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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710782807.9 (22)申请日 2017.09.03 (71)申请人 宁德市富发水产有限公司 地址 352100 福建省宁德市蕉城区三都镇 秋竹村富发公司 申请人 中国水产科学研究院黄海水产研究 所 (72)发明人 徐永江 柳学周 郑炜强 王滨 史宝 陈佳 (74)专利代理机构 北京科亿知识产权代理事务 所(普通合伙) 11350 代理人 汤东凤 (51)Int.Cl. A01K 63/00(2017.01) A01K 63/06(2006.01) (54)发明名称。
2、 一种鱼类实验生物学观测装置及使用方法 (57)摘要 一种鱼类实验生物学观测装置及使用方法， 属于鱼类生物学领域， 包括水族箱、 支架、 反射观 察装置、 拍摄装置、 测量装置、 无线传输装置、 图 像数据接收终端、 温度控制系统； 水族箱安装在 支架上并与温度控制系统联通； 反射观察装置安 装在支架的四条支撑腿上， 反射观察装置上安装 有测量装置； 支架一条支撑腿上安装具备无线传 输功能的拍摄装置， 通过无线传输装置实现与图 像数据接收终端的无线通信， 及时传导数据和图 像； 温度控制系统与水族箱连接， 保证水族箱内 水温适宜； 可方便实现对实验鱼类无眼侧体色、 游泳行为的观察记录以及全长、。
3、 体长、 体高、 头长 等生物学性状的测量， 可大大减少因人为操作对 试验鱼类的胁迫影响， 提高实验成功率和工作效 率， 节约劳动成本。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 107372281 A 2017.11.24 CN 107372281 A 1.一种鱼类实验生物学观测装置， 其特征在于它包括水族箱、 支架、 反射观察装置、 拍 摄装置、 测量装置、 无线传输装置、 图像数据接收终端和温度控制系统； 水族箱安装在支架 上并与温度控制系统连通； 反射观察装置安装在支架的四条支撑腿上， 反射观察装置上安 装有测量装置； 支架一条支撑腿上安装具备无线传输功能的拍摄装置， 通过无线传输装。
4、置 实现与图像数据接收终端的无线通信， 及时传导数据和图像； 温度控制系统与水族箱连接， 保证水族箱内水温适宜； 所述的水族箱上配备水族箱盖， 水族箱盖上安装有防水的照明装置， 所述的照明装置 为白炽灯或者不同颜色的LED灯； 水族箱配备水族箱进水管和水族箱出水管， 水族箱进水管 通过第一连接管与温度控制系统出水管连通， 水族箱出水管通过第二连接管与温度控制系 统连通。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述水族箱盖上安装有金属材质的把手， 方 便开合进行换水或者清理。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述的支架包括支撑框架和4条支撑腿， 其 顶部支撑框架的长度、 宽度与水族。
5、箱相对应， 支架高度为0.5-1.0米； 位于照明装置下方的 两条支撑腿安装有滑轨， 用于调节反射观察装置的角度， 滑轨上安装有滑动轴承， 滑动轴承 能够在支撑腿上上下垂直滑动并固定在任意位置； 四条支撑腿的末端安装有能够滑动的轮 子， 便于移动； 支架未安装滑轨的其中一条支撑腿上安装有拍照装置。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述的反射观察装置包括1个玻璃镜面， 能 够映射成像， 玻璃镜面安装在支架的四条支撑腿上， 玻璃镜面与水族箱底面成一定角度相 对； 玻璃镜面一端以弹簧式齿轮安装在支撑腿上的滑动轴承上， 另一端固定在支架另外两 条支撑腿的近地端10-20cm处， 如此玻璃镜面。
6、一端可在30-45度角度内调节， 匍匐于水族箱 底部的实验鱼能够在反射观察装置上成像， 便于观察实验鱼的无眼侧体色和测量全长等生 物学性状。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述的测量装置包括1个安装在反射观察装 置上且能够在反射观察装置上任意变换角度的尺子， 便于对成像于反射观察装置上的实验 鱼的生物学性状进行测量。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述的拍摄装置， 包括摄像头、 球形滑动阀 和连接杆， 摄像头安装在支架未安装滑轨的其中一条支撑腿上， 摄像头带有无线传输功能， 拍摄装置位于水族箱与反射观察装置之间， 摄像头通过一个自由伸缩的连接杆与位于支撑 腿上的球形滑动。
7、阀连接， 球形滑动阀能够在支撑腿上垂直移动并固定， 摄像头可以拍摄水 族箱内实验鱼的行为以及无眼侧体色变化情况； 摄像头拍摄的图像或视频能够通过wifi网 络与图像数据接收终端连接， 便于及时观察和测定记录。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述的无线传输装置， 是指无线路由器， 通 过与试验场所的网络连接生成wifi局域网络， 无线连接摄像头和图像数据接收终端。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述的图像数据接收终端， 是指包括手机、 pad或者电脑在内的可接收图像或数据的电子产品， 选择安装图像分析或数据分析软件， 便 于对实验鱼行为特征和生物学数据及时进行记录和统计。。
8、 9.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于所述的温度控制系统， 是指独立的温度控制 装置， 利用热交换器和空调机工作原理， 对水族箱内水温进行控制， 适宜实验鱼生长； 温度 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 107372281 A 2 控制系统进水管与水族箱出水管通过第二阀门和第二连接管连接， 温度控制系统出水管与 水族箱进水管通过第一连接管连接， 并通过第一阀门控制出水流速。 10.权利要求1所述的一种鱼类实验生物学观测装置的使用方法， 其特征在于它的方法 为将包括水族箱、 支架、 反射观察装置、 拍摄装置、 测量装置、 无线传输装置、 图像数据接收 终端和温度控制系统在内的装置组。
9、装在一起， 加入海水后进行试运转， 待系统稳定后放入 实验鱼进行观察和测量研究； 待实验鱼进入水族箱后， 系统正常运转； 水族箱内的水通过水 族箱出水管在第二阀门控制下进入温度控制系统， 经过温度调节后由温度控制系统出水管 流出通过第一连接管进入水族箱内， 循环利用； 水族箱每天清理排污一次， 清除底部的粪便 和残饵， 并补充更换新水15-20， 保持水质清洁； 实验过程中， 调节反射观察装置的角度， 打开上方照明装置和下方照明装置， 对水族箱内实验鱼进行直观的观察， 同时调节测量装 置， 对实验鱼进行测量； 打开拍摄装置， 能够对水族箱内实验鱼的行为进行图片和视频拍 摄， 同时通过无线传输装。
10、置， 传输到图像数据接收终端， 进行最终的图像和数据分析。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 107372281 A 3 一种鱼类实验生物学观测装置及使用方法 技术领域 0001 本发明属于鱼类生物学领域， 具体涉及一种鱼类实验生物学观测装置及使用方 法。 背景技术 0002 海水鱼类是海洋中种类数量和生物多样性最为丰富的脊椎动物类群， 也是构成人 类可利用海洋生物资源的重要部分。 几个世纪以来， 学者们通过观察、 测定和分析等手段对 鱼类生长、 发育、 繁殖等特性进行研究， 开拓了鱼类实验生物学研究领域， 逐渐掌握了鱼类 繁衍生息的动态规律和资源可持续利用的要义。 在鱼类实验生物学研。
11、究过程中， 需要对游 泳行为、 可量可数性状(全长、 体长、 体高、 头长等)、 体色、 摄食、 繁殖等基础生物学特性等进 行观测， 以获得第一手的实验数据。 然而， 不同鱼类的行为和生长发育等生物学特征具有种 的特异性， 如鲆鲽鱼类具有变态后体态改变、 底栖生活、 有眼与无眼侧体色及器官不对称、 雌雄个体生长差异大等特性， 在实验室条件下观察其无眼侧体色、 测量生长参数、 观察行为 特征时极为不便， 如需要对鱼体进行麻醉处理后方可进行观测， 如此容易对实验鱼造成生 理胁迫或损伤， 特别是小规格苗种， 进而对整个实验研究带来不可预料的不利影响， 甚至可 能因操作不当造成实验失败。 另外， 在鲆。
12、鲽鱼类商品活鱼销售过程中， 消费者多以无眼侧白 色作为野生和养殖鱼的判断依据， 如能直接观察所销售鱼类的无眼侧体色， 将为消费者带 来极大便利。 再者， 因为鱼类在养殖容器内保持游泳的生活习性， 需要设置专门的观测装置 来监测其游泳和摄食行为。 发明内容 0003 为解决上述技术问题， 本发明提供一种鱼类实验生物学观测装置及使用方法， 可 方便实现对鱼类体色、 行为的观察以及可量可数性状(全长、 体长、 体高、 头长等)的测量， 可 大大减少因人为操作对试验鱼类的胁迫影响， 提高实验成功率和工作效率， 节约劳动成本。 另外， 该装置还可用于鱼类在商场、 酒店、 博览会等公众场合的展示等用途。 。
13、0004 本发明是通过以下技术方案来实现的： 0005 一种鱼类实验生物学观测装置， 包括水族箱、 支架、 反射观察装置、 拍摄装置、 测量 装置、 无线传输装置、 图像数据接收终端和温度控制系统； 水族箱安装在支架上并与温度控 制系统连通； 反射观察装置安装在支架的四条支撑腿上， 反射观察装置上安装有测量装置； 支架一条支撑腿上安装具备无线传输功能的拍摄装置， 通过无线传输装置实现与图像数据 接收终端的无线通信， 及时传导数据和图像； 温度控制系统与水族箱连接， 保证水族箱内水 温适宜； 0006 所述的水族箱上配备水族箱盖， 水族箱盖上安装有防水的照明装置， 所述的照明 装置为白炽灯或者不。
14、同颜色的LED灯； 水族箱配备水族箱进水管和水族箱出水管， 水族箱进 水管通过第一连接管与温度控制系统出水管连通， 水族箱出水管通过第二连接管与温度控 制系统连通； 说 明 书 1/5 页 4 CN 107372281 A 4 0007 进一步， 所述水族箱盖上安装有金属材质的把手， 方便开合进行换水或者清理。 0008 进一步， 所述的水族箱为有机玻璃材质； 0009 进一步， 所述的水族箱盖为PVC材质； 0010 进一步， 所述的水族箱进水管和出水管为PPR材质， 连接管为PE材质的塑料软管。 0011 进一步， 所述的支架包括支撑框架和4条支撑腿， 其顶部支撑框架的长度、 宽度与 水族。
15、箱相对应， 支架高度为0.5-1.0米； 位于照明装置下方的两条支撑腿安装有滑轨， 用于 调节反射观察装置的角度， 滑轨上安装有滑动轴承， 滑动轴承能够在支撑腿上上下垂直滑 动并固定在任意位置； 四条支撑腿的末端安装有能够滑动的轮子， 便于移动； 支架未安装滑 轨的其中一条支撑腿上安装有拍照装置。 0012 进一步， 所述的反射观察装置包括1个玻璃镜面， 能够映射成像， 玻璃镜面安装在 支架的四条支撑腿上， 玻璃镜面与水族箱底面成一定角度相对； 玻璃镜面一端以弹簧式齿 轮安装在支撑腿上的滑动轴承上， 另一端固定在支架另外两条支撑腿的近地端10-20cm处， 如此玻璃镜面一端可在30-45度角度。
16、内调节， 匍匐于水族箱底部的实验鱼能够在反射观察 装置上成像， 便于观察实验鱼的无眼侧体色和测量全长等生物学性状。 0013 进一步， 所述的测量装置包括1个安装在反射观察装置上且能够在反射观察装置 上任意变换角度的尺子， 便于对成像于反射观察装置上的实验鱼的生物学性状进行测量； 0014 进一步， 所述的拍摄装置， 包括摄像头、 球形滑动阀和连接杆， 摄像头安装在支架 未安装滑轨的其中一条支撑腿上， 摄像头带有无线传输功能， 拍摄装置位于水族箱与反射 观察装置之间， 摄像头通过一个自由伸缩的连接杆与位于支撑腿上的球形滑动阀连接， 球 形滑动阀能够在支撑腿上垂直移动并固定， 摄像头可以拍摄水族。
17、箱内实验鱼的行为以及无 眼侧体色变化情况； 摄像头拍摄的图像或视频能够通过wifi网络与图像数据接收终端连 接， 便于及时观察和测定记录； 0015 进一步， 所述的无线传输装置， 是指无线路由器， 通过与试验场所的网络连接生成 wifi局域网络， 无线连接摄像头和图像数据接收终端； 0016 进一步， 所述的图像数据接收终端， 是指包括手机、 pad或者电脑在内的可接收图 像或数据的电子产品， 选择安装图像分析或数据分析软件， 便于对实验鱼行为特征和生物 学数据及时进行记录和统计。 0017 进一步， 所述的温度控制系统， 是指独立的温度控制装置， 利用热交换器和空调机 工作原理， 对水族箱。
18、内水温进行控制， 适宜实验鱼生长； 温度控制系统进水管与水族箱出水 管通过第二阀门和第二连接管连接， 温度控制系统出水管与水族箱进水管通过第一连接管 连接， 并通过第一阀门控制出水流速。 0018 本发明还提供了一种鱼类实验生物学观测装置的使用方法， 将包括水族箱、 支架、 反射观察装置、 拍摄装置、 测量装置、 无线传输装置、 图像数据接收终端和温度控制系统在 内的装置组装在一起， 加入海水后进行试运转， 待系统稳定后放入实验鱼进行观察和测量 研究； 待实验鱼进入水族箱后， 系统正常运转； 水族箱内的水通过水族箱出水管在第二阀门 控制下进入温度控制系统， 经过温度调节后由温度控制系统出水管流。
19、出通过第一连接管进 入水族箱内， 循环利用； 水族箱每天清理排污一次， 清除底部的粪便和残饵， 并补充更换新 水15-20， 保持水质清洁； 实验过程中， 调节反射观察装置的角度， 打开上方照明装置和下 方照明装置， 对水族箱内实验鱼进行直观的观察， 同时调节测量装置， 对实验鱼进行测量； 说 明 书 2/5 页 5 CN 107372281 A 5 打开拍摄装置， 能够对水族箱内实验鱼的行为进行图片和视频拍摄， 同时通过无线传输装 置， 传输到图像数据接收终端， 进行最终的图像和数据分析。 0019 本发明与现有技术相比较的有益效果： 0020 1、 本发明提供的鱼类实验生物学观测装置， 拆。
20、装和运输方便， 可以在任何条件下 工作， 非常便于在养殖场等生产场所开展实验研究工作。 本装置自带拍摄装置、 无线传输装 置， 可便于研究者对实验鱼类的实时监控， 大大提高了信息化程度， 提高了科研工作效率。 0021 2、 本发明提供的鱼类实验生物学观测装置， 可用来直接观察鱼类的行为学特征、 鲆鲽类无眼侧体色， 还可用于测定实验鱼可量可数性状等多种生物学试验用途。 可以方便 地对试验鱼的体色、 行为特性、 生长性状等进行实时图像和数据监测， 避免了因为麻醉操作 对实验鱼带来的生理胁迫， 同时减轻了科研人员的劳动强度。 0022 3、 本发明提供的鱼类实验生物学观测装置， 可按比例进行缩放，。
21、 或根据实际情况 进行改造， 可在科学研究或者商场、 酒店或者博览会等场合展示中应用， 具有科研研究和展 览展示的多种用途。 附图说明： 0023 图1、 鱼类实验生物学观测装置： 1、 水族箱； 2、 水族箱进水管； 3、 第一连接管； 4、 水 族箱盖； 5、 照明装置； 6、 水族箱出水管； 7、 第二阀门； 8、 温度控制系统； 9、 第一阀门； 10、 测量 装置； 11、 滑动轴承； 12、 ； 13、 反射观察装置； 14、 温度控制系统滑轮； 15、 图像数据接收终端； 16、 无线连接装置； 17、 支架滑轮； 18、 支架； 19、 球形滑动阀； 20、 拍摄装置。 具体实。
22、施方式 0024 下面通过实施例结合附图来对本发明的技术方案做进一步解释， 但本发明的保护 范围不受实施例任何形式上的限制。 0025 实施例： 鱼类实验生物学观测装置。 0026 一种鱼类实验生物学观察装置， 它包括水族箱、 支架、 反射观察装置、 拍摄装置、 测 量装置、 无线传输装置、 图像数据接收终端、 温度控制系统； 水族箱安装在支架上并与温度 控制系统联通； 反射观察装置安装在支架的四条支撑腿上， 反射观察装置上安装有测量装 置； 支架一条支撑腿上安装具备无线传输功能的拍摄装置， 通过无线传输装置实现与图像 数据接收终端的无线通信， 及时传导数据和图像； 温度控制系统与水族箱连接，。
23、 保证水族箱 内水温适宜； 0027 所述的水族箱上配备盖子， 盖子上安装有防水的上方照明装置， 所述的照明装置 为白炽灯或者不同颜色的LED灯； 水族箱配备水族箱进水管和水族箱出水管， 水族箱进水管 通过第一连接管与温度控制系统出水管连通， 水族箱出水管以第二阀门控制出水量和排水 速度， 并通过第二连接管与温度控制系统的进水管连通； 0028 如图1所示， 所述的观察装置具体包括水族箱1、 水族箱进水管2、 连第一接管3、 水 族箱盖4、 上方照明装置5、 水族箱出水管6、 第二阀门7、 温度控制系统8、 测量装置10、 滑动轴 承11、 12、 反射观察装置13、 温度控制系统滑轮14、 。
24、图像数据接收终端15、 无线连接装置16、 支架滑轮17、 支架18、 球形滑动阀19、 拍摄装置20。 0029 以下详细阐述鱼类实验生物学观测装置结构及使用方法： 说 明 书 3/5 页 6 CN 107372281 A 6 0030 1、 水族箱 0031 水族箱为长方体， 有机玻璃材质， 尺寸规格为1.2m0.5m0.6m， 或者根据实际需 要确定适宜的尺寸规格。 有机玻璃厚约8mm； 水族箱配备PVC材质的水族箱盖， 水族箱盖可掀 起便于观察、 换水和清理底部代谢废弃物， 盖子尺寸规格为1.2m0.5m， 盖子的内侧安装有 防水的LED照明装置5， 为水族箱内养殖鱼类提供光照。 00。
25、32 水族箱配备水族箱进水管2和水族箱出水管6， 进水管为PPR材质， 与PE材质的塑料 软第一连接管3连接， 第一连接管另一端与温度控制系统出水口连接在一起； 水族箱的出水 端设置PPR材质的出水管， 以第二阀门7控制出水量和排水速度， 水族箱出水管通过PE材质 的塑料软第二连接管与温度控制系统进水口连接， 第一阀门控制水族箱的进水量。 第二阀 门控制水族箱的排水量， 在清除水族箱粪便残饵等代谢废弃物时， 可将水族箱出水管与第 二连接管断开， 通过第二阀门将废弃物排出。 0033 2、 支架 0034 支架是水族箱的支撑装置， 为铝合金材质的立方体结构， 它包括支撑框架和4条支 撑腿， 其顶。
26、部支撑框架的长度、 宽度与水族箱相对应， 带有四条方形的支撑腿， 支撑腿高度 为0.8米。 支架的四条支撑腿的末端安装有可滑动的轮子， 便于移动。 位于水族箱内LED上方 照明装置下方的两条腿带有钢制滑轨， 其上安装有滑动轴承可沿支撑腿上下垂直滑动， 并 可在任意点固定， 用于调节反射观察装置的角度， 获得最为清晰的实验鱼图像。 0035 3、 反射观察装置 0036 反射观察装置包括一块一面不透明的玻璃， 厚度为6mm， 镜面向上， 反射观察装置 安装在支架的四条支撑腿上。 反射观察装置的一端以弹簧式齿轮连接在带有滑轨的两条支 撑腿上的滑动轴承上， 另一端固定在支架另外未安装滑轨的两条支撑腿。
27、上， 固定点距离地 面距离为20cm。 反射观察装置可通过滑动轴承的移动实现在30-45度角度内调节， 匍匐于水 族箱底部的实验鱼可在反射观察装置上成像， 可直观看到实验鱼无眼侧体色变化情况和游 泳行为状态， 同时还可方便测量实验鱼全长、 体高、 体长、 头长、 尾柄长等等生物学性状。 0037 4、 测量装置 0038 为了方便测量水族箱内实验鱼的生物学性状， 在反射观察装置的镜面上安装了一 个可在镜面上任意变换角度的尺子， 便于对成像于反射观察装置上的实验鱼进行全长、 体 长、 体高等生物学性状的测量。 0039 5、 拍摄装置 0040 拍摄装置是带有wifi传输功能的摄像头， 摄像头安。
28、装在支架的未安装滑轨的其中 一条支撑腿上， 摄像头位于水族箱与反射镜之间。 摄像头通过一个可伸缩的碳纤维材质的 连接杆与位于支撑腿上的球形滑动阀连接， 球形滑动阀可在支撑腿上垂直移动并可固定， 通过摄像头可以拍摄水族箱内实验鱼的行为以及无眼侧体色变化情况。 摄像头拍摄的图像 或视频可通过wifi网络与图像数据接收终端连接， 便于及时观察和测定记录。 0041 6、 无线传输装置 0042 在试验场所安装一个无线路由器， 与试验场所的网络连接后生成wifi局域网络， 在此网络内摄像头可实现与图像数据接收终端联通和图像、 数据的实时传输。 0043 7、 图像数据接收终端 0044 利用手机、 p。
29、ad或者电脑等可接收图像或数据的电子产品作为图像数据接收终端， 说 明 书 4/5 页 7 CN 107372281 A 7 其上可安装图像分析或数据分析软件， 便于对实验鱼行为特征和生物学数据及时进行记录 和统计。 0045 8、 温度控制系统 0046 设置一台温度控制装置， 其工作原理同热交换器和空调机， 主要功能是对水族箱 内水温进行控制， 以保证实验鱼正常生长和行为。 温度控制系统设置有金属材质的进水管 与出水管， 温度控制系统出水管通过PE塑料软第一连接管3与水族箱进水管连接， 温度控制 系统进水管与水族箱出水管连接， 并通过一个温度控制系统进水阀门控制进水流速。 温度 控制系统下。
30、方安装有温度控制系统滑轮14。 0047 9、 鱼类实验生物学观测装置使用方法 0048 在使用鱼类实验生物学观测装置开展科研或者展示时， 首先将水族箱、 支架、 反射 观察装置、 拍摄装置、 测量装置、 无线传输装置、 图像数据接收终端、 温度控制系统等部分按 顺序组装在一起。 在水族箱内加入海水后进行系统运转测试， 待系统运转稳定后， 调控水温 适宜， 再放入实验鱼进行观察和测量研究。 0049 鱼类实验生物学观测装置的使用步骤： 待实验鱼进入水族箱后， 系统正常运转。 水 族箱内的水通过水族箱出水管在第二阀门控制下进入温度控制系统， 经过温度调节后由温 度控制系统出水管流出通过第一连接管再由水族箱进水管进入水族箱内， 循环利用。 水族 箱每天清理排污一次， 清除底部的粪便和残饵等， 同时， 每天更换补充新水20左右， 保持 水质清洁。 在观察时， 适当调节反射观察装置的角度， 可以对水族箱内实验鱼进行直观的观 察， 同时调节测量装置， 对实验鱼进行测量。 打开拍摄装置， 可以对水族箱内实验鱼的行为 进行图片和视频拍摄， 同时通过无线传输装置， 传输到图像数据接收终端， 进行最终的图像 和数据分析。 说 明 书 5/5 页 8 CN 107372281 A 8 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 9 CN 107372281 A 9 。