CN104855297B - 全自动网床下发酵床翻耙系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家禽养殖的全自动网床下发酵床翻耙系统，包括发酵床槽、转运车、转运轨道、行走轨道以及自动控制系统，转运轨道上设有限位开关、限位块和定位槽，以实现转运车与发酵床的精确对位，转运车两侧上沿和发酵床槽体两侧墙体的上沿分别设有行走轨道，同一整体的行走轨道两端设有限位开关；自动控制系统包括滑触线控制开关和信号采集处理系统，信号采集处理系统包括控制单元、无线信号收发机、非接触式IC卡的发射端、接收端及限位开关。本发明成功实现了一台翻耙机对不同舍内发酵床垫料进行翻靶的全自动化，从而大大降低了养殖企业的人工劳动力成本，有助于发酵床结合网上养殖新技术在规模化、集约化畜禽养殖企业中推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及养殖技术领域，特别是一种全自动网床下发酵床翻耙系统。
背景技术
规模化和集约化畜禽养殖不可避免的将产生大量粪便，若得不到妥善处理，不仅影响畜禽健康，而且造成空气、土壤和水体污染。随着《畜禽规模养殖污染防治条例》和《水污染防治行动计划》的实施，政府和社会越来越重视规模化养殖带来的粪便污染问题，迫切需要研发一种新颖的环保型养殖模式。
目前，一些研究采用发酵床养殖技术，以使粪便及时被翻埋进入发酵床基质垫料，通过发酵床基质中益生菌的有氧发酵，能抑制有害肠道杆菌的繁殖以及氨气等臭气的产生，解决了畜禽养殖环境污染问题，但该发酵床养殖技术不能有效避免畜禽与粪便直接接触，而且发酵产热增加夏季畜禽的热应激，在畜禽养殖业推广应用中存在一定的局限性。生产中更多的则是通过高床架养或网上养殖方式，使畜禽与粪便及其中的细菌病原脱离接触以保持健康，然而由于高床架养下用括粪板清理容易造成残留，其中的大肠杆菌等肠道杆菌发酵产生大量氨气等臭气，严重恶化畜禽舍内空气环境，对畜禽健康、抗病力和生产性能都会造成危害，而且由于粪便量大，按传统的沤制、堆肥和生产沼气等粪便处理技术不能及时处理，许多生产者向环境中随意排放则造成严重的公共环境污染。因此，将发酵床养殖与网上高床架养技术相结合可整合发酵床养殖和网上高架养殖各自的优势，规避了各自的不足，不仅能够实现零排放，也减少了人工清扫粪便的工作，是一种省力、省料、节水、节药，效益增加明显的新型养殖技术。
然而，发酵床中的菌群对发酵温度和湿度有着严格的要求，一般为湿度为25%-40%，温度为15-35℃，而网床上的畜禽处于活动状态，这样在养殖过程中容易造成局部粪尿堆积过多，且菌群在发酵过程中会产生热量，提高发酵床局部温度，因此，在菌种发酵过程中，需要不断翻动垫料，确保菌群与垫料的充分混合，保持适宜的温度和湿度。但是置于养殖网床下的发酵床，由于养殖网高度的限制，一般的翻耙机难以适用。申请号为201220146698.4和201220269960.4的中国专利分别公开了一种全自动发酵床翻耙机和一种养殖发酵床垫料电动翻耙机，该发明可实现网床下发酵床垫料翻耙，但这两种发明均需要每个发酵床槽体配一台翻耙机，大大增加了养殖企业的设备投入和维护成本，不利于本处于微利行业的规模化和集约化畜禽养殖企业推广应用。申请号为201310002387.X的中国专利公开了一种笼养鸡舍用移动式翻耙机，该发明通过在移动车和发酵床上设置有适于翻耙机移动的导轨，当移动车与发酵床定位对接后，翻耙机便可通过导轨由移动车进入发酵床，翻动垫料，可实现不同养殖舍之间共用一台翻耙机，但是该发明需要人工控制移动车，实现翻耙机在发酵床之间移动，自动化程度低，人力投入成本高，不符合畜禽养殖设备自动化的趋势，而且由于畜禽养殖一线青壮年从业人员极少，该发明也不适合在规模化集约化畜禽养殖企业中推广应用。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种全自动网床下发酵床翻耙系统，实现网上养殖结合发酵床技术的规模化、集约化应用，本发明是这样实现的：
一种全自动网床下发酵床翻耙系统，包括翻耙机和至少一组发酵床槽，每组发酵床槽中至少包括两个并列的发酵床槽体，其特征在于，翻耙机固定安装在行走架上，系统中还包括转运车、转运轨道、行走轨道以及自动控制系统，其中：
a)转运车下方设有四个在转运轨道上行走的行走轮，并配有行走驱动装置，转运车的宽度与发酵床槽体的跨度对应，高度与发酵床槽体两侧的墙体的高度对应；
b)转运轨道位于发酵床槽体的一端，且与发酵床槽体垂直，转运轨道的两端都设有转运车的限位开关，转运轨道上设有定位槽，当转运车的四个行走轮位于转运轨道的定位槽时，转运车上的行走轨道与发酵床槽体上的行走轨道精确对位；
c)行走架的宽度与发酵床槽体的跨度对应，行走架上配有行走电机和滑触线电刷，还配有四个行走轮；行走架在行走轨道行走时，滑触线电刷的移动轨迹与滑触线一致，滑触线电刷与滑触线紧密接触，在对应滑触线电刷进入或退出部位的滑触线上设有双向引导板；
d)转运车两侧上沿和发酵床槽体两侧墙体的上沿分别设有一段行走轨道，它们处于相同的平面上，当转运车与发酵床槽体精确对位时，两段行走轨道形成同一整体；行走轨道的跨度与行走架的行走轮对应，同一整体的行走轨道两端设有限位开关；
e)自动控制系统包括与各发酵床槽体对应的滑触线控制开关和信号采集处理系统，其中，信号采集处理系统包括以微处理器为核心的控制单元、一对匹配的无线信号收发机、非接触式IC卡的发射端、非接触式IC卡的接收端及转运轨道和行走轨道的限位开关；所述的滑触线控制开关和控制单元置于控制箱中，一个无线信号收发机设在转运车上，另一个位于控制箱上，每个发酵床槽体端部相同部位上均设有一个非接触式IC卡的发射端，非接触式IC卡接收端设在转运车的对应位置上；
控制单元通过无线信号收发机遥控转运车中的行走驱动装置；非接触式IC卡的接收端和转运车上行走轨道的限位开关的信息均通过无线信号收发机反馈到控制单元，转运轨道和发酵床槽体上行走轨道上的限位开关的信息均通过有线信号反馈到控制单元，控制单元根据获得的反馈信息，或改变转运车中行走驱动装置的工作模式，或改变控制箱中滑触线控制开关的工作模式，控制行走架和翻耙机的工作状态。
进一步，本发明中，转运车中的行走驱动装置为蓄电池和直流电机。
进一步，本发明中，行走架的行走电机为三相交流电机，翻耙机的工作电源为三相交流电；所述的滑触线为三相组合线排，所述的滑触线电刷为匹配的三相组合电刷，每个三相组合线排均配有独立的换向开关，换向开关的工作状态受控于控制单元。
进一步，本发明中，所述的行走轨道和转运轨道两端，一条轨道设有限位开关，另一条轨道设有对应的限位块。
本发明的有益效果在于，通过自动控制系统的调控，转运车和翻耙机可自行按要求移动，翻动发酵床垫料，确保整个发酵过程保持适宜的温度和湿度，在养殖场内实现一台翻耙机在不同畜禽舍之间全自动无人值守翻耙作业；本发明通过在转运导轨上设置定位槽，以及在发酵床槽体和转运车对应位置设置非接触式IC卡发射端、接收端，实现转运车与发酵床的准确定位，使两段行走轨道的完全对接，确保翻耙机顺利移动；此外，全自动的操作降低了养殖企业的人工劳动力成本，有助于发酵床结合网上养殖这一生态环保养殖新技术在规模化、集约化畜禽养殖企业中推广应用。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图。
图2为实施例转运车结构示意图。
图3为实施例轨道排列示意图。
图4为实施例转运车定位发酵床槽体示意图。
图5为滑触线电刷接触滑触线时局部放大示意图。
图中，1、控制箱；2、双向引导板；3、滑触线；4、发酵床槽体；5、限位开关；6、行走轨道；7、非接触式IC卡发射端；8、转运轨道；9、限位开关；10、非接触式IC卡接收端；11转运车；12、行走轮；13、定位槽；14、行走架；15、翻耙机；16、行走架轮；17、无线信号收发机；18、蓄电池；19、直流电机；20、滑触线电刷；21、链轮；22、行走轨道；23、限位开关；24、限位块；25、限位块。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明具体实施例的结构，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明包括翻耙机15和至少一组并列的发酵床槽，由图1可见，在一组发酵床槽中至少含有两个并列的发酵床槽体4，其中，翻耙机15固定安装在行走架14上，系统中还包括转运车11、转运轨道8、行走轨道6以及自动控制系统。
转运车11下方设有四个在转运轨道8上行走的行走轮12，并配有行走驱动装置，转运车11的宽度与发酵床槽体4的跨度对应，高度与发酵床槽体4两侧的墙体的高度对应；
转运轨道8位于发酵床槽体4的一端，且与发酵床槽体4垂直，转运轨道8的两端都设有转运车11的限位开关9，转运轨道8的端部还设有与限位开关9对应的限位块25；转运轨道8上设有定位槽13，当转运车的四个行走轮12位于的转运轨道8的定位槽23时，转运车11与发酵床槽体4精确对位；
行走架14的宽度与发酵床槽体4的跨度对应，行走架14上配有行走电机和滑触线电刷20，还配有四个行走架轮16；滑触线电刷20上方设有滑触线3，在对应滑触线电刷20进入或退出部位的滑触线3上设有双向引导板2，滑触线3与滑触线电刷20的移动轨迹一致，在行走架14移动过程中，滑触线3与滑触线电刷20紧密接触，为行走电机和安装在行走架14上的翻耙机15提供工作电源；
转运车11两侧上沿设有行走轨道22，其与发酵床槽体4两侧墙体上沿的行走轨道6处于相同的平面上，当转运车11与发酵床槽体4精确对位时，两段行走轨道（6，22）形成同一整体；行走轨道22的跨度与行走架14的自行走轮16相对应，同一整体的行走轨道的两端均设有限位开关（5,23）；本实施例中，行走轨道22端部还设有与限位开关23对应的限位块24。
自动控制系统包括与各发酵床槽体对应的滑触线控制开关和信号采集处理系统，其中，信号采集处理系统包括以微处理器为核心的控制单元，一对匹配的无线信号收发机17、非接触式IC卡的发射端7、非接触式IC卡的发射端10、转运轨道8的限位开关9以及行走轨道（6,22）的限位开关（5，23），其中，一个无线信号收发机17设在转运车11上，另一个置于控制箱1上，每个发酵床槽体4端部相同部位上均设有一个非接触式IC卡的发射端7，非接触式IC卡接收端10设在转运车11的对应位置上。
由图2可见，转运车11设有四个在转运轨道8上行走的行走轮12、非接触式IC卡接收端10、无线信号收发机17，并配有行走驱动装置，转运车11两侧上沿设有行走轨道22，发酵床槽体两侧墙体的上沿设有行走轨道6，在本实施例中，转运车11中的行走驱动装置为蓄电池18和直流电机19,通过链轮21驱动行走轮12转动。具体实施时，转运车11的宽度与发酵床槽体4的跨度对应，高度与发酵床槽体4两侧的墙体的高度对应。
由图3可见，本发明使用场合至少两组发酵床槽的规模化畜禽场，每组发酵床槽的转运轨道8位于发酵床槽体4的一端，且与发酵床槽体4垂直，转运轨道8的两端都设有转运车的限位开关9，转运轨道8上设有若干定位槽23；发酵床槽体4两侧墙体的上沿分别设有一段行走轨道6，行走轨道6上方对应滑触线电刷20处设有滑触线3，行走轨道6上设有行走架14的限位开关5，每个发酵床槽体4端部相同部位上均设有一个非接触式IC卡的发射端7。
由图4和图5可见，为了保证随转运车11移动的滑触线电刷20能够顺利的进入或退出滑触线3，在对应滑触线电刷20进入或退出部位的滑触线3上设有双向引导板2。由于本实施例中行走架的行走电机为三相交流电机，翻耙机的工作电源为三相交流电，在本实施例中，所述的滑触线3为三相组合线排，所述的滑触线电刷20为匹配的三相组合电刷。
本发明应用中，首先启动控制箱电源，然后通过控制单元发出遥控指令，转运车11上的无线信号收发机17接收指令后，转运车11根据遥控指令使通电启动行走驱动装置开始移动，当转运车11上的非接触式IC卡接收端10感应到发酵床槽体4上的非接触式IC卡发射端7信号时，通过无线信号收发机17反馈到控制单元，控制单元发出新的遥控指令，转运车11上的无线信号收发机17接收指令后，使行走驱动装置断电停止移动，此时，转运车的四个行走轮12位于的转运轨道8的定位槽13，转运车11与发酵床槽体4精确对位，同时控制单元发出新的指令，开启与该发酵床槽体4对应滑触线3的换向开关，行走架14上的行走电机和翻耙机15均通过滑触线电刷20获得工作电源，行走架14沿行走轨道（6,22）向发酵床槽体4方向正向移动，当行走架14抵达发酵床槽体4另一端，触及限位开关5时，信息将会通过有线传输模式迅速反馈到控制单元，通过控制箱1的控制单元发出指令，改变换向开关的工作模式，使行走架14上的行走电机反向运行，当行走架14返回并触及设在转运车11一端的限位开关23和限位块24时，触发转运车11上的无线信号收发机17发出反馈信息，由此控制单元将发出新的遥控指令，切断与该发酵床槽体4所对应滑触线3的电源，行走架14将停在转运车11上，转运车11将等待控制单元下达的新指令，或前进，或后退，或停止运行。
在本实施例中，控制单元将发出遥控指令，转运车11上的无线信号收发机17接收遥控指令，使其通电继续移动，翻耙下一个发酵床槽体4，依次循环。当全场所有的发酵床槽体4进行全自动翻耙结束时，转运小车行走到转运轨道8的终端，触及限位开关9和限位块24，触发信息通过有线传输模式反馈到控制单元，控制单元发出遥控指令，转运车11上的无线信号收发机17接收遥控指令后，使行走驱动装置断电停止移动。此时控制单元再次下达的新指令只能遥控转运车11改变行走方向沿转运轨道8返回。
以上仅是本发明的一些具体实施案例，但本发明的保护范围并不局限于此，凡利用本发明构思，在本发明基础上做出的非实质性改动都将落入本发明的保护范围内。例如，当本发明用于多组含并列发酵床槽的超大规模化畜禽场，在这种场合使用时，只要利用过渡轨道将各组发酵床槽之间的转运轨道8连通，控制单元仍然可以遥控转运车在各组的内发酵床槽体4之间任意转换。
Claims (4)
1.一种全自动网床下发酵床翻耙系统，包括翻耙机和至少一组发酵床槽，每组发酵床槽中至少包括两个并列的发酵床槽体，其特征在于，翻耙机固定安装在行走架上，系统中还包括转运车、转运轨道、行走轨道以及自动控制系统，其中：
a)转运车下方设有四个在转运轨道上行走的行走轮，并配有行走驱动装置，转运车的宽度与发酵床槽体的跨度对应，高度与发酵床槽体两侧的墙体的高度对应；
b)转运轨道位于发酵床槽体的一端，且与发酵床槽体垂直，转运轨道的两端都设有转运车的限位开关，转运轨道上设有定位槽，当转运车的四个行走轮位于转运轨道的定位槽时，转运车上的行走轨道与发酵床槽体上的行走轨道精确对位；
c)行走架的宽度与发酵床槽体的跨度对应，行走架上配有行走电机和滑触线电刷，还配有四个行走轮；行走架在行走轨道上行走时，滑触线电刷的移动轨迹与滑触线一致，滑触线电刷与滑触线紧密接触，在对应滑触线电刷进入或退出部位的滑触线上设有双向引导板；
d)转运车两侧上沿和发酵床槽体两侧墙体的上沿分别设有一段行走轨道，它们处于相同的平面上，当转运车与发酵床槽体精确对位时，两段行走轨道形成同一整体；行走轨道的跨度与行走架的行走轮对应，同一整体的行走轨道两端设有限位开关；
e)自动控制系统包括与各发酵床槽体对应的滑触线控制开关和信号采集处理系统，其中，信号采集处理系统包括以微处理器为核心的控制单元、一对匹配的无线信号收发机、非接触式IC卡的发射端、非接触式IC卡的接收端及转运轨道和行走轨道的限位开关；所述的滑触线控制开关和控制单元置于控制箱中，一个无线信号收发机设在转运车上，另一个位于控制箱上，每个发酵床槽体端部相同部位上均设有一个非接触式IC卡的发射端，非接触式IC卡接收端设在转运车的对应位置上；
控制单元通过无线信号收发机遥控转运车中的行走驱动装置；非接触式IC卡的接收端和转运车上行走轨道的限位开关的信息均通过无线信号收发机反馈到控制单元，转运轨道和发酵床槽体上行走轨道上的限位开关的信息均通过有线信号反馈到控制单元，控制单元根据获得的反馈信息，改变转运车中行走驱动装置的工作模式，或改变控制箱中滑触线控制开关的工作模式，控制行走架和翻耙机的工作状态。
2.根据权利要求1所述的全自动网床下发酵床翻耙系统，其特征在于，转运车中的行走驱动装置为蓄电池和直流电机。
3.根据权利要求1或2所述的全自动网床下发酵床翻耙系统，其特征在于，行走架的行走电机为三相交流电机，翻耙机的工作电源为三相交流电；所述的滑触线为三相组合线排，所述的滑触线电刷为匹配的三相组合电刷，每个三相组合线排均配有独立的换向开关，换向开关的工作状态受控于控制单元。
4.根据权利要求3所述的全自动网床下发酵床翻耙系统，所述的行走轨道两端，一条轨道设有限位开关，另一条轨道设有对应的限位块；所述的转运轨道两端，一条轨道设有限位开关，另一条轨道设有对应的限位块。
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