[发明专利]用于反刍动物的甲烷气体收集装置和方法

说明书

本发明提供的用于反刍动物的甲烷气体收集装置和方法涉及甲烷收集设备领域，包括嗳气检测装置、控制器和气体收集装置，气体收集装置的进气口位于反刍动物口鼻处，嗳气检测装置、气体收集装置与控制器连接，嗳气检测装置能检测反刍动物下颚的竖向加速度，控制器能根据反刍动物下颚的竖向加速度获得反刍动物下颚的加速度变化规律，控制器能在反刍动物下颚发生与即将嗳气加速度变化规律相同的加速度变化规律时判定反刍动物即将嗳气，控制器能在反刍动物即将嗳气前开启气体收集装置，且能在气体收集装置的开启时间达到设定时间后关闭气体收集装置。本发明提供的用于反刍动物的甲烷气体收集装置能保证甲烷气体的收集率且节约能源。

技术领域

本发明涉及甲烷收集设备技术领域，特别是涉及一种用于反刍动物的甲烷气体收集装置和方法。

背景技术

畜牧业甲烷是全球甲烷排放的重要来源，占甲烷总排放量的28％以上。畜牧业中甲烷的较大排放源是奶牛，奶牛释放的甲烷中有90％-95％是从嘴里以嗳气(打嗝)的形式释放的。为了减少奶牛养殖过程中甲烷排放对环境的负面影响，应该对奶牛嗳气排放的甲烷进行高效捕捉。

中国专利CN115040110A公开了一种奶牛可穿戴式甲烷呼吸过滤设备，设有气体导向棒和呼吸过滤设备，气体导向棒的一端与呼吸过滤设备的进气通道连通，气体导向棒另一端与奶牛的口鼻相对设置，通过气体导向棒对奶牛在打嗝或呼吸时产生的甲烷气体进行吸收传输至呼吸过滤设备内进行处理。其甲烷呼吸过滤设备是一直处于开启状态，并对奶牛口鼻附近的气体无差别地进行连续收集，并没有对奶牛的嗳气行为进行预判并在判断奶牛产生嗳气行为后才开启甲烷呼吸过滤设备进行甲烷的收集。由于奶牛未打嗝时产生的甲烷气体的量较少，一直开启甲烷呼吸过滤设备不仅效率低下且耗费能源。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于反刍动物的甲烷气体收集装置和方法，以解决上述现有技术存在的问题，既能较好地保证甲烷气体的收集率，又能够节约能源。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种用于反刍动物的甲烷气体收集装置，包括嗳气检测装置、控制器和气体收集装置，所述嗳气检测装置、所述控制器和所述气体收集装置均用于固定连接于反刍动物上，所述气体收集装置的进气口能够位于所述反刍动物的口鼻处，所述嗳气检测装置与所述控制器通讯连接，所述控制器与所述气体收集装置连接，所述嗳气检测装置能够实时检测所述反刍动物下颚的竖向加速度，所述控制器能够根据所述嗳气检测装置检测到的所述反刍动物下颚的竖向加速度获得所述反刍动物下颚的加速度随时间的变化规律，所述控制器能够将所述反刍动物下颚的加速度变化规律与所述控制器内设定的即将嗳气加速度变化规律进行对比，且所述控制器能够在所述反刍动物的下颚发生与所述即将嗳气加速度变化规律相同的加速度变化规律时判定所述反刍动物即将嗳气，所述控制器能够在所述反刍动物即将嗳气前控制所述气体收集装置开启，且所述控制器能够在所述气体收集装置的开启时间达到第一设定时间后控制所述气体收集装置关闭。

优选的，所述控制器能够在所述反刍动物下颚的加速度由随时间上下波动变为零时判定所述反刍动物即将嗳气。

优选的，所述气体收集装置包括收集罩、收集管、收集本体和第一动力装置，所述收集罩、所述收集管、所述收集本体和所述第一动力装置均用于设置于所述反刍动物上，所述收集罩具有收集腔，且所述收集腔的开口能够与所述反刍动物的口鼻相对设置，所述收集管的两端分别与所述收集罩和所述收集本体固定连接，所述收集管的进气口与所述收集腔连通，所述收集管的出气口与所述收集本体的内腔连通，所述第一动力装置能够与所述收集本体的内腔连通，所述收集腔能够容纳所述反刍动物嗳气产生的甲烷气体，所述第一动力装置能够使所述收集腔内的所述甲烷气体经由所述收集管进入所述收集本体内，所述第一动力装置与所述控制器连接，所述控制器能够在所述反刍动物即将嗳气前控制所述第一动力装置开启，且所述控制器能够在所述第一动力装置的开启时间达到所述第一设定时间后控制所述第一动力装置关闭。