產(chǎn)品功能及特點(diǎn)

動物呼吸測熱系統(tǒng)由動物人工氣候室主體與內(nèi)置模塊化能量代謝艙構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)環(huán)境調(diào)控與精準(zhǔn)測量的優(yōu)秀結(jié)合。

• 精準(zhǔn)：實(shí)時、連續(xù)、高精度監(jiān)測 O?/CO?/CH?/NH? 氣體交換，量化凈能（NE）、代謝能（ME）等關(guān)鍵指標(biāo)。

• 可控：集成人工氣候室，精確模擬并控制溫度、濕度、光照等環(huán)境因子，實(shí)現(xiàn)環(huán)境-代謝互作研究。

• 智能：同步采集攝食、飲水、體重、活動及行為視頻數(shù)據(jù)，構(gòu)建多維度代謝表型圖譜。

• 可靠：專為長期、穩(wěn)定、無人值守的科研與生產(chǎn)場景設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)安全可追溯.

1.代謝率與能量平衡

1.間接量熱法代謝監(jiān)測：通過測量氧氣消耗（VO?）和二氧化碳產(chǎn)生（VCO?），計(jì)算基礎(chǔ)代謝率（BMR）、耗氧量、產(chǎn)熱量、呼吸交換比（RER），是評估能量代謝的“金標(biāo)準(zhǔn)"。

2.系統(tǒng)可以收集糞便和尿液，可進(jìn)行甲烷的實(shí)時監(jiān)測，進(jìn)行凈能分析，分析指標(biāo)主要包括：

• 測量總能量攝入（Gross Energy, GE），糞便中的能量（Fecal Energy, FE），尿液中的能量（Urinary Energy, UE），甲烷排放所造成的能量損失（Methane Energy, ME），熱增耗（Heat Increment, HI）

2.攝食、飲水、體重監(jiān)測：

• 實(shí)時記錄進(jìn)食量、飲水量、體重變化，構(gòu)建“攝入-體重"動態(tài)曲線，用于評估食欲調(diào)節(jié)、肥胖模型或藥物干預(yù)效果。

• 攝食飲水控制，可編程控制喂食/飲水時間，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營養(yǎng)干預(yù) ，用于間歇性禁食實(shí)驗(yàn)。

• 攝食飲水偏好測試（如高脂 vs 正常飼料）

3.生理指標(biāo)遙測：

通過無線微型傳感器（如心率、體溫、血壓、腦電、肌電）實(shí)時監(jiān)測體內(nèi)生理狀態(tài)，無需束縛，減少應(yīng)激，適用于長期慢性研究。

4.樣本采集

自動收集動物糞便和尿液，防止降解，用于后續(xù)代謝組學(xué)、激素分析、微生物群研究。

5.環(huán)境控制

人工氣候室是一種能夠模擬各種氣候條件以滿足動物研究需求的實(shí)驗(yàn)室，可實(shí)現(xiàn)恒溫、恒濕及光照控制。溫度：6℃ ~ 42℃，精度 ±0.8℃；濕度：30%RH ~ 95%RH，精度 ±4%RH；光照：0-1000lx，100 級可調(diào)，模擬光照晝夜節(jié)律；實(shí)時監(jiān)測溫度濕度，配備智能新風(fēng)系統(tǒng)：新風(fēng)換氣量 10 - 950 m3/h 連續(xù)可調(diào)，保障艙內(nèi)空氣品質(zhì)。

6.多方位監(jiān)控

• 超高清視覺感知，智能云臺控制，高保真音頻采集，云端協(xié)同與遠(yuǎn)程管理

7.矩陣式高精度氣體分析技術(shù)

采用多傳感器協(xié)同的矩陣式測量架構(gòu)，有效解決傳統(tǒng)傳感器漂移與精度瓶頸。通過智能數(shù)據(jù)融合與自適應(yīng)校正算法，確保O?（精度≤0.01%）與CO?（精度≤0.01%）測量的長期穩(wěn)定性與可靠性。

為了進(jìn)一步提高儀器的準(zhǔn)確性，塔望科技采用矩陣式測量方式，該方式自成閉環(huán)系統(tǒng)，可自動通過差異率數(shù)據(jù)得到更高精度更佳穩(wěn)定性的數(shù)據(jù)。塔望科技的矩陣式測量技術(shù)是為了解決能量代謝測量中氧氣傳感器精度和穩(wěn)定性問題而設(shè)計(jì)的，它通過構(gòu)建一個傳感器網(wǎng)絡(luò)來提高整體系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可靠性。

系統(tǒng)組成

動物呼吸測熱系統(tǒng)（動物能量代謝艙）主要由動物人工氣候室主體、氣體分析儀與控制器、攝像系統(tǒng)、新風(fēng)及氣體循環(huán)控制系統(tǒng)、各監(jiān)測功能模塊、計(jì)算機(jī)及軟件組成。  

系統(tǒng)配置可移動式豬用、家禽用及反芻動物專用代謝系統(tǒng)，滿足不同物種、不同體型的精細(xì)化研究需求。

反芻動物實(shí)驗(yàn)代謝系統(tǒng)

豬用能量代謝艙

家禽呼吸測熱系統(tǒng)

專業(yè)版數(shù)據(jù)采集與分析軟件

• 一體化平臺：集成數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、實(shí)時顯示、回放分析于一體。

• 合規(guī)安全：符合GLP規(guī)范，支持用戶權(quán)限管理、操作審計(jì)追蹤，數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為Excel/TXT等格式。

• 監(jiān)測參數(shù)全面：VO2、O2in、O2out、DO2、ACCO2、VCO2、CO2in、CO2out、DCO2、DNH3、ACCCO2、RER、HEAT，Activity，進(jìn)食、飲水、體重數(shù)據(jù)

核心應(yīng)用領(lǐng)域

1. 動物營養(yǎng)研究：從“經(jīng)驗(yàn)配方"邁向“精準(zhǔn)凈能體系"

傳統(tǒng)飼料評價多依賴消化能（DE）或代謝能（ME），難以反映動物真實(shí)可利用能量。本系統(tǒng)基于間接測熱法，可精確測定動物在特定飼糧下的氧氣消耗量（VO?）、二氧化碳產(chǎn)生量（VCO?）、甲烷排放（CH?）及熱增耗（HI），進(jìn)而計(jì)算凈能（NE）——即真正用于維持與生產(chǎn)的有效能量。

2. 遺傳育種：以代謝表型驅(qū)動“高效低碳"品種選育

飼料效率（如RFI, Residual Feed Intake）和甲烷排放具有中等遺傳力，是未來育種的關(guān)鍵性狀。本系統(tǒng)可對個體動物進(jìn)行長期、連續(xù)、無應(yīng)激的代謝監(jiān)測，精準(zhǔn)獲取其：

• 日均凈能需求

• 單位增重能耗

• 甲烷排放強(qiáng)度（g CH?/kg DMI）

• 攝食行為模式（如采食頻次、單次采食量）

這些高價值表型數(shù)據(jù)可與基因組信息融合，構(gòu)建基因組選擇模型（GS），加速篩選出“吃得少、長得快、排得少"的優(yōu)良種畜，推動畜牧業(yè)向資源節(jié)約型、環(huán)境友好型轉(zhuǎn)型。

3. 環(huán)境生理學(xué)：解碼“氣候-代謝-健康"互作機(jī)制

在全。球氣候變化與集約化養(yǎng)殖背景下，環(huán)境脅迫（如熱應(yīng)激、濕冷、光照紊亂）顯著影響動物能量分配策略。依托人工氣候室+代謝艙一體化平臺，可精準(zhǔn)模擬極。端溫度（6–42℃）、高濕（>90%RH）、晝夜節(jié)律紊亂等場景；

實(shí)時觀測動物如何通過調(diào)整代謝率、改變行為（如減少活動、增加飲水）、重構(gòu)能量分配來應(yīng)對脅迫；

揭示熱應(yīng)激閾值、舒適區(qū)范圍、適應(yīng)性調(diào)節(jié)機(jī)制，為智能環(huán)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與福利養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)制定提供科學(xué)依據(jù)。

4. 疫病與健康管理：構(gòu)建“代謝-行為"雙維度早期預(yù)警體系

動物在感染、炎癥或亞臨床疾病初期，常表現(xiàn)為代謝率異常波動（如基礎(chǔ)代謝升高）和行為模式改變（如采食減少、活動下降、叫聲異常）。

本系統(tǒng)通過：連續(xù)監(jiān)測 VO?、VCO?、RER（呼吸商），捕捉能量代謝失衡信號，視頻分析識別站立/躺臥時間、行走軌跡、社交互動等行為特征，實(shí)現(xiàn)對疾病發(fā)生前24–72小時的超早期預(yù)警，大幅降低治療成本與死亡率，提升生物安全水平與動物福利。

部分引用文獻(xiàn)

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