一种家畜促嗳气装置及方法

1.本技术涉及智慧农业领域，具体而言，涉及一种家畜促嗳气装置及方法。


背景技术：

2.气候变化温室气体中甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。为了有效控制气候变化，提出了碳中和的目标，碳中和的理念是在企业一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林，节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对"零排放"。而农业养殖中家畜排放的气体含有大量的甲烷气体，为实现碳中和的目标，必须从源头加强甲烷减排，实现智慧农业。
3.目前，家畜个体的甲烷收集还处于一个初始阶段，申请号为202210746107.5的专利提出一种奶牛可穿戴式甲烷呼吸过滤设备，可以针对家畜个体排出的甲烷进行处理，其需要通过穿戴设备的开合控制奶牛排放到控制中的甲烷；但是，该种穿戴设备需要长时间、多频次的检测奶牛呼出的气体，其开合频率也较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种家畜促嗳气装置及方法，能够在家畜瘤胃中收集气体，增加嗳气的程度，让单次嗳气排放更多的甲烷等气体，降低家畜嗳气的频率，以降低穿戴式家畜甲烷处理装备的动作频率。
5.本技术实施例提供的一种家畜促嗳气装置，所述家畜促嗳气装置包括：气体收集罐、气体压力检测机构、控制模块；所述气体收集罐的吸气口处设置有气体压缩机，所述气体收集罐的排气口处设置有排气机构；所述气体压力检测机构的信号输出端、气体压缩机的第一控制端、排气机构的第二控制端分别与控制模块电性连接；
6.所述气体压力检测机构，用于检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块；
7.所述控制模块，用于根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行；
8.所述气体收集罐，用于在控制模块的控制下，通过所述气体压缩机收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外。
9.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气装置中，所述气体收集罐由外向内包括多层罐体，相邻两层罐体之间滑动连接，以在收集气体后滑动延伸。
10.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气装置中，所述气体收集罐的相邻两层罐体之间设置有密封结构。
11.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气装置中，所述装置还包括磁铁定位机构，所述磁铁定位机构包括内磁铁和外磁铁；所述外磁铁位于家畜体外，用于产生目标磁场；所述内磁铁与所述气体收集罐固定连接，以在目标磁场的作用下定位气体收集罐，使得气体收集
罐前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部。
12.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气装置中，所述气体压力检测机构包括设置在气体收集罐前端的前气压传感器和设置在气体收集罐后端的后气压传感器；其中，所述气体收集罐前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部；
13.所述气体压力检测机构，用于通过前气压传感器采集瘤胃内部的、气体收集罐前端的前气体压力信号，通过后气压传感器采集瘤胃内部的、气体收集罐后端的后气体压力信号，并将前气体压力信号和后气体压力信号发送至控制模块；
14.所述控制模块，用于根据所述前气体压力信号和后气体压力信号、预先配置的家畜瘤胃运动规律，确定家畜瘤胃的目标运动状态；其中，所述家畜瘤胃运动规律包括前气体压力信号、后气体压力信号和家畜瘤胃的运动状态之间的关系。
15.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气装置中，所述家畜瘤胃的运动状态包括：稳定状态、准备嗳气阶段、嗳气阶段、准备排气阶段、排气阶段；
16.所述家畜瘤胃运动规律至少包括以下之一：当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值小于或等于第一阈值时，所述家畜瘤胃处于稳定状态；
17.当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值大于第一阈值、前气体压力信号大于后气体压力信号时，所述家畜瘤胃处于准备嗳气阶段；
18.当所述前气体压力信号大于第二阈值，且预设时间段内前气体压力信号下降值超过第三阈值，所述家畜瘤胃处于嗳气阶段；
19.当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值大于第一阈值、前气体压力信号小于后气体压力信号时，所述家畜瘤胃处于准备排气阶段；
20.当所述后气体压力信号大于第四阈值，且预设时间段内后气体压力信号下降值超过第五阈值，所述家畜瘤胃处于排气阶段。
21.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气装置中，所述控制模块，在用于根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行时，具体用于：当所述目标运动状态为稳定状态、和/或准备排气阶段、和/或排气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机运行；当所述目标运动状态为嗳气阶段、和/或准备嗳气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机停止运行、排气机构运行。
22.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气装置中，所述气体收集罐还设置有缓冲垫。
23.在一些实施例中，还提供一种家畜促嗳气方法，应用于所述的家畜促嗳气装置；所述装置包括：气体收集罐、气体压力检测机构、控制模块；所述气体收集罐的吸气口处设置有气体压缩机，所述气体收集罐的排气口处设置有排气机构；所述气体压力检测机构的信号输出端、气体压缩机的第一控制端、排气机构的第二控制端分别与控制模块电性连接；所述方法包括：
24.所述气体压力检测机构检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块；
25.所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行；
26.在控制模块的控制下，所述气体压缩机收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外。
27.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气方法中，所述家畜瘤胃的运动状态包括：稳定状态、准备嗳气阶段、嗳气阶段、准备排气阶段、排气阶段；
28.所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行，包括：所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态；
29.当所述目标运动状态为稳定状态、和/或准备排气阶段、和/或排气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机运行；
30.当所述目标运动状态为嗳气阶段、和/或准备嗳气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机停止运行、排气机构运行。
31.本技术实施例家畜促嗳气装置及方法，所述装置包括气体收集罐、气体压力检测机构、控制模块；所述气体收集罐的吸气口处设置有气体压缩机，所述气体收集罐的排气口处设置有排气机构；所述气体压力检测机构的信号输出端、气体压缩机的第一控制端、排气机构的第二控制端分别与控制模块电性连接；所述气体压力检测机构，用于检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块；所述控制模块，用于根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行；所述气体收集罐，用于在控制模块的控制下，通过所述气体压缩机收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外；这样，通过气体压力信号确定家畜瘤胃的运动状态，从而判断出家畜是正常呼吸还是嗳气，并且在正常呼吸时收集瘤胃中的气体，在嗳气时一次性释放收集的气体，引发家畜单次嗳气排出更多的气体，促进牛瘤胃的甲烷气体单次大量排放而非少量多次排放，且便于后期降低穿戴式家畜甲烷处理装备配合，降低穿戴式家畜甲烷处理装备的动作频率。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
33.图1示出了本技术实施例所述家畜促嗳气装置的结构示意图；
34.图2示出了本技术实施例所述家畜促嗳气装置的电路原理图；
35.图3示出了申请实施例所述相邻两层罐体之间的密封结构示意图；
36.图4示出了请实施例所述收缩状态下气体收集罐的结构示意图；
37.图5示出了本技术实施例所述家畜促嗳气方法的方法流程图。
具体实施方式
38.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本技术中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本技术的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本技术中使用的流程图示出了根据本技术的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺
序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本技术内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
39.另外，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.需要说明的是，本技术实施例中将会用到术语“包括”，用于指出其后所声明的特征的存在，但并不排除增加其它的特征。
41.气候变化已经成为全球可持续发展的最大威胁。而气候变化温室气体中甲烷是仅次于二氧化碳的第二大温室气体。为了有效控制气候变化，提出了碳中和的目标，碳中和的理念是在企业一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林，节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对"零排放"。而农业养殖中家畜呼吸、打嗝和放屁的过程中排放的气体含有大量的甲烷气体，为实现碳中和的目标，必须从源头加强甲烷减排，实现智慧农业。
42.目前，家畜个体的甲烷收集还处于一个初始阶段，申请号为202210746107.5的专利提出一种奶牛可穿戴式甲烷呼吸过滤设备，当奶牛在打嗝或呼吸时，其产生的甲烷气体被气体导向棒进行吸收传输至过滤箱内部进行检测甲烷气体，如甲烷气体未过量则控制第二闭合组件发生开合工作，将此次吸收的气体进行释放，而当此次吸收的甲烷气体含量过量时，则控制第一闭合组件发生开合工作，并在风机组件的作用下将含量超标的甲烷气体吸附至固体催化剂上方的过滤箱内部，此处可称为反应区域，随后控制第一闭合组件再次闭合，风机组件停止工作，反应区域内部的固体催化剂将此次吸附进入超标的甲烷气体进行还原反应，生成二氧化碳和水，对甲烷气体进行过滤净化，实现减少甲烷排放的效果，并随之在下次进行吸附奶牛呼出的甲烷气体时，如二次甲烷未达标后，则控制第二闭合组件、第三闭合组件同步发生开合工作，促使二次吸收的甲烷气体以及净化超标甲烷的产物从而呼吸过滤设备内部释放，从而将甲烷排放后引起的温室效应数值降低。现有技术中的类似穿戴式产品可以针对家畜个体排出的甲烷进行处理，但是从其原理来看，往往需要通过穿戴设备的开合控制奶牛排放到控制中的甲烷，经过实验检测，牛产生排放甲烷气体主要通过嗳气与放屁(以下称之为排气)，而绝大部分还是通过家畜嘴部嗳气方式排出体外，也就是说在此过程中需要高频率的检测奶牛呼出的气体，基本上在牛每次呼气时均需要打开闭合组件，以使牛正常呼出气体；只有在牛嗳气呼出甲烷时不需要打开。因此，现有穿戴设备需要长时间、多频次的检测奶牛呼出的气体，其动作频率很高。
43.基于此，本技术实施例家畜促嗳气装置及方法，所述装置包括气体收集罐、气体压力检测机构、控制模块；所述气体收集罐的吸气口处设置有气体压缩机，所述气体收集罐的排气口处设置有排气机构；所述气体压力检测机构的信号输出端、气体压缩机的第一控制端、排气机构的第二控制端分别与控制模块电性连接；所述气体压力检测机构，用于检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块；所述控制模块，用于根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行；所述气体收集罐，用于在控制模块的控制下，通过所述气体压缩机收集
家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外；这样，通过气体压力信号确定家畜瘤胃的运动状态，从而判断出家畜是正常呼吸还是嗳气，并且在正常呼吸时收集瘤胃中的气体，在嗳气时一次性释放收集的气体，引发家畜单次嗳气排出更多的气体，促进牛瘤胃的甲烷气体单次大量排放而非少量多次排放，且便于后期降低穿戴式家畜甲烷处理装备配合，降低穿戴式家畜甲烷处理装备的动作频率。
44.以上述提及的一种奶牛可穿戴式甲烷呼吸过滤设备为例，通过本装置，在牛正常呼吸时使得闭合组件保持打开即可，只有在检测到牛瘤胃的运动状态为嗳气时，使得闭合组件闭合，且通过收集牛瘤胃中气体的方式降低了嗳气频率，这样就大大降低了奶牛可穿戴式甲烷呼吸过滤设备的动作频率。
45.请参照图1，图1示出了本技术实施例所述家畜促嗳气装置的结构示意图；请参照图2，图2示出了本技术实施例所述家畜促嗳气装置的电路原理图；具体的，如图1和图2所示，所述家畜促嗳气装置，所述装置包括：气体收集罐100、气体压力检测机构200、控制模块300；所述气体收集罐100的吸气口101处设置有气体压缩机102，所述气体收集罐100的排气口103处设置有排气机构104；所述气体压力检测机构200的信号输出端、气体压缩机102的第一控制端、排气机构104的第二控制端分别与控制模块300电性连接；
46.所述气体压力检测机构200，用于检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块300；
47.所述控制模块300，用于根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐100的气体压缩机102、排气机构104运行；
48.所述气体收集罐100，用于在控制模块300的控制下，通过所述气体压缩机102收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构104将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外。
49.本技术实施例家畜促嗳气装置包括气体收集罐100、气体压力检测机构200、控制模块300；所述气体收集罐100的吸气口101处设置有气体压缩机102，所述气体收集罐100的排气口103处设置有排气机构104；所述气体压力检测机构200的信号输出端、气体压缩机102的第一控制端、排气机构104的第二控制端分别与控制模块300电性连接；所述气体压力检测机构200，用于检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块300；所述控制模块300，用于根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐100的气体压缩机102、排气机构104运行；所述气体收集罐100，用于在控制模块300的控制下，通过所述气体压缩机102收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构104将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外；这样，通过气体压力信号确定家畜瘤胃的运动状态，从而判断出家畜是正常呼吸还是嗳气，并且在正常呼吸时收集瘤胃中的气体，在嗳气时一次性释放收集的气体，引发家畜单次嗳气排出更多的气体，促进牛瘤胃的甲烷气体单次瞬间大量排放而非少量多次排放，且便于后期降低穿戴式家畜甲烷处理装备配合，降低穿戴式家畜甲烷处理装备的动作频率。
50.具体的，所述气体收集罐100由外向内包括多层罐体，相邻两层罐体之间滑动连接，以在收集气体后滑动延伸。
51.为了保证气体收集管的气密性以存储收集的气体，本技术实施例中，所述气体收
集罐的相邻两层罐体之间设置有密封结构。
52.具体的，请参照图3，所述相邻两层罐体之间设置有密封结构为：设置在外层罐体开口处内壁上的密封内圈105和设置在内层罐体开口处外壁上的密封外圈106；所述密封内圈105和密封外圈106实现两层密封，保证了体收集罐的密封性。
53.本技术实施例中，最外层罐体与最内层的罐体分别只有一个相邻的罐体，因此，最外层罐体只有一端设置有密封内圈105，最内层的罐体只有一端设置有密封外圈106，中层的罐体两端均有相邻的罐体，因此一端设置有一个密封内圈105、另一端设置有一个密封外圈106。
54.请参照图4，初始状态下或者收缩状态下，所述气体收集罐100为收缩状态,当罐内的气体开始增加时呈现如图1中所示的状态。即当使用推注的方式将呈现收缩状态的所述装置从牛口处通过食道推注入瘤胃中，收缩状态下本装置体积小、便于推注。当进入到牛瘤胃内部的时候，装置工作收集气体后，自然膨胀延伸，扩大收储气体的体积以便收集更多瘤胃反应气体。
55.本技术实施例中，气体收集罐100的吸气口101处设置的气体压缩机102为微型气体压缩机，所述气体压缩机102与气体收集罐100内部连通，微型气体压缩机主要通过吸气口101收集牛瘤胃内部反应的甲烷等气体，经过压缩后储存在跟气体压缩机102联通的气体收集罐100内部。
56.本技术实施例中，所述请参照图1，所述气体收集罐100的排气口103处设置有排气机构104，所述排气机构104为电磁排气阀；所述电磁排气阀在控制模块300的控制下打开或者关闭，从而在控制模块300的控制下将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外。
57.请参照图1，本技术实施例中，所述装置还包括磁铁定位机构，所述磁铁定位机构包括内磁铁500和外磁铁；所述外磁铁位于家畜体外，用于产生目标磁场；所述内磁铁500与所述气体收集罐100固定连接，以在目标磁场的作用下定位气体收集罐100，使得气体收集罐100前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部。
58.本技术实施例中，所述内磁铁500为强磁铁，所述外磁铁产生的磁场为强磁场。当装置推注进入瘤胃后，通过外部的强定向磁场在牛体外巡查，因磁力作用，装置会自动吸引到外磁场处，然后利用外部强磁铁将本装备固定在牛左侧牛肚处，使得气体收集罐100前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部，也就使得气体压力检测机构200能够分别检测牛瘤胃前端和后端的气体压力。
59.本技术实施例中，所述气体收集罐100还设置有缓冲垫400，所述缓冲垫400设置在气体收集罐100的外壳上，以减轻所述装置推注过程中对家畜瘤胃的冲击，以及减轻在瘤胃蠕动中装置对家畜瘤胃的影响。
60.在一些实施例中，如图1所示，所述内磁铁500突出气体收集罐100，所述缓冲垫400设置在内磁铁500的端部，以降低突出的内磁铁500对家畜瘤胃的影响。
61.在一些实施例中，所述缓冲垫400包裹在气体收集罐100至少部分壳体(例如最外层的壳体)、端部处。
62.本技术实施例所述的家畜促嗳气装置中，所述气体压力检测机构200包括设置在气体收集罐100前端的前气压传感器和设置在气体收集罐100后端的后气压传感器；其中，
所述气体收集罐100前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部；也就是说，所述前气压传感器采集牛瘤胃前端的气体压力，后气压传感器采集牛瘤胃后端的气体压力。
63.所述气体压力检测机构200，用于通过前气压传感器采集瘤胃内部的、气体收集罐100前端的前气体压力信号，通过后气压传感器采集瘤胃内部的、气体收集罐100后端的后气体压力信号，并将前气体压力信号和后气体压力信号发送至控制模块300；
64.所述控制模块300，用于根据所述前气体压力信号和后气体压力信号、预先配置的家畜瘤胃运动规律，确定家畜瘤胃的目标运动状态；其中，所述家畜瘤胃运动规律包括前气体压力信号、后气体压力信号和家畜瘤胃的运动状态之间的关系。
65.这里，所述家畜瘤胃的运动状态包括：稳定状态、准备嗳气阶段、嗳气阶段、准备排气阶段、排气阶段；
66.所述家畜瘤胃运动规律至少包括以下之一：当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值小于或等于第一阈值时，所述家畜瘤胃处于稳定状态；
67.当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值大于第一阈值、前气体压力信号大于后气体压力信号时，所述家畜瘤胃处于准备嗳气阶段；
68.当所述前气体压力信号大于第二阈值，且预设时间段内前气体压力信号下降值超过第三阈值，所述家畜瘤胃处于嗳气阶段；
69.当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值大于第一阈值、前气体压力信号小于后气体压力信号时，所述家畜瘤胃处于准备排气阶段；
70.当所述后气体压力信号大于第四阈值，且预设时间段内后气体压力信号下降值超过第五阈值，所述家畜瘤胃处于排气阶段。
71.所述家畜瘤胃运动规律是基于实验测试数据确定的，其原理如下：家畜(牛)瘤胃的气体主要通过食道与肠道排出，嗳气是通过位于牛头方向的食道排出，排气是通过位于牛尾方向的肠道排出气体。当前气体压力信号与后气体压力信号基本相等的时候，表示牛瘤胃活跃性不强，牛瘤胃处于稳定状态；当前气体压力信号大于后气体压力信号的时候，表示牛瘤胃处于蠕动压缩状态，且从尾部侧向头部侧进行压缩，因此前气体压力信号增大，表示牛准备嗳气；当前气体压力信号达到最大值又突然减少时候，也就是牛嗳气将牛瘤胃中的气体排出的时候；当牛嗳气时打通了食道与瘤胃通道，瞬间排放甲烷等气体，因此其压力会突然减少。相对的，当后气体压力信号大于前气体压力信号的时候，表示牛瘤胃处于蠕动压缩状态，且从头部侧向尾部侧进行压缩，表示牛准备排气；当后气体压力信号达到最大值又突然减少时候，也就是牛通过肠道将牛瘤胃中的气体排出的时候。
72.本技术实施例中，所述的家畜促嗳气装置中，所述控制模块300，在用于根据目标运动状态控制气体收集罐100的气体压缩机102、排气机构104运行时，具体用于：当所述目标运动状态为稳定状态、和/或准备排气阶段、和/或排气阶段时，所述控制模块300用于控制气体收集罐100的气体压缩机102运行；当所述目标运动状态为嗳气阶段、和/或准备嗳气阶段时，所述控制模块300用于控制气体收集罐100的气体压缩机102停止运行、排气机构104运行。
73.也就是说，仅仅在嗳气阶段或者准备嗳气阶段控制排气机构104运行，将气体收集罐100中的大量气体一次性释放到牛瘤胃中，从而随着牛嗳气一次性释放大量甲烷气体，这样使得外部配套的穿戴式甲烷处理设备一次性处理大量甲烷气体。
74.同时，由于吸取了牛瘤胃中的气体，使得牛瘤胃中减少，也就很大程度了降低了牛通过肠道排出甲烷的数量和频率，同时减少了甲烷的排放。
75.这里，具体是在嗳气阶段还是准备嗳气阶段控制排气机构104运行以使气体手机罐放气，需要根据目的、外部设备等因素确定。通常情况下，可以选择在准备嗳气阶段控制排气机构104运行。
76.本技术实施例中装置，可以用在小规模的养殖中，或者科学实验中，获取牛嗳气等行为所排放的甲烷数据。
77.当牛瘤胃处于准备排气阶段、和/或排气阶段时，控制模块300虽设置针对排气阶段、排气阶段的控制策略，但是，统计准备排气阶段、和/或排气阶段的次数或持续时长，能够反映本装置对牛排气的影响。
78.所述气压检测机构主要探测气体收集罐100延伸后两侧的瘤胃内部气体压力，当前后两侧气体压力值基本相等的时候，表示牛瘤胃处于相对稳定状态，牛瘤胃活跃性不强；此时，控制模块300控制微型气体压缩机开始工作，收集瘤胃内部的气体。
79.本技术实施例中，所述气体收集罐100内部中还设置有内气压传感器；所述内气压传感器采集气体收集罐100内部的气压信号，并将所述气体收集罐100内部的气压信号发送至控制模块300，以使控制模块300根据气体收集罐100内部的气压信号、目标运动状态控制气体收集罐100的气体压缩机102、排气机构104运行。
80.具体的，当气体收集罐100内部的气压信号没有达到预设罐内气压阈值时，控制模块300控制微型气体压缩机工作，收集瘤胃内部的气体；当气体收集罐100内部的气压信号达到预设罐内气压阈值时，停止微型压缩机工作，启动嗳气检测，在检测到牛嗳气时控制电磁排气阀打开，将收集的气体排出。
81.需要说明的是，本技术实施例所述家畜促嗳气装置中还包括电源，所述电源为所述气体压力检测机构200、气体压缩机102、排气机构104、控制模块300供电。电源为所述气体压力检测机构200、气体压缩机102、排气机构104、控制模块300供电为现有技术，本技术实施例中不再赘述。
82.本技术实施例中，还提供一种家畜促嗳气方法，应用于所述的家畜促嗳气装置；所述装置包括：气体收集罐、气体压力检测机构、控制模块；所述气体收集罐的吸气口处设置有气体压缩机，所述气体收集罐的排气口处设置有排气机构；所述气体压力检测机构的信号输出端、气体压缩机的第一控制端、排气机构的第二控制端分别与控制模块电性连接；请参照图5，图5示出了本技术实施例所述方法的方法流程图，包括以下步骤s501-s503：
83.s501、所述气体压力检测机构检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块；
84.s502、所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行；
85.s503、在控制模块的控制下，所述气体压缩机收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外。
86.在一些实施例中，所述家畜瘤胃的运动状态包括：稳定状态、准备嗳气阶段、嗳气阶段、准备排气阶段、排气阶段；
87.所述家畜促嗳气方法中，所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运
动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行，包括：所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态；
88.当所述目标运动状态为稳定状态、和/或准备排气阶段、和/或排气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机运行；
89.当所述目标运动状态为嗳气阶段、和/或准备嗳气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机停止运行、排气机构运行。
90.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气方法中，所述气体收集罐由外向内包括多层罐体，相邻两层罐体之间滑动连接，以在收集气体后滑动延伸。
91.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气方法中，所述气体收集罐的相邻两层罐体之间设置有密封结构。
92.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气方法中，所述气体收集罐还设置有缓冲垫。
93.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气方法中，所述家畜促嗳气装置还包括磁铁定位机构，所述磁铁定位机构包括内磁铁和外磁铁；所述外磁铁位于家畜体外，用于产生目标磁场；所述内磁铁与所述气体收集罐固定连接，以在目标磁场的作用下定位气体收集罐，使得气体收集罐前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部。
94.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气方法中，所述家畜促嗳气装置中的所述气体压力检测机构包括设置在气体收集罐前端的前气压传感器和设置在气体收集罐后端的后气压传感器；其中，所述气体收集罐前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部；
95.相应的，所述气体压力检测机构检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块，包括：通过前气压传感器采集瘤胃内部的、气体收集罐前端的前气体压力信号，通过后气压传感器采集瘤胃内部的、气体收集罐后端的后气体压力信号，并将前气体压力信号和后气体压力信号发送至控制模块；
96.所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，包括：根据所述前气体压力信号和后气体压力信号、预先配置的家畜瘤胃运动规律，确定家畜瘤胃的目标运动状态；其中，所述家畜瘤胃运动规律包括前气体压力信号、后气体压力信号和家畜瘤胃的运动状态之间的关系。
97.在一些实施例中，所述的家畜促嗳气方法中，所述家畜瘤胃的运动状态包括：稳定状态、准备嗳气阶段、嗳气阶段、准备排气阶段、排气阶段；
98.所述家畜瘤胃运动规律至少包括以下之一：当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值小于或等于第一阈值时，所述家畜瘤胃处于稳定状态；
99.当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值大于第一阈值、前气体压力信号大于后气体压力信号时，所述家畜瘤胃处于准备嗳气阶段；
100.当所述前气体压力信号大于第二阈值，且预设时间段内前气体压力信号下降值超过第三阈值，所述家畜瘤胃处于嗳气阶段；
101.当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值大于第一阈值、前气体压力信号小于后气体压力信号时，所述家畜瘤胃处于准备排气阶段；
102.当所述后气体压力信号大于第四阈值，且预设时间段内后气体压力信号下降值超过第五阈值，所述家畜瘤胃处于排气阶段。
103.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统
和装置的具体工作过程，可以参考方法实施例中的对应过程，本技术中不再赘述。在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
104.所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
105.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
106.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，平台服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
107.以上仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种家畜促嗳气装置，其特征在于，所述装置包括：气体收集罐、气体压力检测机构、控制模块；所述气体收集罐的吸气口处设置有气体压缩机，所述气体收集罐的排气口处设置有排气机构；所述气体压力检测机构的信号输出端、气体压缩机的第一控制端、排气机构的第二控制端分别与控制模块电性连接；所述气体压力检测机构，用于检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块；所述控制模块，用于根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行；所述气体收集罐，用于在控制模块的控制下，通过所述气体压缩机收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外。2.根据权利要求1所述的家畜促嗳气装置，其特征在于，所述气体收集罐由外向内包括多层罐体，相邻两层罐体之间滑动连接，以在收集气体后滑动延伸。3.根据权利要求2所述的家畜促嗳气装置，其特征在于，所述气体收集罐的相邻两层罐体之间设置有密封结构。4.根据权利要求1所述的家畜促嗳气装置，其特征在于，所述装置还包括磁铁定位机构，所述磁铁定位机构包括内磁铁和外磁铁；所述外磁铁位于家畜体外，用于产生目标磁场；所述内磁铁与所述气体收集罐固定连接，以在目标磁场的作用下定位气体收集罐，使得气体收集罐前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部。5.根据权利要求1所述的家畜促嗳气装置，其特征在于，所述气体压力检测机构包括设置在气体收集罐前端的前气压传感器和设置在气体收集罐后端的后气压传感器；其中，所述气体收集罐前端朝向家畜头部，后端朝向家畜尾部；所述气体压力检测机构，用于通过前气压传感器采集瘤胃内部的、气体收集罐前端的前气体压力信号，通过后气压传感器采集瘤胃内部的、气体收集罐后端的后气体压力信号，并将前气体压力信号和后气体压力信号发送至控制模块；所述控制模块，用于根据所述前气体压力信号和后气体压力信号、预先配置的家畜瘤胃运动规律，确定家畜瘤胃的目标运动状态；其中，所述家畜瘤胃运动规律包括前气体压力信号、后气体压力信号和家畜瘤胃的运动状态之间的关系。6.根据权利要求5所述的家畜促嗳气装置，其特征在于，所述家畜瘤胃的运动状态包括：稳定状态、准备嗳气阶段、嗳气阶段、准备排气阶段、排气阶段；所述家畜瘤胃运动规律至少包括以下之一：当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值小于或等于第一阈值时，所述家畜瘤胃处于稳定状态；当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值大于第一阈值、前气体压力信号大于后气体压力信号时，所述家畜瘤胃处于准备嗳气阶段；当所述前气体压力信号大于第二阈值，且预设时间段内前气体压力信号下降值超过第三阈值，所述家畜瘤胃处于嗳气阶段；当所述前气体压力信号与后气体压力信号之间从压力差值大于第一阈值、前气体压力信号小于后气体压力信号时，所述家畜瘤胃处于准备排气阶段；当所述后气体压力信号大于第四阈值，且预设时间段内后气体压力信号下降值超过第五阈值，所述家畜瘤胃处于排气阶段。
7.根据权利要求6所述的家畜促嗳气装置，其特征在于，所述控制模块，在用于根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行时，具体用于：当所述目标运动状态为稳定状态、和/或准备排气阶段、和/或排气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机运行；当所述目标运动状态为嗳气阶段、和/或准备嗳气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机停止运行、排气机构运行。8.根据权利要求1所述的家畜促嗳气装置，其特征在于，所述气体收集罐还设置有缓冲垫。9.一种家畜促嗳气方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一所述的家畜促嗳气装置；所述装置包括：气体收集罐、气体压力检测机构、控制模块；所述气体收集罐的吸气口处设置有气体压缩机，所述气体收集罐的排气口处设置有排气机构；所述气体压力检测机构的信号输出端、气体压缩机的第一控制端、排气机构的第二控制端分别与控制模块电性连接；所述方法包括：所述气体压力检测机构检测家畜瘤胃内的气体压力信号，并输出气体压力信号至控制模块；所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行；在控制模块的控制下，所述气体压缩机收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构将收集的气体排至家畜瘤胃，以使收集的气体随家畜嗳气呼出体外。10.根据权利要求9所述的家畜促嗳气方法，其特征在于，所述家畜瘤胃的运动状态包括：稳定状态、准备嗳气阶段、嗳气阶段、准备排气阶段、排气阶段；所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行，包括：所述控制模块根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态；当所述目标运动状态为稳定状态、和/或准备排气阶段、和/或排气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机运行；当所述目标运动状态为嗳气阶段、和/或准备嗳气阶段时，所述控制模块用于控制气体收集罐的气体压缩机停止运行、排气机构运行。

技术总结
本申请提供了一种家畜促嗳气装置及方法，所述装置包括气体收集罐、气体压力检测机构、控制模块；气体收集罐的吸气口处设置有气体压缩机，排气口处设置有排气机构；气体压力检测机构、气体压缩机、排气机构分别与控制模块电性连接；气体压力检测机构，用于检测家畜瘤胃内的气体压力信号；控制模块，用于根据气压压力信号确定家畜瘤胃的目标运动状态，并根据目标运动状态控制气体收集罐的气体压缩机、排气机构运行；气体收集罐，用于在控制模块的控制下，通过所述气体压缩机收集家畜瘤胃中的气体，或通过排气机构将收集的气体排至家畜瘤胃，从而引发家畜单次嗳气排出更多的气体。从而引发家畜单次嗳气排出更多的气体。从而引发家畜单次嗳气排出更多的气体。


技术研发人员：陈桂鹏 杨艳 郭阳 付江凡 秦文婧
受保护的技术使用者：江西省农业科学院农业经济与信息研究所（江西省农业工程咨询中心、江西省农业科技图书馆）
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/13