,养殖仓410内下部分的新风送风力度调低,上部新风送风力度调高,如此下部气体温度较高气体上升,上部气体温度较低气流下降。同时养殖料盘底部是镂空加装纱网,无需额外助力即可实现空气在养殖仓内的上下对流。通过新风机构420主动送风和上下温差,实现新鲜空气在养殖仓410内的上下左右循环。具体地,可将每垛养殖料盘分为上下两段,下部为相对高龄期的昆虫,上部为低龄期的昆虫。
一实施例中,养殖机构400的顶部安装有光伏板、与光伏板相配合的逆变器和配电箱,光伏板、逆变器和配电箱形成一套完整的光伏发电系统作为绿色电力,新风机构420电性连接配电箱,配电箱用于供电给新风机构420。通过上述光伏板等结构能够减少新风机构420对市电的需求,更加环保。
在养殖过程中,本申请一实施例中设定固定的养殖时间,进而在喂料阶段和投虫阶段控制养殖饲料的重量、厚度,并控制昆虫的数量,以使在设定的养殖时间内,昆虫通过采食逐步长大,并在此过程中将养殖饲料消化干净,收获时,养殖料盘中只剩高龄的昆虫、虫砂或者部分不能被进食的物质。
在另一实施例中,通过获取养殖料盘中昆虫的虫龄还可判断养殖是否完成。具体地,养殖机构400还包括图像获取器及养殖控制器,图像获取器与所述养殖控制器电性连接,新风机构420与所述养殖控制器电性连接,所述图像获取器设置在养殖仓410上并对位于养殖空间411,所述图像获取器用于获取养殖空间411内的养殖料盘的图像并传输到所述养殖控制器,所述养殖控制器用于根据所述图像获取器获取的图像控制新风机构420的运行。图像获取器可以获取到养殖料盘中的昆虫当前长度,进而根据昆虫的长度可以判断出该养殖料盘中的昆虫的虫龄,以判断昆虫是否养殖完成。同时,在养殖过程中,不同虫龄下的昆虫对养殖环境的要求不一样,通过判断昆虫的当前虫龄,便于根据当前虫龄控制新风机构420调节当前养殖环境。例如在一实施例中,当昆虫处于2-3龄期时,养殖仓410内温度控制在27℃-28℃之间,相对湿度控制在70%以下,换气频次降为每小时6-8次;当昆虫处于4-5龄期时,养殖仓410内温度控制在30℃以下,相对湿度控制在60%左右,换气频次恒定在每小时10次。
在另一实施例中,通过获取养殖料盘中昆虫的活跃度还可用于动态调整养殖仓内的环境控制。具体地,图像获取器还可装配红外监控相机或热红外监控相机,通过定时拍摄养殖料盘内昆虫的状态以此判断其活跃度,并依据昆虫日龄和活跃度动态调整养殖仓内的温度、湿度和换气频率。一个或多个所述红外或热红外监控相机可以设置在养殖仓顶部用于监测顶部养殖料盘内的昆虫状态,也可设置在养殖仓两侧墙面上从侧面监测中部和下部养殖料盘内的昆虫状态。
一实施例中,养殖机构400还包括移动导轨,所述移动导轨设置在养殖仓410仓顶上,且移动导轨的长度方向为养殖仓410进风口所在侧壁的长度方向,所述图像获取器设置于所述移动导轨上,且所述图像获取器能够在所述移动导轨上移动。由于各个养殖料盘垛沿着养殖仓410进风口所在侧壁的长度方向排列设置,进而通过移动导轨,以便于图像获取器能够移动到各垛养殖料盘上进行图像获取,避免因设置多垛养殖料盘而设置多个图像获取器,增加成本。
一实施例中,养殖机构400还包括横移导轨,横移导轨设置在养殖仓410仓顶上,且横移导轨的长度方向横跨各个养殖仓410,所述图像获取器还能够在所述横移导轨上移动。通过设置横移导轨以便于图像获取器能够移动到各个养殖仓410上进行图像获取,避免因设置多个养殖仓410而设置多个图像获取器,增加成本。
如图2所示,一实施例中,在养殖机构400养殖完毕后,运输车可以将养殖料盘垛搬运至于筛分机构500对应的位置,利用筛分机构500对养殖后昆虫进行筛分。
参阅图8至图10,一实施例中,筛分机构500包括风选组件510、摇摆筛分组件520及振动给料机530,风选组件510的出料端对接摇摆筛分组件520的进料端,振动给料机530位于风选组件510的上方,振动给料机530的出料端对接风选组件510的进料端。将养殖料盘内的昆虫和养殖残料的混合物倒入到振动给料机530,振动给料机530通过振动的方式将混合物输送至风选组件510,混合物经过风选组件510后,进入到摇摆筛分组件520进行摇摆筛分,筛分出昆虫、虫砂和养殖残料。
由于养殖后的昆虫和养殖残料的含水率高,参杂的塑料及纤维杂物太多,容易造成传统的筛分机构500的筛分网孔堵住,进而导致无法进行有效筛分。上述筛分机构500进料时采用振动给料机530,可以将混合物均匀的平铺,定量的投入到风选组件510,避免了混合物堆料积料而造成摇摆筛分组件520的筛分网孔堵塞;风选组件510可以将筛分的混合物料中参杂的轻飘物,如塑料、纤维、果皮等吹选掉,进一步避免造成摇摆筛分组件520的筛分网孔堵塞,同时风选组件510还可以带走混合物中的部分水分,进一步有利于后续摇摆筛分组件520筛分。通过振动给料机530与风选组件510的配合,能够有效提高筛分效果,降低造成筛分网孔堵塞的问题。
一实施例中,风选组件510包括打散转动件511、风机512、轻飘物收集箱513及风选主体514,风选主体514内形成有风选通道,风选主体514的上端为进料端,并开设有与风选通道连通的进料口515,打散转动件511可转动地设置于在进料口515处,风选主体514的下端为出料端并开设有与风选通道连通的出料口,风选主体514的侧壁开口形成风选口,轻飘物收集箱513对接安装在风选主体514的风选口上,以使轻飘物收集箱513内空间与风选通道连通,轻飘物收集箱513上开设有出风口516,风机512用于向风选通道沿着朝向轻飘物收集箱513的方向吹风。混合物从振动给料机530进入进料口515处,利用转动设置的打散转动件511,能够将大块的混合物被打散后进入到风选通道,然后风机512向风选通道沿着朝向轻飘物收集箱513的方向吹风,可以将通过风选通道的混合物中的轻飘物吹入到轻飘物收集箱513内,以降低混合物中的轻飘物的含量及含水率,进一步有利于摇摆筛分组件520对混合物的筛分。
具体地,打散转动件511包括转动驱动源、转动杆及多个打散杆,多个打散杆间隔设置在转动杆上,转动杆可转动地设置于风选主体514上并位于进料口515处,转动驱动源用于驱动转动杆转动,进而能够利用打散杆打散进入进料口515的物料。进一步地,进料口515为多个,多个进料口515间隔设置,转动杆设置在各个进料口515的上方,且转动杆的轴线方向为多个进料口515的排列方向,每一进料口515对应设置有多个打散杆,每一进料口515处的打散杆绕着转动杆的轴线间隔设置。通过设置多个进料口515,避免进料口515的尺寸过大,进而进一步降低大块混合物料进入到风选通道的可能性。在其他实施例中,进料口515也可以为一个。
一实施例中,轻飘物收集箱513的一侧开口,且开口处可开合地设置有门体517,通过开启门体517,便于将轻飘物收集箱513内收集到的物质取出,进而便于风选组件510的下一次使用。同时,由于轻飘物收集箱513内的空间与风选通道连通,进而也便于通过轻飘物收集箱513对风机512等结构进行维修更换等。
一实施例中,筛分机构500还包括运送给料机540,风选组件510的出料端对接运送给料机540的输入端,运送给料机540的输出端对接摇摆筛分组件520的进料端。通过设置运送给料机540,便于实现风选组件510与摇摆筛分组件520之间的对接连接,保证物料的稳定传送。
在本实施例中,摇摆筛分组件520为三级摇摆筛分器,进而可以实现养殖残料、昆虫及虫砂的筛分。具体地,摇摆筛分组件520包括摇摆罐、摇摆驱动源及至少两个过滤网,其中两个所述过滤网分别为一级过滤网及二级过滤网,所述一级过滤网与所述二级过滤网间隔设置于所述摇摆罐内,并将所述摇摆罐内空间分隔为三个筛分空间,所述摇摆罐上还开设有至少三个筛分出口,其中三个所述筛分出口分别于三个所述筛分空间连通,所述摇摆罐上还开设有筛分入口,所述筛分入口与所述一级过滤网背向于所述二级过滤网的一侧空间连通。在筛分时,大颗粒的物料通过与一级过滤网背向于所述二级过滤网的一侧的筛分空间连通的筛分出口筛出,昆虫由一级过滤网与二级过滤网之间的筛分空间连通的筛分出口筛出,虫砂和细小物质由二级过滤网背向于一级过滤网的一侧的筛分空间连通的筛分出口筛出。
在其他实施例中,还可以根据筛分要求,摇摆筛分组件520还可以为多级摇摆筛分器等。过滤网的数量可以为三个、四个等其他数目个。例如,过滤网的数量可以为四个,其中两个过滤网分别为一级过滤网及二级过滤网,剩余过滤网为三级过滤网与四级过滤网,三级过滤网与四级过滤网间隔设置并位于二级过滤网背向于一级过滤网的一侧。物料能够依次经过一级过滤网、二级过滤网、三级过滤网与四级过滤网的筛分,实现物料的五级细筛,筛出不同尺寸的昆虫。
参阅图1及图2,一实施例中,输送机构100包括第一输送组件110、横移组件120、第二输送组件130及机械臂140,第一输送组件110的一端为上料端112,第一输送组件110沿着第一方向输送,第二输送组件130与第一输送组件110并列设置,第二输送组件130沿着第二方向输送,且第二方向与第一方向相反,第二输送组件130与第一输送组件110相对的一端为下料端132,横移组件120一端对接第一输送组件110的另一端,横移组件120另一端对接第二输送组件130的另一端,横移组件120用于沿第一输送组件110至第二输送组件130的方向输送。
具体地,沿着机械臂140的转动方向依次布置有拆垛工位150、筛分工位160、上料工位170、下料工位180及码垛工位190,第一输送组件110的上料端112位于上料工位170,第二输送组件130的下料端132位于下料工位180;筛分机构500的振动给料机530位于筛分工位160,机械臂140用于抓取位于拆垛工位150的养殖料盘活动至筛分工位160,并将养殖料盘内的昆虫和养殖残料的混合物导入筛分机构500,筛分机构500用于分离昆虫和养殖残料。自动喂料机构200及自动投虫机构300可以对位于第一输送组件110或第二输送组件130。
通过设置第一输送组件110与第二输送组件130,且分别沿相反的第一方向与第二方向输送,能够便于实现将上料端112与下料端132邻近设置,进而便于在机械臂140的转动轨迹上,能够依次经过上料端112与下料端132,而横移组件120能够实现第一输送组件110与第二输送组件130的连接,进而形成由上料端112至下料端132更加顺畅的输送流通。
在使用时,养殖后养殖料盘垛通过运输车搬运至拆垛工位150,利用机械臂140可转动的特征抓取位于拆垛工位150的养殖料盘并转动至筛分工位160,将养殖料盘内的昆虫和养殖残料的混合物导入筛分机构500,筛分机构500分离昆虫和养殖残料,机械臂140继续转动带动空的养殖料盘转动至上料工位170,便可以将空的养殖料盘放置在第一输送组件110的上料端112上。第一输送组件110与第二输送组件130输送养殖料盘经过自动喂料机构200,自动喂料机构200将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中,第一输送组件110与第二输送组件130输送养殖料盘经过自动投虫机构300,自动投虫机构300用于将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中,装有养殖饲料和昆虫的养殖料盘输送至下料端132,此时机械臂140可继续转动至下料工位180,将养殖料盘移动至码垛工位190堆叠。运输车可以将位于码垛工位190的养殖料盘垛搬运至养殖机构400进行养殖,实现了整个昆虫生物转化的自动化运行。且利用上述机械臂140在各个工位之间的转动移动,实现一个机械臂140在转动过程中进行多位操作,有效提高收投控制设备的运行效率。
参阅图11至图13,一实施例中,智能昆虫养殖系统还包括清洗机构600,清洗机构600对位于第一输送组件110,清洗机构600用于清洗第一输送组件110上的养殖料盘,自动喂料机构200及与自动投虫机构300均对位于第二输送组件130。上述智能昆虫养殖系统结构布局合理,运行效率更高,降低了冗余的结构操作,实现了昆虫生物转化过程中的全自动操作。
一实施例中,清洗机构600包括清洗主体610、清洗升降组件620、清洗放置平台630,清洗主体610上形成有料盘浸泡槽611及废水收集槽,料盘浸泡槽611的废水排放口与所述废水收集槽相连通。其中,清洗升降组件620安装在清洗主体610上,清洗放置平台630悬于料盘浸泡槽611的正上方,清洗升降组件620与所述清洗放置平台630连接并用于驱动清洗放置平台630相对于料盘浸泡槽611升降。将待清洗的养殖料盘放置到清洗放置平台630上,通过清洗升降组件620带动清洗放置平台630下降,使清洗放置平台630进入到料盘浸泡槽611之内,实现对养殖料盘的浸泡,通过浸泡来提高去除料盘表面的浆料残渣的效果。在浸泡完成之后,可通过清洗升降组件620带动清洗放置平台630上升,料盘浸泡槽611内的污水可以排放到废水收集槽内便于后续回用。
一实施例中,清洗放置平台630上设置有推送件,当养殖料盘清洗完毕后,可以通过推送件将清洗放置平台630上的养殖料盘推走。具体地,清洗放置平台630设置在第一输送组件110上,一侧的第一输送组件110输送养殖料盘到清洗放置平台630上,清洗后的养殖料盘可以由另一侧的第一输送组件110输送走。例如第一输送组件110为滚筒输送组件,清洗放置平台630可以设置在第一输送组件110的两个滚筒之间。
一实施例中,推送件可以为设置在清洗主体610上且对位于清洗放置平台630的可伸缩可移动得结构,当清洗放置平台630进入清洗放置平台630推送件缩回,清洗完毕后,推送件伸出,然后沿着第一方向移动,推动养殖料盘移出清洗放置平台630。具体地,推送件包括伸缩推杆及移动驱动件,伸缩推杆设置于移动驱动件上,移动驱动件设置在清洗主体610上,移动驱动件用于驱动伸缩推杆沿着第一方向或第二方向移动,伸缩推杆相对于移动驱动件可朝向清洗放置平台630伸出或缩回。
在另一实施例中,推送件还可以省略,在清洗放置平台630的一侧设置机械臂140结构,利用机械臂140结构实现养殖料盘的上料至清洗放置平台630或由清洗放置平台630下料至第一输送组件110上。
一实施例中,料盘浸泡槽611内设置有液体搅动件612,液体搅动件612上形成有风嘴,液体搅动件612内形成有与风嘴联通的通风通道。可以通过通风通道由风嘴向料盘浸泡槽611注入高压空气,以带动料盘浸泡槽611内的水流动和翻滚,从而进一步提高浸泡的速度和效果,可以较好的去除料盘表面的浆料残渣。
一实施例中,清洗放置平台630上设有风切喷嘴件640,风切喷嘴件640用于对养殖料盘进行风切吹干。具体地,风切喷嘴件640采用高压风切喷嘴。在清洗放置平台630浸泡在料盘浸泡槽611内时,风切喷嘴件640刚好在料盘浸泡槽611的上方;当清洗完成后,清洗升降组件620将养殖料盘带回原位置,风切喷嘴件640对养殖料盘进行风切吹干养殖料盘的表面水渍。在本实施例中,清洗放置平台630上设置有支撑架650,风切喷嘴件640设置于在支撑架650上,风切喷嘴件640的开口朝向清洗放置平台630,支撑架650与清洗升降组件620连接。清洗升降组件620带动支撑架650进行升降,带动清洗放置平台630同步升降。
在本实施例中,清洗升降组件620为气缸,通过气缸驱动清洗放置平台630升降。在其实施例中,清洗升降组件620还可以采用链轮链条传动、蜗轮蜗杆传动、齿轮齿条传动、同步轮同步带传动等,只要能够实现驱动清洗放置平台630的升降即可。
参阅图14,在另一实施例中,清洗机构600包括清洗主体(图未示)、清洗喷淋件602、清洗传送件603及过滤水箱,清洗主体上形成有清洗空间,清洗喷淋件602设置在清洗空间内,过滤水箱与清洗喷淋件602连接,过滤水箱用于供水至清洗喷淋件602。清洗空间的废水排放口与过滤水箱相连通,过滤水箱可以将清洗后的污水进行过滤后进行循环使用,节约资源。清洗传送件603用于输送养殖料盘至清洗空间内,养殖料盘朝向清洗喷淋件602,清洗喷淋件602向养殖料盘喷射高压水柱,利用高压喷射水进行喷射清洗,能够节省水资源,提高养殖料盘清洗的洁净程度。
具体地,清洗喷淋件602上形成有清洗通道,清洗通道的周向内壁上均设置有喷射孔,清洗传送件603用于输送养殖料盘通过清洗通道,以使清洗喷淋件602能够从养殖料盘的整个周向喷淋养殖料盘,进一步提高清洗的洁净程度。进一步地,清洗喷淋件602的数量为至少两个,过滤水箱的数量与清洗喷淋件602的数量一致,每一过滤水箱对应与一清洗喷淋件602相连接,每一清洗喷淋件602产生的污水回收到对应的过滤水箱,各个清洗喷淋件602沿着清洗传送件603的输送方向设置。通过设置至少两个清洗喷淋件602能够实现对养殖料盘的至少两级清洗,更进一步提高清洗的效果。
一实施例中,清洗机构600还包括清洗翻转件604,清洗翻转件604设置于在清洗传送件603上并位于清洗主体的清洗空间内,清洗翻转件604位于清洗喷淋件602的下游,清洗翻转件604用于翻转经过清洗翻转件604的养殖料盘。经过清洗后的养殖料盘在经过清洗翻转件604时,清洗翻转件604夹取养殖料盘并翻转养殖料盘,能够将养殖料盘上的水甩下,实现养殖料盘的翻转沥水。
一实施例中,清洗机构600还包括风干件605,风干件605设置在清洗喷淋件602的下游并位于清洗主体的清洗空间内,风干件605通过风道向清洗传送件603上的养殖料盘吹风,进而实现对养殖料盘的风干作用。具体地,风干件605设置在清洗翻转件604的下游。在本实施例中,风干件605可以从养殖料盘的上方及侧方吹风至养殖料盘,进而利用风刀切掉养殖料盘上的水,以使水从养殖料盘的下方流出。
一实施例中,清洗主体为封闭式结构,清洗主体的一侧设置有检修口,检修口处设置有可拆卸的活动检修门。通过检修口与活动检修门便于实现对清洗主体内部的清洗喷淋件602、清洗翻转件604、风干件605等部件的检修。
上述清洗机构,清洗传送件603将养殖料盘依次送往清洗喷淋件602、清洗翻转件604及风干件605处,以使养殖料盘经过高压水喷洗,然后进行翻转沥水,最后通过风切吹干,清洗传送件603将清洗后的养殖料盘送由清洗主体的出料端送出。
一实施例中,智能昆虫养殖系统还包括后处理机构及包装机构,后处理机构设置在筛分机构500的下游,经过筛分机构500筛分后的昆虫需要经过后处理机构形成为昆虫商品。包装机构位于后处理机构的下游,包装机构用于对昆虫商品进行包装。
参阅图1、图2、图3及图15,一实施例中,本申请还公开一种昆虫养殖方法,所述昆虫养殖方法包括:
步骤S110:向养殖原料中添加水及结构性辅料,调整养殖原料的含水量形成含水量为76%-85%的养殖饲料;
步骤S120:将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中;
步骤S130:将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中;
步骤S140:将养殖料盘送入养殖空间411进行养殖,并根据养殖料盘中的昆虫的虫龄调节养殖空间411的温度25-30℃、相对湿度50%-70%和换气频次,以调整达到养殖后的昆虫与养殖饲料混合物的含水率不高于预设含水值;
步骤S150:当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,将养殖料盘内的昆虫与养殖残料的混合物导入筛分机构500进行筛分,以分离昆虫和养殖残料。
上述昆虫养殖方法,在养殖饲料的制备阶段,通过向养殖原料中控制加水的比例,能够调整控制养殖饲料中的含水量达到76%-85%,在该含水量下,有利于养殖时昆虫的食用,也有利于后续控制养殖完成后的昆虫与养殖残料混合物质的含水量。然后将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中,将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中,并送入到养殖空间411进行养殖。本申请中采用一次性布料养殖,养殖中途不用加料,能够保证在昆虫达到预设虫龄后,几乎可以或者刚好可以将养殖饲料消耗完毕,保证各个昆虫的养殖环境一致,进而提高昆虫养殖的一致性和均匀性。在养殖过程中,根据昆虫的虫龄调节养殖空间411的温度25-30℃、相对湿度50%-70%和换气频次,一方面有利于昆虫之间能够更稳定地长大,另一方面有利于控制养殖完成后的昆虫与养殖残料混合物质的含水量,进而在进行筛分时,避免昆虫与养殖残料混合物质的含水量高于预设含水值,保证昆虫与养殖残料的有效分离。
上述昆虫养殖方法在提高昆虫与养殖残料分离的效率中,并不是在筛分阶段进行烘干或其他降低含水量的操作,而是在养殖饲料制备阶段控制含水量,喂料阶段控制养殖饲料的重量与昆虫的数量,养殖阶段动态控制养殖环境的温度、湿度和通风,通过整体配合在保障昆虫大规模稳定生长的同时,达到了降低最终收获的昆虫和养殖残料混合物质的含水量的目的。
本申请在一次喂料养殖工艺中,投入的养殖饲料和昆虫的比例合适且养殖环境稳定,昆虫能在设定的养殖时间内充分吃完养殖饲料并长成合格商品虫,且虫砂含水率不高于60%很方便后续的筛分。传统的还存在多次喂料的养殖工艺,虽然在理论上多次喂料养殖工艺可以让昆虫更充分地吃完食料,但是实际操作时每次喂料不能简单地将新食料直接覆盖在旧食料上,虽然幼虫会在食料中蠕动并偏好新食料,但是旧食料会被压在养殖料盘底部,造成厌氧腐败的同时水分无法挥发,让后续筛分变得困难。同时,在同等自动化设备数量下,多次喂料必定会降低系统的整体运行效率。
一实施例中,所述步骤S110:向养殖原料中添加水及结构性辅料,调整养殖原料的含水量形成含水量为76%-85%的养殖饲料,包括:
向养殖原料中添加水、结构性辅料和菌剂,调整养殖原料的含水量形成含水量为76%-85%的养殖饲料。
一实施例中,所述步骤S120:将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中,包括:
控制储料罐输送预设重量的养殖饲料到自动喂料机构200中;
控制自动喂料机构200将养殖饲料铺设到养殖料盘中,以使养殖饲料在养殖料盘内铺设的厚度为预设厚度;
所述将养殖料盘送入养殖空间411进行养殖,之后还包括:
动态调节养殖空间411的养殖温度为预设养殖温度,动态调节养殖空间411内的养殖湿度为预设养殖湿度,动态调节养殖空间411内的换气频次。
具体地,养殖饲料在养殖料盘内铺设的厚度为7cm-9.5cm。进一步地,养殖饲料在养殖料盘内铺设的厚度为8cm-9cm。
一实施例中,养殖饲料的厚度依据在养殖过程中的环境湿度决定。而当养殖机构400中的换气频次低、养殖环境湿度高时,养殖饲料的厚度相对降低;换气频次高、养殖环境湿度低时,厚度可相对升高。不同的养殖湿度对应不同厚度的养殖饲料,更加便于昆虫生长和食用。
一实施例中,所述步骤S150:当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,将养殖料盘内的混合物导入筛分机构500进行筛分,以分离昆虫和养殖残料,包括:
获取养殖料盘内的养殖图像;
获取多个昆虫的长度,得到昆虫的均值长度;
当昆虫的均值长度达到预设虫龄对应的预设体长时,将养殖料盘内的混合物导入筛分机构500进行筛分,以分离昆虫和养殖残料。
通过获取到养殖料盘中的昆虫当前长度,进而根据昆虫的长度可以判断出该养殖料盘中的昆虫的虫龄,以判断昆虫是否养殖完成。通过昆虫的长度能够有效确定昆虫的虫龄,提高判断的准确性,降低误操作的概率。
具体地,所述获取各个昆虫的长度,得到昆虫的均值长度,之后还包括:
根据昆虫的均值长度判断昆虫当前虫龄;
根据所述昆虫当前虫龄调节养殖空间411的养殖温度、养殖湿度及换气频次,以适应当前虫龄。
在养殖过程中,不同虫龄下的昆虫对养殖环境的要求不一样,通过判断昆虫的当前虫龄,便于根据当前虫龄控制新风机构420调节当前养殖环境。
在另一实施例中,所述获取养殖料盘内的养殖图像之后,还包括:
获取养殖料盘中昆虫的活跃度,根据所述昆虫的活跃度动态调整养殖空间的养殖温度、养殖湿度及换气频次。
通过获取养殖料盘中昆虫的活跃度用于动态调整养殖仓内的环境控制。具体地,图像获取器还可装配红外监控相机或热红外监控相机,通过定时拍摄养殖料盘内昆虫的状态以此判断其活跃度,并依据昆虫日龄和活跃度动态调整养殖仓内的温度、湿度和空气流通的换气频率。一个或多个所述红外监控相机或热红外监控相机可以设置在养殖仓顶部用于监测顶部养殖料盘内的昆虫状态,也可设置在养殖仓两侧墙面上从侧面监测中部和下部养殖料盘内的昆虫状态。
进一步地,所述将养殖料盘送入养殖空间411进行养殖,之后还包括:
控制新风机构420对新风进行除湿处理或加湿处理,以使新风的湿度达到当前虫龄需要的养殖湿度;
将所述新风进行加热或降温处理以使新风的温度达到养殖空间411的当前所需养殖温度;
控制新风机构420按照当前虫龄需要的换气频次,将新风吹入养殖空间411。
在一实施例中,例如当昆虫为黑水虻,利用黑水虻进行生物转化时,当昆虫处于2-3龄期时,养殖仓410内温度控制在27-28之间,相对湿度控制在70%以下,换气频次降为每小时6-8次;当昆虫处于4-5龄期时,养殖仓410内温度控制在30℃以下,相对湿度控制在60%左右,换气频次恒定在每小时10次。通过控制新风机构420对新风进行加热或降温实现控制新风的温度和湿度的目的,有效使用不同虫龄的不同养殖要求。
在另一实施例中,所述步骤S150包括:
获取昆虫在养殖料盘内的养殖时间;
当养殖时间达到预设虫龄对应的预设养殖周期后,将养殖料盘内的混合物导入筛分机构500进行筛分,以分离昆虫和养殖残料。
在养殖过程中设定固定的养殖时间,在喂料阶段和投虫阶段控制养殖饲料的重量、厚度,并控制昆虫的数量,以使在设定的养殖时间内,昆虫通过采食逐步长大,并在此过程中将养殖饲料消化干净,收获时,养殖料盘中只剩高龄的昆虫、虫砂或者部分不能被进食的物质。
在一实施例中,所述将养殖料盘送入养殖空间411进行养殖,之后还包括:
根据养殖仓410的养殖空间411不同位置的养殖环境,匹配放置不同虫龄的昆虫。
根据虫龄的不同及养殖空间411不同位置的养殖环境,将养殖料盘垛动态放置于合适的位置,进而将养殖仓410内的环境差异(温度、湿度、光照、空气流动等)与不同日龄昆虫对环境的不同需求充分结合,从而在不增加能耗和复杂调控逻辑的前提下,最优化系统内的整体昆虫生物转化效率。具体地,根据养殖空间411不同位置的养殖环境,可将养殖仓410按照前后左右上下前后分为不同区域,结合智能物流和库管系统,实现精细化养殖管理。
具体地,所述根据养殖仓410的养殖空间411不同位置的养殖环境,匹配放置不同虫龄的昆虫,包括:
将高龄期昆虫放置于养殖空间411开设有进风口的进风侧,将低龄期昆虫放置于养殖空间411开设有排风口的排风侧。
将高龄期料盘垛与低龄期料盘垛混养以降低环控压力和能耗。进一步地,在一个养殖仓中,可以放置两列养殖料盘的料盘垛,其中一列料盘垛装有低龄期的昆虫,另一列料盘垛装有高龄期的昆虫;高龄期昆虫放置于开设有进风口的进风侧,低龄期昆虫放置于开设有排风口的排风侧。高龄期昆虫更为活跃,进食时会释放更多热量,而低龄期昆虫活跃度较低,放置于排风口可以充分利用由高龄期昆虫那边扩散过来的热量。如果在一个养殖仓中两列料盘垛皆为高龄期昆虫,则相较于上述的一列高龄期搭配一列低龄期的配置,它们释放的臭气量会更大。通过这种放置工艺,可以有效降低环控压力和能源消耗。
进一步地,每列养殖料盘垛的前后段也可进行分别管理。在本实施例中,所述根据养殖仓410的养殖空间411不同位置的养殖环境,匹配放置不同虫龄的昆虫,包括:将高龄期昆虫放置在养殖仓410尾部,将低龄期的昆虫放置在养殖仓410前端。
如图3所示,由于新风机构420布置在养殖仓410的尾部,并通过进风通道421将新风推送到养殖仓410前端以及通过排风通道422将废气抽回到尾端,因此尾部的进风量和排风量都比前端要大。故此,可将高龄期昆虫放置在养殖仓410尾部。
在另一实施例中,所述根据养殖仓410的养殖空间411不同位置的养殖环境,匹配放置不同虫龄的昆虫,包括:
高龄期的昆虫设置在每垛养殖料盘位于下方的养殖料盘中,低龄期的昆虫设置在每垛养殖料盘位于上方的养殖料盘中。
养殖仓410内的环境各个位置存在差异,在本实施例中,结合气体流动的特性,即热空气上升冷空气下降的空气动力学,养殖仓410内下部分的新风送风力度调低,上部新风送风力度调高,如此下部气体温度较高气体上升,上部气体温度较低气流下降。同时养殖料盘底部是镂空加装纱网,无需额外助力即可实现空气在养殖仓内的上下对流。将每垛养殖料盘分为上下两段,下部为相对高龄期的昆虫,上部为低龄期的昆虫,通过新风机构420主动送风和上下温差,实现新鲜空气在养殖仓410内的上下左右循环。
在本申请的描述中,需要理解的是,若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等,这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述,其含义可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种昆虫养殖方法,应用于智能昆虫养殖系统,其特征在于,所述智能昆虫养殖系统包括有机废弃物处理机构、输送机构、自动喂料机构、自动投虫机构、养殖机构及筛分机构,所述养殖机构包括多个养殖仓,多个所述养殖仓并列设置,各个所述养殖仓内形成有养殖空间,各个所述养殖仓的相对两侧壁上分别开设有进风口与排风口;
其中,所述昆虫养殖方法包括:
向所述有机废弃物处理机构中的养殖原料中添加水及结构性辅料,调整养殖原料的含水量形成含水量为76%-85%的养殖饲料;
控制所述自动喂料机构将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中;
控制所述自动投虫机构将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中;
控制所述输送机构将养殖料盘送入养殖空间进行养殖,其中每个养殖仓中放置两列养殖料盘的料盘垛,其中一列料盘垛装有低龄期的昆虫,另一列料盘垛装有高龄期的昆虫,且高龄期昆虫放置于养殖空间开设有进风口的进风侧,低龄期昆虫放置于养殖空间开设有排风口的排风侧;其中高龄期昆虫为处于活跃度高、释放热量多的龄期的昆虫,低龄期昆虫为处于活跃度较低的龄期的昆虫;
根据养殖料盘中的昆虫的虫龄调节养殖空间的温度25-30℃、相对湿度50%-70%和换气频次,以调整达到养殖后的昆虫与养殖饲料混合物的含水率不高于预设含水值;
当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,控制所述输送机构将养殖料盘内的昆虫与养殖残料的混合物导入筛分机构进行筛分,以分离昆虫和养殖残料。
2.根据权利要求1所述的昆虫养殖方法,其特征在于,所述有机废弃物处理机构包括储料罐及输送泵,所述储料罐通过所述输送泵连接所述自动喂料机构,所述输送泵用于由所述储料罐泵送养殖饲料至所述自动喂料机构;
所述控制所述自动喂料机构将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中,包括:
控制储料罐输送预设重量的养殖饲料到自动喂料机构中;
控制自动喂料机构将养殖饲料铺设到养殖料盘中,以使养殖饲料在养殖料盘内铺设的厚度为预设厚度;
所述控制所述输送机构将养殖料盘送入养殖空间进行养殖,之后还包括:
动态调节养殖空间的养殖温度为预设养殖温度,动态调节养殖空间内的养殖湿度为预设养殖湿度,动态调节养殖空间内的换气频次。
3.根据权利要求1所述的昆虫养殖方法,其特征在于,所述当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,控制所述输送机构将养殖料盘内的混合物导入筛分机构进行筛分,以分离昆虫和养殖残料,包括:
获取养殖料盘内的养殖图像;
获取多个昆虫的长度,得到昆虫的均值长度;
当昆虫的均值长度达到预设虫龄对应的预设体长时,控制所述输送机构将养殖料盘内的混合物导入筛分机构进行筛分,以分离昆虫和养殖残料;
或者
获取昆虫在养殖料盘内的养殖时间;
当养殖时间达到预设虫龄对应的预设养殖周期后,控制所述输送机构将养殖料盘内的混合物导入筛分机构进行筛分,以分离昆虫和养殖残料。
4.根据权利要求3所述的昆虫养殖方法,其特征在于,所述获取多个昆虫的长度,得到昆虫的均值长度,之后还包括:
根据昆虫的均值长度判断昆虫当前虫龄;
根据所述昆虫当前虫龄调节养殖空间的养殖温度、养殖湿度及换气频次,以适应当前虫龄;
或者
所述获取养殖料盘内的养殖图像之后,还包括:
获取养殖料盘中昆虫的活跃度,根据所述昆虫的活跃度动态调整养殖空间的养殖温度、养殖湿度及换气频次。
5.根据权利要求4所述的昆虫养殖方法,其特征在于,所述控制所述输送机构将养殖料盘送入养殖空间进行养殖,之后还包括:
控制新风机构对新风进行除湿处理或加湿处理,以使新风的湿度达到当前虫龄需要的养殖湿度;
将所述新风进行加热或降温处理以使新风的温度达到养殖空间的当前所需养殖温度;
控制新风机构按照当前虫龄需要的换气频次,将新风吹入养殖空间。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的昆虫养殖方法,其特征在于,所述控制所述输送机构将养殖料盘送入养殖空间进行养殖,之后还包括:
每列养殖料盘垛的前后段也可进行分别管理,将高龄期昆虫放置在养殖空间尾部,将低龄期的昆虫放置在养殖空间前端;和/或高龄期的昆虫设置在每垛养殖料盘位于下方的养殖料盘中,低龄期的昆虫设置在每垛养殖料盘位于上方的养殖料盘中。
7.一种智能昆虫养殖系统,其特征在于,所述智能昆虫养殖系统包括:
有机废弃物处理机构,所述有机废弃物处理机构用于向养殖原料中添加水及结构性辅料,调整养殖原料的含水量形成含水量为76%-85%的养殖饲料;
输送机构,所述输送机构用于输送养殖料盘;
自动喂料机构,所述输送机构用于将养殖料盘输送至所述自动喂料机构,所述自动喂料机构用于将预设重量的养殖饲料添加到养殖料盘中;
自动投虫机构,所述输送机构用于将养殖料盘输送至所述自动投虫机构,所述自动投虫机构用于将预设数量的昆虫添加到养殖料盘中;
养殖机构,所述养殖机构包括多个养殖仓,所述多个养殖仓并列设置,各个所述养殖仓内形成有养殖空间,各个所述养殖仓的相对两侧壁上分别开设有进风口与排风口;
新风机构,所述进风口与对应的所述新风机构的进风通道连通,所述排风口与对应的所述新风机构的排风通道连通;所述进风口与所述排风口均有多个,多个所述进风口与多个所述排风口均沿着所在侧壁的长度方向间隔设置;所述输送机构用于将养殖料盘送入所述养殖机构的养殖空间进行养殖,其中每个所述养殖仓中放置两列养殖料盘的料盘垛,其中一列料盘垛装有低龄期的昆虫,另一列料盘垛装有高龄期的昆虫,高龄期昆虫放置于所述养殖空间开设有所述进风口的进风侧,低龄期昆虫放置于所述养殖空间开设有所述排风口的排风侧,其中高龄期昆虫为处于活跃度高、释放热量多的龄期的昆虫,低龄期昆虫为处于活跃度较低的龄期的昆虫;所述养殖机构用于根据养殖料盘中的昆虫的虫龄调节养殖空间的温度25-30℃、相对湿度50%-70%以及换气频次,以调整达到养殖后的昆虫与养殖饲料混合物的含水率不高于预设含水率;及
筛分机构,所述输送机构用于当养殖料盘内的昆虫达到预设虫龄后,将养殖料盘内的昆虫和养殖残料的混合物导入所述筛分机构,所述筛分机构用于分离昆虫和养殖残料。
8.根据权利要求7所述的智能昆虫养殖系统,其特征在于,所述养殖机构还包括图像获取器及养殖控制器,所述图像获取器与所述养殖控制器电性连接,所述新风机构与所述养殖控制器电性连接,所述图像获取器设置在所述养殖仓上并对位于所述养殖空间,所述图像获取器用于获取所述养殖空间内的养殖料盘的图像并传输到所述养殖控制器,所述养殖控制器用于根据所述图像获取器获取的图像控制新风机构的运行。
9.根据权利要求8所述的智能昆虫养殖系统,其特征在于,所述养殖机构还包括移动导轨,所述移动导轨设置在所述养殖仓仓顶上,且所述移动导轨的长度方向为所述养殖仓进风口所在侧壁的长度方向,所述图像获取器设置于所述移动导轨上,且所述图像获取器能够在所述移动导轨上移动。
10.根据权利要求7-9任一项所述的智能昆虫养殖系统,其特征在于,所述自动喂料机构包括喂料罐及连接在所述喂料罐上的喷料件,所述喷料件位于所述输送机构的上方,所述喷料件对位于所述输送机构的一侧开设有喷料口,所述输送机构用于输送养殖料盘匀速通过所述喷料件,所述喷料件用于喷撒预设重量的养殖饲料;所述有机废弃物处理机构包括储料罐及输送泵,所述储料罐通过所述输送泵连接所述喂料罐,所述输送泵用于由所述储料罐泵送养殖饲料至所述喂料罐;和/或
所述筛分机构包括风选组件、摇摆筛分组件及振动给料机,所述风选组件的出料端对接所述摇摆筛分组件的进料端,所述振动给料机位于所述风选组件的上方,所述振动给料机的出料端对接所述风选组件的进料端。
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