CN103782914B - 全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，该系统包括设有数组电动驱动负重轮的围栏。所述围栏的前端设有食槽，其后端设有后围，其中部设有支撑架，其一侧设有带动力电源接头的接驳器；所述食槽上设有带传感器的食槽称重器，其前方设有螺旋搅拌筒，该螺旋搅拌筒的两端设有往复式割机机头，其底部均布有数十个梳理器头；所述后围后方设有耕耙机，该耕耙机的一端设有播种料斗；所述支撑架与所述食槽之间的上方设有遮阳篷；所述接驳器末端连有拖拉机兼控制室；所述围栏四周设有捕捉网或电击器。本发明既提高生产能力又提高土地品质，不但节约大量人力成本，而且有效提高了土地载畜量。

Description

全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统

技术领域

本发明涉及畜牧业技术领域，尤其涉及全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统。

背景技术

畜牧业是指利用畜禽等已经被人类驯化的动物，利用放牧、圈养或者二者结合的方式，饲养畜禽以取得动物产品或役畜的生产部门，是人类与自然界进行物质交换的极重要环节。它包括牲畜饲牧、家禽饲养、经济兽类驯养等。畜牧业具有⑴它的扩大再生产同各类畜禽内部的公畜、母畜、仔畜、幼畜的比例有十分密切关系。因此，保持合理的畜群结构，对加快畜牧业的发展十分重要；⑵饲料是畜牧业的基础，只有不断解决好饲料问题，才能加快畜牧业发展；⑶畜牧业的商品性很高，而产品又不便于运输而且易于腐坏。因此，要求收购、加工、贮藏、运输等方面密切配合；⑷畜牧业对于自然条件和经济条件有较大的适应性，既可以放牧，又可以舍饲的特点。而发展畜牧业需要具备下述必要的条件：自然条件适宜，即光、热、水、土适合各类牧草和牲畜的生长发育，草场面积较大，质量较好，类型较多；有一定的物质基础，生产潜力很大，能做到投资少、见效快、收益高；广大农民具有从事畜牧业生产的经验和技能等。畜牧业的类型很多，其中按饲料种类、畜种构成、经营方式，可分为农区畜牧业、牧区畜牧业和草地畜牧业。

农区畜牧业是指农区以舍饲为主的畜牧业，其具有如下特点：①以耗粮型副产品畜牧业为主——家畜种类主要是消耗粮食较多的猪、家禽、役畜和山羊等，饲料来源是棉子饼、豆粕、谷壳、麦麸、山芋等农业付产品、饲料陈年粮、秸秆和野草、野菜等，并利用山坡和零星草地放牧；②兼用型畜牧业比较发达，如乳役兼用或肉役兼用的养牛业、养马业和养驴业等；③以舍饲为主——除了在农作物收获后进行短期茬地放牧外，其余时间均在畜舍内进行人工饲养；④饲料费用占的比重比较高，一般占畜牧费的65%以上；能充分实现农牧结合，经营管理较为细致，生产水平较高；⑤经营方式主要是农家副业，还有国营牧场和畜牧专业户。目前农区畜牧业仍是中国畜牧业的主要部分。

牧区畜牧业是指在草原和荒漠地区、以放牧为主的畜牧业，其特点是家畜主要为草食动物，经营管理粗放，农牧结合不密切，饲草供应季节性波动大，易受灾害性天气的威胁，家畜生产力低而不均衡。牧区畜牧业所占面积占全国土地总面积50%以上，但牧畜头数仅占全国牲畜总头数的22%。长期以来，牧区靠天养畜，超载过牧，对草原利用多，建设少，因而植被严重退化。

草地畜牧业是指利用草地直接放牧牲畜，或将草地作为饲草刈割地以饲养牲畜的畜牧业，其特点是①天然放牧，破坏草场；②破坏后很难再生；③载畜量小，产量低下；④不能全产业链追溯。中国草地从植物群落着生的性质，可以分为天然草地、人工草地、半人工草地三类；从草地的分布情况，可以分为北方草场和南方草山草坡两类。中国草地畜牧业目前存在的问题是：草地资源退化，畜牧业生产力水平低。除经营方式不够先进外，也与这些地区自然条件较差有关。

世界上许多发达国家，无论国土面积大小和人口密度如何，畜牧业都很发达，除日本外，畜牧业产值均占农业总产值的50%以上，如美国为60%，英国70%，北欧一些国家80%~90%。我国自20世纪80年代以来，畜牧生产增长速度远远超过世界平均水平，但畜牧业的人均产量或产值，仍低于世界平均水平。

《全国畜牧业发展第十二个五年规划（2011-2015年）》中指出：⑴我国畜牧业发展方式仍然落后。当前我国畜牧生产中，小规模低水平的散养方式仍占相当大的比重，近40%的生猪由年出栏50头以下的散户提供，60%的奶牛由存栏20头以下的小户饲养。小户散养方式所固有的生产粗放、信息不灵、防疫条件差、标准化程度低、良种化程度不高等问题，严重制约了产业的持续健康发展。⑵保障畜产品质量安全压力加大。随着生活水平的不断提高，社会公众对畜产品安全的要求也越来越高，社会关注度空前加大。由于畜产品生产者素质参差不齐，部分生产者质量安全意识淡薄，非法使用违禁添加物的事件时有发生，对行业发展的冲击和影响很大。畜产品质量安全监管机制不健全，监管任务十分艰巨。⑶主要畜产品价格波动加剧。作为广大人民群众生活的必需品，肉蛋奶等主要畜产品的价格稳定事关城乡居民的切身利益，也是促进国民经济稳定运行的客观需要。但受畜产品生产特点和市场供求等因素的影响，畜产品价格呈波动态势。随着全球一体化进程的加快，国内外多重环境影响的传导联动日益加深，市场变化的放大效应还将进一步增强，畜产品价格波动的趋势仍将延续，为实施供给和价格调控带来巨大挑战。⑷资源紧缺问题不容忽视。随着畜牧业的快速发展，饲料粮需求增量将高于国内粮食预期增量，饲料资源紧缺将成为畜牧业发展的关键制约因素。作为饲料生产的重要原料，2010年我国进口大豆5480万吨，进口依存度达75%，鱼粉进口依存度也在70%以上；2010年饲用玉米用量超过1.1亿吨，饲用玉米已从供求平衡转向供应偏紧。同时，规模养殖用地难、用工难、融资难、养殖成本大等问题也对畜牧业发展形成严重制约。⑸重大动物疫病防控形势依然严峻。国内重大动物疫病防控形势依然严峻，布病、结核病、包虫病等人畜共患病有所抬头，严重威胁畜牧业发展和公共卫生安全。外来疫病防控难度大，周边国家禽流感等重大动物疫情持续发生，对我国疫病防控的威胁在短期内难以有效缓解。病毒变异速度的加快，也使得动物疫病防控难度不断加大。⑹生态环境制约日益凸显。随着社会公众环保意识的不断提高，环境保护和污染治理等系列法律法规的出台，对畜牧业污染防控提出了更高要求。由于畜禽养殖污染处理成本偏高，部分畜禽养殖者粪污处理意识薄弱，设施设备和技术力量缺乏，畜禽养殖污染已经成为制约现代畜牧业发展的瓶颈。⑺草原保护建设任务艰巨。近年来，虽然保护草原生态环境的观念逐步增强，但草原生态总体恶化的局面仍未能根本改变。目前，全国90%以上的可利用天然草原出现不同程度退化，人草畜矛盾突出，重点草原牲畜超载问题严重，草原畜牧业生产力不断下降。

我们人类普遍认为牲畜最好的食品是种子，但事实上，牲畜则认为最好的是青草。另外，人们普遍认为圈养的牲畜的肉质不如散养的好，其中一个主要原因就是目前牲畜的生长方式不同于传统的生长方式，因此，亟需建立一种有效的养殖方式使其既满足大众对安全、价廉物美的需求，又提高畜牧业的生产能力，同时也提高土地的品质。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既提高生产能力又提高土地品质的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统。

为解决上述问题，本发明所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：该系统包括设有数组电动驱动负重轮的围栏；所述围栏的前端设有食槽，其后端设有后围，其中部设有支撑架，其一侧设有带动力电源接头的接驳器；所述食槽上设有带传感器的食槽称重器，其前方设有螺旋搅拌筒，该螺旋搅拌筒的两端设有往复式割机机头，其底部均布有数十个梳理器头；所述后围后方设有耕耙机，该耕耙机的一端设有播种料斗；所述支撑架与所述食槽之间的上方设有遮阳篷；所述接驳器末端连有拖拉机兼控制室；所述围栏四周设有捕捉网或电击器。

所述拖拉机兼控制室包括四轮驱动的电动拖拉机，其前部设有电池组和带有工控机P1、工控机P2、工控机P3的控制室，其后部设有各种料斗和水箱；所述各种料斗和所述水箱分别连有相应的管道Ⅰ，并通过所述接驳器对应连接；所述工控机P3分别与食槽称重器、牧场系统计算机相连，该牧场系统计算机分别包括单个围栏信息交换模块、场内辅料存量信息模块、场内能量能源平衡模块、场内安全信息模块。

所述接驳器的一端与所述围栏中的侧管接头相连，其另一端与所述拖拉机兼控制室中的各种料斗和水箱所对应的管道Ⅰ相连；所述侧管接头上设有与所述各种料斗和所述水箱相连的管道Ⅰ所一一对应的管道Ⅱ。

所述往复式割机机头包括设有高速电机的电机轴、链条升降架、一组带有减速机Ⅰ的升降电机、一组带有减速机Ⅱ的往复电机和随动升降梳齿；所述电机轴的底部设有钢丝割刀；与所述链条升降架平行的所述往复式割机机头的一端设有所述一组升降电机，与所述链条升降架平行的所述往复式割机机头的另一端则设有所述一组往复电机；所述链条升降架上均布有数个所述随动升降梳齿；所述一组升降电机之间、所述一组往复电机之间、所述升降电机与所述往复电机之间均通过链轮相连；所述一组升降电机的机座之间设有所述链条升降架。

所述钢丝割刀通过法兰与所述电机轴相连。

与所述接驳器相对应的所述围栏一侧设有出栏通道，该出栏通道的末端设有由伸缩节构成的安全通道；所述安全通道内设有数组刷洗器，该刷洗器的前方通过隔门依次设有数个地面称重仪；每个所述地面称重仪对应设有一个牲畜舍；最末端的所述地面称重仪前设有通往货车的上货通道；所述数个地面称重仪均与所述拖拉机兼控制室中的工控机P1相连。

所述工控机P1、工控机P2、工控机P3通过无线信号分别与设在牲畜身上的耳标芯片、称重传感器、空气成分感应器、热交换传感器、口蹄疫感应器、疾病监测传感器、粪便尿液感应器、屁检测传感器相连。

所述围栏的一侧设有带动力电源接头的接驳器，其另一侧则设有承重轴承平台；所述承重轴承平台通过轴心固定于地面，并且其上设有控制中心。

所述围栏前部设有冬季保温大棚，该冬季保温大棚棚顶设有卷扬机，其前部设有往复式割机；所述往复式割机上设有粉碎机；所述卷扬机的一端设有螺旋挖坑机。

如上所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统的运行方法，包括以下步骤：

⑴所述围栏中的侧管接头与所述拖拉机兼控制室的动力电源接头通过所述接驳器连接后，工控机P1重启进行初始化；

⑵所述工控机P1分别显示昨日割草量、昨日进水量、根据不同种植物确定是否直耕、检疫情况、安全监控识别、辅料喂食量、控制总线、动力头接线；所述控制总线与工控机P3控制相接；所述动力头接线与工控机P2控制相接；

⑶对昨日喂餐结束后剩余量进行称量，当剩余量小于设定值时，则增加一日宽进度进行割草，当剩余量大于设定值时，则减少一日宽进度进行割草；同时计算牲畜只体重，确定当前进度；当割草完成后，放开安装在围栏前缘的安全栅栏进行饲喂；所述一日宽进度是指所述昨日割草量；

⑷根据昨日进水量、牲畜只体重及季节确定当前喂水量；同时，根据季节、温度、湿度参数确定进入冬季保温大棚的时机；如温度、湿度参数低于设定值，则提前进入所述冬季保温大棚；所述冬季保温大棚设有按太阳能、沼气、煤炭、电力电网顺序启动的加温装置；

⑸根据当前检疫情况，按防疫站规定的程序进行；

⑹根据安全监控识别判断，选择电击或启动捕捉网；

⑺根据辅料喂食量判断牲畜只体重、所属种别；

⑻按程序设定根据不同种植物确定是否直耕，当确定需要直耕时，耕耙机或播灌机运行；当确定不需要直耕时，则耕耙机或播灌机停止运行。

所述步骤⑵中的工控机P2控制方法包括以下步骤：

①所述工控机P2初始化；

②所述动力电源接头接驳确认；当处于接驳状态时，则耕耙机或播灌机运行、围栏电池组充电、判断往复式割机机头电力是否正常、判断电池组是否故障检测；当处于非接驳状态时，则只做自动监控，不耕作；

③当往复式割机机头电力正常时，设备正常运行；当往复式割机机头电力不正常，则重新接驳；

④当围栏电池组充满后进行浮充；

⑤当电池组出现故障时，则进行检测后修复运行；当电池组未出现故障时，则更换电池。

所述步骤⑵中的工控机P3控制方法是指首先工控机P3初始化；然后每次接驳后各程序自动进入新一次检测——即季节、温度、湿度全程记录保存，牲畜只体重检测，昨日剩余饲料量检测，安全检测，围栏内摄像监控，工作人员夜班记录；当工作人员夜班记录与自动记录一致时，则跳过；当工作人员夜班记录与自动记录不一致时，则重新做；同时与牧场系统计算机进行信息交换；若与所述牧场系统计算机信息一致，则跳过。

所述场内能量能源平衡模块由与储水池相连的电网抽水监控系统、多通道监控通道系统、设有下限报警装置的燃料库监控系统、与进料库相连的各仓库存量统计监控系统、与浮舫泵小池相连的水位监控系统、风力发电控制储能控制系统、沼气发生器及沼气浓度传感器、太阳浴镜群温度传感器、存栏畜通道体检出栏决策系统、发酵床畜舍加热墙温度传感器和与门卫相连的安全监控系统组成；所述风力发电控制储能控制系统与所述沼气发生器及沼气浓度传感器通过发电/充电蓄电池与所有电器相连；所述沼气发生器及沼气浓度传感器与所述太阳浴镜群温度传感器的一端与需加热的饲料/水相连；所述发酵床畜舍加热墙温度传感器分别与太阳浴镜群Ⅰ、电-气-煤-电顺序启动装置、空气-CO₂传感器相连；所述空气-CO₂传感器连有换热式通风装置。

具有上述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统的牧场，其特征在于：它包括毗邻行车道和河边的设有山门的基地、设在所述基地内的多个分别连有太阳浴镜群Ⅱ、沼气池、风电系统、水电系统、国家电网的移动围栏系统以及监控中心、仓储区、燃料库；所述山门的一侧设有监控区，其另一侧依次设有进货平台、出货平台，其前方为设有防疫区的内部通道；所述内部通道的一侧设有所述多个移动围栏系统，其另一侧依次设有所述监控中心、仓储区、燃料库；所述监控中心连有办公室和人员生活区；所述仓储区相邻两侧分设有单位车库区、电动车库；所述仓储区与所述燃料库之间设有电动车充换电站。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明将模拟野生状态与现代化畜牧业相结合，使牲畜的生长方式回归自然，重现“风吹草低见牛羊”的美丽景色。

2、全程自动化，节约大量人力成本：

在传统牧业中，人们主要是用饲料喂养牲畜，而饲料的加工过程却是复杂的：种植-收割-交粮-运输-加工-销售-喂养；而本发明则是种植-喂养，大大减少了人力成本。目前的饲料中都掺加有化学物质，但本发明则可以避免掺加化学物质，使牲畜直接吃到新鲜的具有传统意义的饲料，不但大大降低养殖成本，而且所获得的肉质鲜美，同时也大大降低了流通成本，从而降低了销售价格。

3、全程信息化，全过程产品可追溯：

本发明根据养殖、屠宰加工、仓储保管、物流配送、消费终端等诸追溯多环节建立了来源可追溯、去向可查证、责任可追究，食品安全管控等流通体系，使得牲畜在整个成长过程、运输过程都能做到可查询、可追溯，有效提高了食物的安全性。

4、土地逐年优化，克服化肥、农药带来的板结：

目前，耕地中的化学品残留量逐年增加，使得土地变得贫瘠，而本发明采用在贫瘠的土地上集中养牲畜，让它们在土地上吃草、拱地，同时它们的粪便直接滋养土地，使原本贫瘠的土地得到改善，重新拥有自我调节平衡的能力，达到一种平衡的供给模式，从而克服化肥、农药的使用所带来的土地板结现象。

5、采用农牧轮作方式优化土地：

轮作是指在同一块田地上，有顺序地在季节间或年间轮换种植不同的作物或复种组合的一种种植方式。轮作是用地养地相结合的一种生物学措施。轮作可以防治病、虫、草害；有利于均衡地利用土壤养分，各种作物从土壤中吸收各种养分的数量和比例各不相同。如禾谷类作物对氮和硅的吸收量较多，而对钙的吸收量较少；豆科作物吸收大量的钙，而吸收硅的数量极少。因此两类作物轮换种植，可保证土壤养分的均衡利用，避免其片面消耗；改善土壤理化性状，调节土壤肥力，谷类作物和多年生牧草有庞大根群，可疏松土壤、改善土壤结构；绿肥作物和油料作物，可直接增加土壤有机质来源。另外，轮种根系伸长深度不同的作物，深根作物可以利用由浅根作物溶脱而向下层移动的养分，并把深层土壤的养分吸收转移上来，残留在根系密集的耕作层。同时轮作可借根瘤菌的固氮作用，补充土壤氮素。

本发明中的牲畜在拟原生态的环境下，无需施用化肥，而是将其排泄物直接进入土壤，增加土壤肥力；同时采用轮作方式，不但使土地逐年肥沃，而且牲畜的饲料也总是保持新鲜、多样化。

6、大幅提高土地载畜量：

与原先的种植养殖模式相比，本发明是一种高效的种植模式，可使一年十种成为可能，大幅提高土地单产。例如，原先种植玉米，要等到玉米棒成熟，再将玉米杆给牲畜当饲料，而其实大量的玉米棒最终也是给牲畜当饲料了。但是，玉米在成长期间会发生分蘖现象，并且等玉米棒成熟时，玉米杆中的营养成分已经大幅降低，此时作为饲料已经没有太大的实用价值。而本发明的种植模式则是利用作物水分和养分最多的时候作为饲料喂给牲畜，同时作物分蘖反而可以提供更多的有价值的饲料，大大提高了土地的利用率，可实现了一年种十茬的目的。

7、高效利用太阳能，而植物是最好的太阳能转化器：

太阳能是取之不尽，用之不竭的且无污染的能源。绿色植物在太阳光的照射下，通过光合作用，吸收空气中的二氧化碳，形成有机物。这是一个太阳能最终转化成化学能的过程。虽然光合作用有诸多好处，但是绿色植物能固定的太阳能数量是很少的，据计算，绿色植物的光合作用的效率只有6.7%。虽然这个数字不大，但光合作用还是最高效的太阳能利用。据统计，我国西部的太阳能非常丰富，多数地区的年日照时数在3000小时以上，本发明特别适合在西部推广。

8、本发明可集中利用中国城镇化后大量荒芜的土地：

随着城镇化进程的发展，闲置、荒芜土地日益增多，土地的载畜量也不断降低，由于本发明属于工厂化的牧业模式，因此，可以让荒芜闲散的土地创造出更多的经济效益，不但解决人们对动物产品的需求，而且可以提高土地的利用率，于国于民都是有好处的。

9、增加粮食安全：

粮食既是关系国计民生和国家经济安全的重要战略物资，也是人民群众最基本的生活资料。粮食安全与社会的和谐、政治的稳定、经济的持续发展息息相关。作为人口最多的国家，中国的粮食安全问题尤为重要。

本发明利用非竞争性农业资源，发展营养体农业（营养体农业是上世纪90年代后期提出的新概念，它是一种以收获植物的根、茎、叶等营养器官为主要目的农业结构形式，其主要目的是为解决饲料问题而建立不收籽实而专门生产植物茎叶为主的农业生产系统。），将被动地采集野生饲料改为主动地增产与养殖业对路的营养体生物量，这无疑在解决饲料原料不足问题方面有着巨大潜力，也对解决因人畜共粮而导致的粮食安全问题产生巨大缓和作用。同时，本发明将“粮食-经济作物”二元种植结构变为“粮食-经济作物-饲料作物”三元种植结构，从而实现人畜分粮，保障了粮食安全。

10、为未来人类移居月球、火星探索造就一种全封闭集成化的牧业模式，近期可用于永兴岛等偏远岛屿军民鲜肉就地供应及肉食生产：

由于本发明属于全封闭、自动化、集成化的工业化牧业模式，而移居月球、火星则是人类的梦想，因此，将两者有机地集合在一起可为人类移居太空提供所必须的物质条件。而在近期本发明可以解决艰苦地方的肉食供应问题，如海南的永兴岛，永兴岛岛屿面积大，植物茂盛，水量充足，但无淡水资源，均无法饮用，中央低地不积水，通过应用本发明，可以给岛上军民提供足够的肉食品。

11、本发明的实施意味着降低牲畜对饲料的依赖。动物所产生的排泄物将会作为养料被土地和植物吸收，不需要人力来进行清理。整个畜牧系统是一种接近原生态的系统，本身具有调节能力，不会产生污染环境的物质。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2本发明的工作原理。

图3为本发明一年长度大田的原理示意图。

图4为本发明接驳器接驳头的放大图。

图5为本发明往复式割机机头结构示意图。

图6本发明出栏示意图。

图7本发明传感器分布示意图。

图8为本发明处理死亡牲畜的示意图。

图9为本发明冬季围栏前部示意图。

图10为本发明工控机P1程序接驳后重启控制图。

图11为本发明工控机P2控制图。

图12为本发明工控机P3控制图。

图13为本发明牧场系统计算机控制图。

图14为本发明旋转式围栏示意图。

图15为本发明相对直行式转变为往复式的示意图。

图16为本发明另一种相对直行式转变为往复式的示意图。

图17为本发明场内能量能源平衡。

图18为以本发明为基础的牧场示意图。

图中：1—电动驱动负重轮2—围栏3—食槽4—后围5—支撑架6—接驳器7—螺旋搅拌筒8—往复式割机机头9—梳理器头10—耕耙机11—播种料斗12—遮阳篷13—拖拉机兼控制室14—电池组15—控制室16—料斗17—水箱18—侧管接头19—动力电源接头20—电机轴21—链条升降架22—升降电机23—往复电机24—随动升降梳齿25—钢丝割刀26—法兰27—出栏通道28—伸缩节29—安全通道30—刷洗器31—地面称重仪32—牲畜舍33—货车34—耳标芯片35—称重传感器36—空气成分感应器37—热交换传感器38—口蹄疫感应器39—疾病监测传感器40—粪便尿液感应器41—屁检测传感器42—挖坑机43—冬季保温大棚44—卷扬机45—粉碎机46—牧场系统计算机47—单个围栏信息交换模块48—场内辅料存量信息模块49—场内能量能源平衡模块50—场内安全信息模块51—承重轴承平台52—储水池53—电网抽水监控系统54—多通道监控通道系统55—下限报警装置56—燃料库监控系统57—进料库58—各仓库存量统计监控系统59—水位监控系统60—风力发电控制储能控制系统61—沼气发生器及沼气浓度传感器62—太阳浴镜群温度传感器63—存栏畜通道体检出栏决策系统64—发酵床畜舍加热墙温度传感器65—安全监控系统66—发电/充电蓄电池67—所有电器68—需加热的饲料/水69—太阳浴镜群Ⅰ70—电-气-煤-电顺序启动装置71—空气-CO₂传感器72—换热式通风装置73—太阳浴镜群Ⅱ74—沼气池75—风电系统76—水电系统77—国家电网78—监控中心79—仓储区80—燃料库81—山门82—基地83—监控区84—进货平台85—出货平台86—防疫区87—内部通道88—办公室89—人员生活区90—单位车库区91—电动车库92—电动车充换电站。

具体实施方式

如图1、图2所示，全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，该系统包括设有数组电动驱动负重轮1的围栏2。围栏2的前端设有食槽3，其后端设有后围4，其中部设有支撑架5，其一侧设有带动力电源接头的接驳器6；食槽3上设有带传感器的食槽称重器，其前方设有螺旋搅拌筒7，该螺旋搅拌筒7的两端设有往复式割机机头8，其底部均布有数十个梳理器头9；后围4后方设有耕耙机，该耕耙机10的一端设有播种料斗11；支撑架5与食槽3之间的上方设有遮阳篷12；接驳器6末端连有拖拉机兼控制室13；围栏2四周设有捕捉网或电击器。每餐食后食槽称重器称量剩余量，以确定下一餐进度（长度）。梳理器头9将植物适当固定后，由往复式割机机头8对植物分多层割。

拖拉机兼控制室13包括四轮驱动的电动拖拉机，其前部设有电池组14和带有工控机P1、工控机P2、工控机P3的控制室15，其后部设有各种料斗16和水箱17。各种料斗16和水箱17分别连有相应的管道Ⅰ，并通过接驳器6对应连接；工控机P3分别与食槽称重器、牧场系统计算机46相连，该牧场系统计算机46分别包括单个围栏信息交换模块47、场内辅料存量信息模块48、场内能量能源平衡模块49、场内安全信息模块50（参见图13）。

场内能量能源平衡模块49由与储水池52相连的电网抽水监控系统53、多通道监控通道系统54、设有下限报警装置55的燃料库监控系统56、与进料库57相连的各仓库存量统计监控系统58、与浮舫泵小池相连的水位监控系统59、风力发电控制储能控制系统60、沼气发生器及沼气浓度传感器61、太阳浴镜群温度传感器62、存栏畜通道体检出栏决策系统63、发酵床畜舍加热墙温度传感器64和与门卫相连的安全监控系统65组成（参见图17）。风力发电控制储能控制系统60与沼气发生器及沼气浓度传感器61通过发电/充电蓄电池66与所有电器67相连；沼气发生器及沼气浓度传感器61与太阳浴镜群温度传感器62的一端与需加热的饲料/水68相连；发酵床畜舍加热墙温度传感器64分别与太阳浴镜群Ⅰ69、电-气-煤-电顺序启动装置70、空气-CO₂传感器71相连；空气-CO₂传感器71连有换热式通风装置72。

接驳器6的一端与围栏2中的侧管接头18相连，其另一端与拖拉机兼控制室13中的各种料斗16和水箱17所对应的管道Ⅰ相连；侧管接头18上设有与各种料斗16和水箱17相连的管道Ⅰ所一一对应的管道Ⅱ（参见图4）。

往复式割机机头8包括设有高速电机的电机轴20、链条升降架21、一组带有减速机Ⅰ的升降电机22、一组带有减速机Ⅱ的往复电机23和随动升降梳齿24（参见图5）。电机轴20的底部设有钢丝割刀25；与链条升降架21平行的往复式割机机头8的一端设有一组升降电机22，与链条升降架21平行的往复式割机机头8的另一端则设有一组往复电机23；链条升降架21上均布有数个随动升降梳齿24；一组升降电机22之间、一组往复电机23之间、升降电机22与往复电机23之间均通过链轮相连；一组升降电机22的机座之间设有链条升降架21。钢丝割刀25通过法兰26与电机轴20相连。

与接驳器6相对应的围栏2一侧设有出栏通道27，该出栏通道27的末端设有由伸缩节28构成的安全通道29；安全通道29内设有数组刷洗器30，该刷洗器30的前方通过隔门依次设有数个地面称重仪31；每个地面称重仪31对应设有一个牲畜舍32；最末端的地面称重仪31前设有通往货车33的上货通道；数个地面称重仪31均与拖拉机兼控制室13中的工控机P1相连（参见图6）。

工控机P1、工控机P2、工控机P3通过无线信号分别与设在牲畜身上的耳标芯片34、称重传感器35、空气成分感应器36、热交换传感器37、口蹄疫感应器38、疾病监测传感器39、粪便尿液感应器40、屁检测传感器41相连（参见图7）。

围栏2前部设有冬季保温大棚43，该冬季保温大棚43棚顶设有卷扬机44，其前部设有往复式割机；往复式割机上设有粉碎机45；卷扬机44的一端设有螺旋挖坑机42（参见图8、图9）。当发现死亡的牲畜时，用挖坑机42挖坑，然后通过卷扬机44将死亡的牲畜投入坑中进行掩埋，形成自然肥料。

上述全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统是采用的相对直行式的工作线路工作，本发明也可采用如图15、图16所示的往复式工作线路进行工作。

上述全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统的运行方法，包括以下步骤（参见图10）：

⑴围栏2中的侧管接头18与拖拉机兼控制室13的动力电源接头19通过接驳器6连接后，工控机P1重启进行初始化。

⑵工控机P1分别显示昨日割草量、昨日进水量、根据不同种植物确定是否直耕、检疫情况、安全监控识别、辅料喂食量、控制总线、动力头接线；控制总线与工控机P3控制相接；动力头接线与工控机P2控制相接。

其中：

工控机P2控制方法包括以下步骤（参见图11）：

①所述工控机P2初始化；

②所述动力电源接头19接驳确认；当处于接驳状态时，则耕耙机10或播灌机运行、供围栏2电池组14充电、判断往复式割机机头8电力是否正常、判断电池组14是否故障检测；当处于非接驳状态时，则只做自动监控，不耕作；电池组14只用于围栏控制部分供电；

③当往复式割机机头8电力正常时，设备正常运行；当往复式割机机头8电力不正常，则重新接驳；

④当围栏2电池组14充满后进行浮充；

⑤当电池组14出现故障时，则进行检测后修复运行；当电池组14未出现故障时，则更换电池。

工控机P3控制方法是指首先工控机P3初始化；然后每次接驳后各程序自动进入新一次检测——即季节、温度、湿度全程记录保存，牲畜只体重检测，昨日剩余饲料量检测，安全检测，围栏内摄像监控，工作人员夜班记录；当工作人员夜班记录与自动记录一致时，则跳过；当工作人员夜班记录与自动记录不一致时，则重新做；同时与牧场系统计算机46进行信息交换；若与所述牧场系统计算机46信息一致，则跳过（参见图12）。

⑶对昨日喂餐结束后剩余量进行称量，当剩余量小于设定值时，则增加一日宽进度进行割草，当剩余量大于设定值时，则减少一日宽进度进行割草；同时计算牲畜只体重，确定当前进度；当割草完成后，放开安装在围栏2前缘的安全栅栏进行饲喂；一日宽进度是指所述昨日割草量（参见图3）。

⑷根据昨日进水量、牲畜只体重及季节确定当前喂水量；同时，根据季节、温度、湿度参数确定进入冬季保温大棚43的时机；如温度、湿度参数低于设定值，则提前进入冬季保温大棚43；冬季保温大棚43设有按太阳能、沼气、煤炭、电力电网顺序启动的加温装置。

⑸根据当前检疫情况，按防疫站规定的程序进行。

⑹根据安全监控识别判断，选择电击或启动捕捉网。

⑺根据辅料喂食量判断牲畜只体重、所属种别。

⑻按程序设定根据不同种植物确定是否直耕，当确定需要直耕时，耕耙机10或播灌机运行；当确定不需要直耕时，则耕耙机10或播灌机停止运行。

本发明也可采用下述围栏系统来实现围栏的旋转：围栏2的一侧设有带动力电源接头19的接驳器6，其另一侧则设有承重轴承平台51；承重轴承平台51通过轴心固定于地面，并且其上设有控制中心（参见图14）。

具有上述全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统的牧场，它包括毗邻行车道和河边的设有山门81的基地82、设在基地82内的多个分别连有太阳浴镜群Ⅱ73、沼气池74、风电系统75、水电系统76、国家电网77的移动围栏系统以及监控中心78、仓储区79、燃料库80（参见图18）。山门81的一侧设有监控区83，其另一侧依次设有进货平台84、出货平台85，其前方为设有防疫区86的内部通道87；内部通道87的一侧设有多个移动围栏系统，其另一侧依次设有监控中心78、仓储区79、燃料库80；监控中心78连有办公室88和人员生活区89；仓储区79相邻两侧分设有单位车库区90、电动车库91；仓储区79与燃料库80之间设有电动车充换电站92。

Claims (12)

1.全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：该系统包括设有数组电动驱动负重轮（1）的围栏（2）；所述围栏（2）的前端设有食槽（3），其后端设有后围（4），其中部设有支撑架（5），其一侧设有带动力电源接头（19）的接驳器（6）；所述食槽（3）上设有带传感器的食槽称重器，其前方设有螺旋搅拌筒（7），该螺旋搅拌筒（7）的两端设有往复式割机机头（8），其底部均布有数十个梳理器头（9）；所述后围（4）后方设有耕耙机（10），该耕耙机（10）的一端设有播种料斗（11）；所述支撑架（5）与所述食槽（3）之间的上方设有遮阳篷（12）；所述接驳器（6）末端连有拖拉机兼控制室（13）；所述围栏（2）四周设有捕捉网或电击器；所述围栏（2）的一侧设有带动力电源接头（19）的接驳器（6），其另一侧则设有承重轴承平台（51）；所述承重轴承平台（51）通过轴心固定于地面，并且其上设有控制中心；所述围栏（2）前部设有冬季保温大棚（43），该冬季保温大棚（43）棚顶设有卷扬机（44），其前部设有往复式割机；所述往复式割机上设有粉碎机（45）；所述卷扬机（44）的一端设有螺旋挖坑机（42）。

2.如权利要求1所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：所述拖拉机兼控制室（13）包括四轮驱动的电动拖拉机，其前部设有电池组（14）和带有工控机P1、工控机P2、工控机P3的控制室（15），其后部设有各种料斗（16）和水箱（17）；所述各种料斗（16）和所述水箱（17）分别连有相应的管道Ⅰ，并通过所述接驳器（6）对应连接；所述工控机P3分别与食槽称重器、牧场系统计算机（46）相连，该牧场系统计算机（46）分别包括单个围栏信息交换模块（47）、场内辅料存量信息模块（48）、场内能量能源平衡模块（49）、场内安全信息模块（50）。

3.如权利要求1所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：所述接驳器（6）的一端与所述围栏（2）中的侧管接头（18）相连，其另一端与所述拖拉机兼控制室（13）中的各种料斗（16）和水箱（17）所对应的管道Ⅰ相连；所述侧管接头（18）上设有与所述各种料斗（16）和所述水箱（17）相连的管道Ⅰ所一一对应的管道Ⅱ。

4.如权利要求1所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：所述往复式割机机头（8）包括设有高速电机的电机轴（20）、链条升降架（21）、一组带有减速机Ⅰ的升降电机（22）、一组带有减速机Ⅱ的往复电机（23）和随动升降梳齿（24）；所述电机轴（20）的底部设有钢丝割刀（25）；与所述链条升降架（21）平行的所述往复式割机机头（8）的一端设有所述一组升降电机（22），与所述链条升降架（21）平行的所述往复式割机机头（8）的另一端则设有所述一组往复电机（23）；所述链条升降架（21）上均布有数个所述随动升降梳齿（24）；所述一组升降电机（22）之间、所述一组往复电机（23）之间、所述升降电机（22）与所述往复电机（23）之间均通过链轮相连；所述一组升降电机（22）的机座之间设有所述链条升降架（21）。

5.如权利要求4所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：所述钢丝割刀（25）通过法兰（26）与所述电机轴（20）相连。

6.如权利要求1所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：与所述接驳器（6）相对应的所述围栏（2）一侧设有出栏通道（27），该出栏通道（27）的末端设有由伸缩节（28）构成的安全通道（29）；所述安全通道（29）内设有数组刷洗器（30），该刷洗器（30）的前方通过隔门依次设有数个地面称重仪（31）；每个所述地面称重仪（31）对应设有一个牲畜舍（32）；最末端的所述地面称重仪（31）前设有通往货车（33）的上货通道；所述数个地面称重仪（31）均与所述拖拉机兼控制室（13）中的工控机P1相连。

7.如权利要求2所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：所述工控机P1、工控机P2、工控机P3通过无线信号分别与设在牲畜身上的耳标芯片（34）、称重传感器（35）、空气成分感应器（36）、热交换传感器（37）、口蹄疫感应器（38）、疾病监测传感器（39）、粪便尿液感应器（40）、屁检测传感器（41）相连。

8.如权利要求1所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统的运行方法，包括以下步骤：

⑴所述围栏（2）中的侧管接头（18）与所述拖拉机兼控制室（13）的动力电源接头（19）通过所述接驳器（6）连接后，工控机P1重启进行初始化；

⑵所述工控机P1分别显示昨日割草量、昨日进水量、根据不同种植物确定是否直耕、检疫情况、安全监控识别、辅料喂食量、控制总线、动力头接线；所述控制总线与工控机P3控制相接；所述动力头接线与工控机P2控制相接；

⑶对昨日喂餐结束后剩余量进行称量，当剩余量小于设定值时，则增加一日宽进度进行割草，当剩余量大于设定值时，则减少一日宽进度进行割草；同时计算牲畜只体重，确定当前进度；当割草完成后，放开安装在围栏（2）前缘的安全栅栏进行饲喂；所述一日宽进度是指所述昨日割草量；

⑷根据昨日进水量、牲畜只体重及季节确定当前喂水量；同时，根据季节、温度、湿度参数确定进入冬季保温大棚（43）的时机；如温度、湿度参数低于设定值，则提前进入所述冬季保温大棚（43）；所述冬季保温大棚（43）设有按太阳能、沼气、煤炭、电力电网顺序启动的加温装置；

⑸根据当前检疫情况，按防疫站规定的程序进行；

⑹根据安全监控识别判断，选择电击或启动捕捉网；

⑺根据辅料喂食量判断牲畜只体重、所属种别；

⑻按程序设定根据不同种植物确定是否直耕，当确定需要直耕时，耕耙机（10）或播灌机运行；当确定不需要直耕时，则耕耙机（10）或播灌机停止运行。

9.如权利要求8所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统的运行方法，其特征在于：所述步骤⑵中的工控机P2控制方法包括以下步骤：

①所述工控机P2初始化；

②所述动力电源接头（19）接驳确认；当处于接驳状态时，则耕耙机（10）或播灌机运行、围栏（2）电池组（14）充电、判断往复式割机机头（8）电力是否正常、判断电池组（14）是否故障检测；当处于非接驳状态时，则只做自动监控，不耕作；

③当往复式割机机头（8）电力正常时，设备正常运行；当往复式割机机头（8）电力不正常，则重新接驳；

④当围栏（2）电池组（14）充满后进行浮充；

⑤当电池组（14）出现故障时，则进行检测后修复运行；当电池组（14）未出现故障时，则更换电池。

10.如权利要求8所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统的运行方法，其特征在于：所述步骤⑵中的工控机P3控制方法是指首先工控机P3初始化；然后每次接驳后各程序自动进入新一次检测——即季节、温度、湿度全程记录保存，牲畜只体重检测，昨日剩余饲料量检测，安全检测，围栏内摄像监控，工作人员夜班记录；当工作人员夜班记录与自动记录一致时，则跳过；当工作人员夜班记录与自动记录不一致时，则重新做；同时与牧场系统计算机（46）进行信息交换；若与所述牧场系统计算机（46）信息一致，则跳过。

11.如权利要求2所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统，其特征在于：所述场内能量能源平衡模块（49）由与储水池（52）相连的电网抽水监控系统（53）、多通道监控通道系统（54）、设有下限报警装置（55）的燃料库监控系统（56）、与进料库（57）相连的各仓库存量统计监控系统（58）、与浮舫泵小池相连的水位监控系统（59）、风力发电控制储能控制系统（60）、沼气发生器及沼气浓度传感器（61）、太阳浴镜群温度传感器（62）、存栏畜通道体检出栏决策系统（63）、发酵床畜舍加热墙温度传感器（64）和与门卫相连的安全监控系统（65）组成；所述风力发电控制储能控制系统（60）与所述沼气发生器及沼气浓度传感器（61）通过发电/充电蓄电池（66）与所有电器（67）相连；所述沼气发生器及沼气浓度传感器（61）与所述太阳浴镜群温度传感器（62）的一端与需加热的饲料/水（68）相连；所述发酵床畜舍加热墙温度传感器（64）分别与太阳浴镜群Ⅰ（69）、电-气-煤-电顺序启动装置（70）、空气-CO₂传感器（71）相连；所述空气-CO₂传感器（71）连有换热式通风装置（72）。

12.具有如权利要求1所述的全智能模拟原生态畜牧业移动围栏系统的牧场，其特征在于：它包括毗邻行车道和河边的设有山门（81）的基地（82）、设在所述基地（82）内的多个分别连有太阳浴镜群Ⅱ（73）、沼气池（74）、风电系统（75）、水电系统（76）、国家电网（77）的移动围栏系统以及监控中心（78）、仓储区（79）、燃料库（80）；所述山门（81）的一侧设有监控区（83），其另一侧依次设有进货平台（84）、出货平台（85），其前方为设有防疫区（86）的内部通道（87）；所述内部通道（87）的一侧设有所述多个移动围栏系统，其另一侧依次设有所述监控中心（78）、仓储区（79）、燃料库（80）；所述监控中心（78）连有办公室（88）和人员生活区（89）；所述仓储区（79）相邻两侧分设有单位车库区（90）、电动车库（91）；所述仓储区（79）与所述燃料库（80）之间设有电动车充换电站（92）。