CN104360651A - 一种圈养环境监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种圈养环境监控系统,包括中央控制区和与中央控制区连接的多个圈舍系统;中央控制区包括主控制器和控制柜;主控制器上设有专家控制系统,专家控制系统上储存有畜禽源信息和专家知识;控制柜上设有温度控制驱动装置、通风设备驱动装置和喂料设备驱动装置;圈舍系统包括检测系统和维护系统;检测系统包括温度检测、湿度检测和气敏检测装置;维护系统具有过滤和清洁功能,包括温度控制设备、通风设备和喂料设备。本系统能够实现实时、精准的控制,圈舍环境稍有偏差,系统会及时纠正,使圈舍始终维持在有利于畜禽生长的环境。

Description

一种圈养环境监控系统
技术领域
[0001] 本发明涉及环境监控系统,具体涉及一种圈养环境监控系统。
背景技术
[0002]目前,我国的畜禽养殖业已由传统的农户散养为主、逐步发展成为以大中型养殖场为主的集约化养殖模式。
[0003] 作为一个现化的养殖场,为了保证畜禽的健康生长,提高出栏率,对畜禽的生长环境要求较高。夏天不能太热,一般安装有风机、喷淋等降温设备;冬天不能太冷,安装有各种加热器,如,加热灯、发热电阻丝等,在温度过低时,便于升温;湿度过大或氨气浓度过大时,需要通风设备来保持良好的空气环境。合理地使用这些设备,可降低环境温度、湿度、氨气等对畜禽构成的危害。从而为畜禽提供一个良好的生活环境,少生病、长得快,具有较高的经济效益和社会效益。
[0004] 然而,虽然目前许多养殖场都拥有了这些设备,但是这些设备的使用,还停留在人工控制操作上,不能随时准确根据环境把握设备的启停时间,也不能使环境和设备的运行达到最佳协调。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种圈养环境监控系统,可以实时不间断的实现对圈舍内的温度、湿度和氨气值的自动控制。
[0006] 本发明的一个实施例提供了一种圈养环境监控系统,包括中央控制区和与中央控制区连接的多个圈舍系统;中央控制区包括主控制器和控制柜;主控制器上设有专家控制系统,专家控制系统上储存有畜禽源信息和专家知识;控制柜上设有温度控制驱动装置、通风设备驱动装置和喂料设备驱动装置;圈舍系统包括检测系统和维护系统;检测系统包括温度检测、湿度检测和气敏检测装置;维护系统具有过滤和清洁功能,包括温度控制设备、通风设备和喂料设备。
[0007] 本发明提供的圈养环境监控系统产生的有益效果为:
1、能够实现实时、精准的控制,圈舍环境稍有偏差,系统会及时纠正,使圈舍始终维持在有利于畜禽生长的环境;
2、控制系统可对驱动设备的电源进行变频调压,避免了设备的频繁启动,达到连续、渐进、平稳。既节省了电力,也达到供电平衡的效果。
[0008] 3、通过网络接口,把各圈舍环境监控器进行连接组网。控制中心可实时对整个养殖场各圈舍环境实施监测,并可发出指令进行设备运行控制。甚至,可通过手机等移动终端设备,远程获取养殖场信息,遥控管理养殖场设备。更进一步减少了人员需求,提高养殖场的管理自动化程度。
[0009] 4、圈舍控制信息和环境数据可保存于服务器数据库,对这些历史数据进行分析、挖掘,从大量的数据中寻找和提炼出隐藏的、有规律的信息。以此为参考,进一步提圈猪的科学化喂养。
附图说明
[0010] 图1所不为本发明的一种圈养环境监控系统的一个实施例的不意图;
图2所示为本发明的基于专家知识的圈舍环境控制的一个实施例的示意图;
图3所示为本发明的系统采集控制方式的一个实施例的示意图;
图4所示为本发明的系统组网的一个实施例的示意图;
图5所示为本发明的控制系统组成的一个实施例的示意图;
图6所示为本发明的系统软件工作的一个实施例的示意图;
图7所示为本发明的环境控制系统远程组网的一个实施例的示意图。
[0011]
具体实施方式
[0012] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
[0013] 参考图1、图2,图1所不为本发明的一种圈养环境监控系统的一个实施例的不意图,图2所示为本发明的基于专家知识的圈舍环境控制的一个实施例的示意图;在该实施例中,圈养环境监控系统可以包括中央控制区和与中央控制区连接的多个圈舍系统;中央控制区可以包括主控制器和控制柜;主控制器上可以设有专家控制系统,专家控制系统上可以储存有畜禽源信息和专家知识;控制柜上可以设有温度控制驱动装置、通风设备驱动装置和喂料设备驱动装置;圈舍系统可以包括检测系统和维护系统;检测系统可以包括温度检测、湿度检测和气敏检测装置;维护系统具有过滤和清洁功能,可以包括温度控制设备、通风设备、喂料设备、摄像监视等阀门和联动控制器(RTU)。
[0014] 控制系统的核心是专家控制系统,专家控制系统拥有并可以学习知识,不但将养猪方面专业知识、生产过程中的经验知识记录起来,而且还可以根据圈舍的诸如湿度、温度、风度、氨气以及当地的气象条件,进行决策和判定。
[0015] 本系统能实时不间断的采集猪舍内当前的温度、湿度、氨气值,当这些环境值偏离圈舍有助于猪良好生长的值时,如,温度过高(过低),湿度过大、氨气过重时,控制系统通过采集、运算、判断,自动启动温度控制设备或通风设备,使环境值回归正常。当环境值回归正常后,控制关掉相关设备。
[0016] 如图2、图4、图7所示,在本发明的一个实施例中,主控制器可以连接中央服务器,中央服务器可以连接计算机和移动终端设备;以及中央服务器数据库可以存储有畜禽舍控制信息和环境数据。
[0017] 各控制系统可以预留有串口或网络接口,可与远程计算机组网通信。把整个养殖场各圈舍的信息传至中央控制计算机,计算机可监测整个养殖场的环境情况,直接操作启动各圈舍相关设备,从而实现圈舍的远程监控管理。进一步,还可通过手机等移动终端设备遥控管理整个养殖场。
[0018] 如图5所示,在本发明的一个实施例中,主控制器可以包括数据采集部分、控制部分、显示操作部分、驱动部分和设置在控制部分的环境控制应用软件。
[0019] 进一步地,如图5所示,在本发明的一个实施例中,采集部分可以包括模/数转换电路;控制部分可以包括由微处理器、通信电路和控制接口 ;显示操作部分可以包括液晶屏、运行灯、报警灯、报警喇叭和操作按键;以及驱动部分可以包括变频控制电路、开关电路和驱动元件。
[0020] 液晶屏可以用汉字实时显示当前温度值、湿度值、氨气值,日常通风量,以及报警状态。配合指示灯的显示,让工作人员对系统工作状态、环境是否处于正常、哪些设备在运行,运行功率、速度大小,一目了然。
[0021] 驱动部分可以使被控制设备的运行速度或功率大小连续可调,从而使环境的调整避免大起大落的不舒适感。同时保持供电平稳,节省能源。驱动部分可同时驱动多路降温设备、多路加温设备,多路通风设备。功率可达数千瓦。驱动输出类型,可以是开关信号,可以是变频(调压)信号。其控制设备的类型、多少、功率大小,均可根据实际情况配置,以满足各种圈舍不同类型、不同数量设备的控制需要。
[0022] 如图1、图3、图4所示,在本发明的一个实施例中,温度控制设备可以包括风机、喷淋设备、加热灯和加热丝;通风设备可以包括排风机和通风机;以及喂料设备可以包括喂料机。
[0023] 如图1、图3、图4所示,在本发明的一个实施例中,温度检测、湿度检测和气敏检测装置可以包括温度传感器、湿度传感器和氨气传感器。
[0024] 如图6所示,在本发明的一个实施例中,系统软件控制该系统通过温度传感器、湿度传感器、以及气敏传感器,实时采集环境温度、湿度和氨气等有害气体值,并通过模拟/数字变换电路,进入微处理器,对数据进行变换、滤波等处理,以获取正确的采集值。对于采集到的这些数据,一方面进行实时显示;另一方面,微处理器根据事前设置值,经过运算判断,决定环境是否需要调整,控制相应设备启停,如果温度超过设置上限值,则启动降温设备,直至温度正常;如果温度低于下限值,则启动加温设备;如果氨气或湿度值超标,则启动通风设备。另外,启动这些设备运行时,其功率或速度大小,均可控制连续变化,一般刚开启时为最小,视情况逐步加大,直至环境正常。如果经过多次调整,仍未使环境回复正常,则报警灯闪烁,喇叭鸣叫,提示需要人工处理。
[0025] 环境正常时,系统将实时显示环境温度、湿度、氨气数值,显示设备运行状态。
[0026] 在正常环境下,通风设备可持续工作,随时保持通风,其通风量是最大值的10%、15%或20% (可设置选择),通风时间长短也可设置,从而使猪舍环境不易产生极端变化,减少系统对环境的调整频次。
[0027] 本软件可以实现人工温度、湿度、氨气(有害气体)的上限或下限值进行设置,可对怎样报警、运行时间等参数进行设置;如果指示数值出现偏差,还可参照标准,对温度、湿度、氨气的显示数值进行校正。可以根据时间段,如30天或45天为一个周期,人工只需设置第一天的温度上下限值和最后一天的温度上下限值即可。系统在30天或45天的周期中,每天自动形成温度上下限值,其规律是由第一天的温度值逐渐过渡到最后一天温度值(按照喂养规律,一般是前高后低)。这样避免了工作人员经常操作系统设置温度上下限值,减去了不少工作量。其自动设置数值也比人工更合理、准确。
[0028] 本系统除了对改善环境的设备进行控制,还留有接口,以便于对猪舍内其它设备进行控制。比如,喂料装置,以往需要人工定时启动喂料系统进行投料,给猪喂食。现在,通过本系统控制接口,对系统参数做相应的设置,即可完成每天自动定时投料,大大节省了人员工作量、实现环境调整、养殖过程的全自动化。
[0029] 虽然以上述较佳的实施例对本发明做出了详细的描述,但并非用上述实施例限定本发明。本领域的技术人员应当意识到在不脱离本发明技术方案所给出的技术特征和范围的情况下,对技术特征所作的增加、以本领域一些同样内容的替换,均应属本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种圈养环境监控系统,其特征是,包括:中央控制区和与所述中央控制区连接的多个圈舍系统; 所述中央控制区包括主控制器和控制柜; 所述主控制器上设有专家控制系统,所述专家控制系统上储存有畜禽源信息和专家知识; 所述控制柜上设有温度控制驱动装置、通风设备驱动装置和喂料设备驱动装置; 所述圈舍系统包括检测系统和维护系统; 所述检测系统包括温度检测、湿度检测和气敏检测装置;以及 所述维护系统具有过滤和清洁功能,包括温度控制设备、通风设备和喂料设备。
2.根据权利要求1所述的环境监控系统,其特征是:所述主控制器连接中央服务器; 所述中央服务器连接计算机和移动终端设备;以及 所述中央服务器数据库存储有畜禽舍控制信息和环境数据。
3.根据权利要求1或2所述的环境监控系统,其特征是: 所述主控制器包括数据采集部分、控制部分、显示操作部分、驱动部分和设置在控制部分的环境控制应用软件。
4.根据权利要求3所述的环境监控系统,其特征是: 所述采集部分包括模/数转换电路; 所述控制部分包括由微处理器、通信电路和控制接口 ; 所述显示操作部分包括液晶屏、运行灯、报警灯、报警喇叭和操作按键;以及 所述驱动部分包括变频控制电路、开关电路和驱动元件。
5.根据权利要求1或2所述的环境监控系统,其特征是: 所述温度控制设备包括风机、喷淋设备、加热灯和加热丝; 所述通风设备包括排风机和通风机;以及 所述喂料设备包括喂料机。
6.根据权利要求1或2所述的环境监控系统,其特征是: 所述温度检测、湿度检测和气敏检测装置包括温度传感器、湿度传感器和氨气传感器。
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