阅读说明：本技术 一种适用于物联网管控的家禽生长周期的智能身份标记与识别装置 (Intelligent identity marking and identifying device suitable for poultry growth cycle of Internet of things management and control ) 是由 张燕军 杨天 高龙琴 缪宏 葛文军 张善文 刘嘉伟 刘思幸 赵家豪 周玮 于 2019-12-12 设计创作，主要内容包括：一种适用于物联网管控的家禽生长周期的智能身份标记与识别装置,属于畜禽养殖领域,由脚环本体、锁尺、缓释结构和无线射频识别标签组成；所述脚环本体由外壁、内壁和插口槽组成；所述缓释结构由防水透气膜和PVC-TiO<Sub>2</Sub>塑料组成。利用阳光照射PVC-TiO<Sub>2</Sub>塑料材料,TiO<Sub>2</Sub>作为光催化剂,能加速其发生光降解,塑料降解释放出塑料中的气泡,实现缓释结构的缓慢缩小,从而可以使脚环适应家禽的生长周期,更加舒适合理地佩戴脚环,减少了对家禽日常习性的影响,并且缓释机构在使用完成后可以进行更换,实现脚环的二次利用功能。本发明通过调节PVC-TiO<Sub>2</Sub>塑料的体积来适应不同种类家禽不同的生长周期。(An intelligent identity marking and identifying device suitable for controlling the growth cycle of poultry through the Internet of things belongs to the field of livestock breeding, and comprises a foot ring body, a locking ruler, a slow release structure and a radio frequency identification tag; the foot ring body consists of an outer wall, an inner wall and a socket groove; the slow release structure consists of a waterproof breathable film and PVC-TiO 2 Plastic. PVC-TiO irradiated by sunlight 2 Plastics material, TiO 2 As the photocatalyst, the photocatalyst can accelerate the photodegradation of the photocatalyst, the plastic degrades to release bubbles in the plastic, and the slow reduction of the slow release structure is realized, so that the foot ring can adapt to the growth period of poultry, the foot ring can be worn more comfortably and reasonably, the influence on the daily habit of the poultry is reduced, and the slow release mechanism can be replaced after the use is finished, and the secondary utilization function of the foot ring is realized. The invention adjusts the PVC-TiO 2 The volume of the plastic is adapted to different growth cycles of different kinds of poultry.)

一种适用于物联网管控的家禽生长周期的智能身份标记与识 别装置

技术领域

本发明属于畜禽养殖领域，涉及一种脚环结构，具体的说涉及一种适用于物联网管控的家禽生长周期的智能身份标记与识别装置。

背景技术

随着家禽养殖越来越规模化、智能化，需要对家禽进行个体识别，即使是同种的鹅在相同的散养环境下产蛋效率存在差异，这时通过个体识别就可以知道各个家禽的产蛋效率，淘汰产蛋效率低的，留下优质家禽，使得家禽饲养者能降低成本，提高产值。

市面上现有的脚环大致分为两种，开放式脚环和封闭式脚环。开放式脚环顾名思义可以随时佩戴和摘除，但是由于家禽生长存在差异，需要隔一段时间就进行人工调整；而封闭式脚环需要人为佩戴，但是个体存在差异有的，会出现脱落和挤压，而且随着生长，脚环大小不能变化，生长会因为挤压出现创伤，这为饲养者增加了人工成本和耗费精力调整脚环大小，甚至可能会惊吓到家禽，产生应激反应。

发明内容

本发明的目的是针对现有家禽脚环不能适应家禽在生长周期过程中的身体变化等不足，提出了一种适用于物联网管控的家禽生长周期的智能身份标记与识别装置,采用PVC-TiO₂塑料材料，利用阳光照射PVC-TiO₂塑料材料，使其发生光降解，塑料降解释放出塑料中的气泡，实现缓释结构的缓慢缩小，从而可以使脚环适应家禽的生长周期，更加舒适合理地佩戴脚环，并且缓释机构在使用完成后可以进行更换，实现脚环的二次利用功能。

本发明的技术方案如下：

一种适用于物联网管控的家禽生长周期的智能身份标记与识别装置，其特征是，该装置由脚环本体、缓释结构和无线射频识别标签组成，所述脚环本体通过锁尺***锁尺槽内以形成圆环状结构；所述脚环本体包括环状外壁、环状内壁，所述外壁设有用于放置无线射频识别标签的插口槽，所述缓释结构置于外壁、内壁底部之间的平台上，所述内壁为弹性材料。

优选的，所述缓释结构由防水透气膜和PVC-TiO₂塑料组成，所述PVC-TiO₂塑料剪裁成环状，外层再包裹一层防水透气膜。

优选的，所述防水透气膜通过防水胶与脚环本体的内壁和外壁连接。

优选的，所述脚环本体采用ABS材质，具有防潮，耐腐蚀能的功能。

优选的，所述外壁采用聚丙烯的弹性塑料材质，具有较好的塑性。

优选的，所述内壁采用硅胶材质，呈凹凸锯齿形并设置成可扩展的环状，增加内壁的伸展性，能适应缓释结构的缓慢缩小而缓慢变大，便于家禽佩戴起来更舒适。

优选的，所述PVC-TiO₂塑料是一种复合塑料材料，通过TiO₂作为光催化剂，加速光对PVC材料的降解，塑料内气泡缓慢地释放，实现了减小缓释机构体积的功能，扩大了内壁的直径大小。所述防水透气膜避免了家禽进行下水嬉戏时，水会渗入已经降解的塑料中，增大缓释机构的体积，从而导致内壁直径不能缓慢变大的现象发生，降低家禽佩戴时的舒适性。

优选的，所述PVC-TiO₂塑料的制备方法如下:将PVC粉末添加至四氢呋喃，进行搅拌；将TiO₂添加到四氢呋喃溶液中，超声振荡；将振荡后的溶液添加到PVC搅拌后得到的溶液中，搅拌后静止，室温干燥后得到PVC-TiO₂塑料。

优选的，所述缓释结构在使用完成后，将脚环浸泡在热水中，缓释机构与脚环内壁和外壁分离，实现了脚环二次利用的功能。

优选的，所述无线射频识别标签通过超声波焊接技术焊接在插口槽内，具有抗震、防水的功能；能够进行远距离读写，进行大容量数据记录，实现了对家禽生命周期管理和溯源管理的功能。

本发明的优势：

针对现有市场脚环不能随着家禽生长周期缓慢变大的不足，本发明采用PVC-TiO₂塑料材料，利用阳光照射PVC-TiO₂塑料材料，TiO₂作为光催化剂，能加速其发生光降解，塑料降解释放出塑料中的气泡，实现缓释结构的缓慢缩小，从而可以使脚环适应家禽的生长周期，更加舒适合理地佩戴脚环，减少了对家禽日常习性的影响，并且缓释机构在使用完成后可以进行更换，实现脚环的二次利用功能。本发明可以通过调节PVC-TiO₂塑料的体积来适应不同种类家禽不同的生长周期。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的截面示意图；

图3是家禽幼年佩戴脚环的结构示意图；

图4是家禽壮年佩戴脚环的结构示意图；

图5是PVC-Ti₂O塑料在光降解下体积减少百分比图(以PVC-TiO₂塑料的体积为0.5cm³、1cm³、1.5cm³为例)；

图中：脚环本体1、外壁1-1、内壁1-2、插口槽1-3、锁尺2、无线射频识别(RFID)标签3、缓释结构4、防水透气膜4-1、PVC-TiO₂塑料4-2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

请参照图1、图2，示出了本实施例提供一种适用于物联网管控的家禽生长周期的智能身份标记与识别装置，由脚环本体1、锁尺2、缓释结构4和无线射频识别(RFID)标签3组成；所述脚环本体由外壁1-1、内壁1-2和插口槽1-3组成；缓释结构由防水透气膜4-1、PVC-TiO₂塑料4-2组成；所述PVC-TiO₂塑料4-2制成环状，外层再包裹一层防水透气膜4-1；所述防水透气膜内侧和外侧通过防水胶与脚环本体的内壁1-2和外壁1-2连接。

请参照图3、图4，家禽脚的直径大小会随着生长周期而变大。在家禽还处于幼年时期的时候佩戴上脚环，利用PVC-TiO₂塑料材料4-2的光降解反应，阳光照射PVC-TiO₂塑料材料，使其发生光降解，塑料降解释放出塑料中的气泡，通过降解释放产生的气体经过防水透气膜散发到大气中，不仅慢慢地减少了缓释结构4的体积，扩大了脚环内臂1-2的直径，实现了适应家禽生长周期的扩大，可以通过控制PVC-TiO₂塑料来适应不同家禽不同的生长周期。

具体地，脚环本体1呈现圆环状，依靠锁尺2***锁尺槽对脚环本体进行固定，将缓释机构固定在内壁1-2和外壁1-1之间，避免缓释结构(4)的脱落。

具体地，插口槽1-3放置的是AZ-9654无线射频识别标签3，通过超声波焊接技术焊接在插口槽内，具有抗震、防水的功能；能够进行远距离读写，读写距离最远可达6m，进行大容量数据记录，实现了对家禽生命周期管理和溯源管理的功能。

具体地，所述脚环本体采用ABS材质，具有防潮，耐腐蚀能的功能；所述外壁1-1和内壁1-2材质不同，分别采用聚丙烯的弹性塑料材质和硅胶材质，内壁的硅胶材质，设置成可扩展地环状，增加内壁地伸展性，能适应缓释结构的缓慢缩小而缓慢变大，便于家禽佩戴起来更舒适。

具体地，所述PVC-TiO₂塑料4-2是一种复合塑料材料，通过TiO₂作为光催化剂，加速光对PVC材料的降解，塑料内气泡缓慢地释放，实现了减小缓释机构体积的功能，扩大了内壁的直径大小。PVC-TiO₂的制备方法：将18g的PVC粉末添加至120ml四氢呋喃，进行搅拌。将3.6g TiO₂添加到60ml四氢呋喃溶液中，超声振荡20分钟。将振荡后的溶液添加到PVC搅拌后得到的溶液中，搅拌6小时，静止20分钟，室温干燥48小时得到PVC-TiO₂塑料。PVC、TiO₂是质量比：1∶50。

所述缓释结构4适应生长周期地缩小是通过PVC-TiO₂塑料4-2的光降解释放气泡减少体积实现的。具体的光降解化学方程式为：

TiO₂+hv→TiO₂*(e^-+h⁺)

TiO₂ ^*+O₂→¹O₂

2·O₂H→H₂O₂+O₊

h⁺H₂O(ad)→·OH

·OH(ad)→OH(g)

-(CH₂CHCI)-+·OH(g)→-(CH₂CHOH)-+·CI

-(CH₂CHCI)-+·OH(g)→-(·CHCHCI)-+H₂O

-(CH₂CHCI)-+·O₂H(g)→-(·CHCHCI)-+H₂O₂

-CH＝CH-CH₂CHCI-+¹O₂→-(HOO)CH-CH＝CH₂CHCI-

-(·CHCHCI)-+O₂→-(CH(OO·)CHCI)-

-(CH(OO·)CHCI)-+-(CH₂CHCI)-→-(CH(OOH)CHCI)-+-(·CHCHCI)-

-(CH(OOH)CHCI)-+hv→-(CH(O·)CHCI)-+·OH

-(CH(O·)CHCI)-→-(CH₂CHCI)CHO+CHCI(CH₂CHCI)-

·CHCI(CH₂CHCI)-+O₂→CO₂(g)+H₂O(g)。

如图5所示，不同的体积(以0.5cm³、1cm³、1.5cm³为例)的PVC-TiO₂塑料4-2所降解的百分比的速度也不同，体积越大，降解的速度越长，体积越小降解速度越快。可以通过控制PVC-TiO₂塑料的体积来适应不同种类家禽所对应的不同的生长周期。根据家禽的生长周期在图中旋转合适的体积，脚环内外壁之间的最大体积基本上是固定的，在0.5cm³-1.5cm³之间选择。

具体地，防水透气膜的使用是避免家禽下水嬉戏时，由于光降解塑料，塑料表面出现空洞和裂痕，水分子经过空洞和裂痕进入PVC-TiO₂塑料，导致体积变大的现象发生，没有起到减少体积的作用，甚至随着家禽的生长，会导致脚环佩戴带给家禽的舒适感降低。

具体地，脚环佩戴结束后，将摘掉的脚环统一收集，用热水浸泡，缓释结构与内壁和外壁分离。将脚环风干后，装配新的缓释机构，实现了脚环地二次利用功能。

本发明适用于对家禽还是处于幼年时期时进行脚环佩戴，利用阳光照射PVC-TiO₂塑料材料，使其发生光降解，塑料降解释放出塑料中的气泡，实现缓释结构的缓慢缩小，从而可以使脚环适应家禽的生长周期，更加舒适合理地佩戴脚环，减少了对家禽日常习性的影响，并且缓释机构在使用完成后可以进行更换，实现脚环的二次利用功能。本发明通过调节PVC-TiO₂塑料的体积来适应不同种类家禽不同的生长周期。