CN105843297A - 一种用于猪、禽舍的智能型节能净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，包括设置在养殖舍上端的净化单元，所述的净化单元固定在养殖舍四周的墙体上；所述的净化单元包括依次从左至右设置的水箱、加热机构、与加热机构连接的管道，在所述的管道内设置有间隔排列的一排过滤窗，在净化单元的右端设置有负压风机以及废液收集箱；所述的管道的底部设置废物收集机构。本发明的猪、禽舍的智能型节能净化装置，能够充分吸收养殖舍内的氨气、硫化氢等有害气体，经过吸收处理后，避免直接排放到大气中，保护环境。

Description

一种用于猪、禽舍的智能型节能净化装置

技术领域

本发明涉及猪、禽舍净化装置领域，具体为一种用于猪、禽舍的智能型节能净化装置。

背景技术

猪、禽舍内氨气、硫化氢气体含量以及空气中粉尘与细菌和病毒的大量存在对养殖安全具有毁灭性的威胁与危害，亟待有效控制。现有技术中的解决方法是采用舍内外空气交换的方式，将舍内的有害气体排出舍外以降低舍内有害气体浓度。

这种传统方法的主要问题在于：1、氨气、硫化氢等有害气体直接排放到大气中，大气环境遭到破坏。2、冬季由于舍内、外存在温差，大量舍内气体外排的同时，也将舍内能量排出了舍外，能耗极大，不经济。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，包括设置在养殖舍上端的净化单元，所述的净化单元固定在养殖舍四周的墙体上；

所述的净化单元包括依次从左至右设置的水箱、加热机构、与加热机构连接的管道，在所述的管道内设置有间隔排列的一排过滤窗，在净化单元的右端设置有负压风机以及废液收集箱；

所述的管道的底部设置废物收集机构；

所述的养殖舍内分别设置第一气体传感器、第二气体传感器和第三气体传感器，各个传感器设置在养殖舍的底部或者墙体上；

在所述的加热机构中设置可控的电热丝以及与电热丝连接的继电器组，继电器组与设置在养殖舍外的控制器电连接；

各个传感器均与所述的控制器电连接；

所述的控制器内设置一比较模块，分别采集各个气体传感器采集的电压和电流值；其对所有信号处理单元内存储的电流和电压采集信号进行运算处理；

所述的比较模块按照下述公式计算第二气体传感器对第一气体传感器采集数值的重合度P₂₁，采用气体传感器采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{21}(u_1,i_1)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}\left(T\right(u_2,i_2)*I^{\′}(u_1+u_2,i_1+i_2\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}T{(u_2,i_2)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}I{(u_1+u_2,i_1+i_2)}^2}}---\left(1\right)$

式中，P₂₁(u₁，i₁)表示每组电流和电压信号的重合度，u₁和i₁分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₂和i₂分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算；

所述比较单元计算第二气体传感器对第一气体传感器的信号重合度P₂₁，第三气体传感器对第一气体传感器的信号重合度P₃₁，第三气体传感器对第二气体传感器的信号重合度P₃₂。

将上述测得的三个重合度阈值取平均值，得到最终重合度值；在控制器中还包括数据存储器，其从数据存储器中获取重合度阈值，将所述计算所得的重合度值与重合度阈值进行比对，若所述重合度值大于阈值，则断定度超出阈值范围；若在该阈值范围内，则没有超出。

进一步地，所述的水箱的出口设置液控阀，其与控制器连接。

进一步地，所述的废物收集机构包括设置在管道底部的一排折弯棍，每一所述的折弯棍包括第一折弯部和第二折弯部，两个折弯部一体成型，并且，第一折弯部的与水平面的夹角小于第二折弯部与水平面的夹角，第一折弯部的长度大于第二折弯部的长度。

进一步地，在所述的管道底部设置接水槽，接水槽的底部倾斜设置，在倾斜部分的最低端设置有辅助废液收集箱。

进一步地，在养殖舍与管道的连接处设置吸气口，吸气口通过墙体与设置在管道下侧的立板构成。

进一步地，所述的控制器为PLC控制器。

进一步地，所述的比较模块按照下述公式计算第三气体传感器对第一气体传感器采集数值的重合度P₃₁，采用传感器对采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{31}(u_1,i_1)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}\left(T\right(u_3,i_3)*I^{\′}(u_1+u_3,i_1+i_3\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}T{(u_3,i_3)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}I{(u_1+u_3,i_1+i_3)}^2}}---\left(2\right)$

式中，P₃₁(u₁，i₁)表示每组电流和电压信号的重合度，u₁和i₁分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₃和i₃分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算。

进一步地，所述的比较模块按照下述公式计算第二气体传感器对第三气体传感器采集数值的重合度P₂₃，本实施例中，采用传感器对采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{23}(u_3,i_3)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}\left(T\right(u_2,i_2)*I^{\′}(u_3+u_2,i_3+i_2\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}T{(u_2,i_2)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}I{(u_3+u_2,i_3+i_2)}^2}}---\left(3\right)$

式中，P₂₃(u₃，i₃)表示每组电流和电压信号的重合度，u₃和i₃分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₂和i₂分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算。

与现有技术相比本发明的有益效果是：本发明的猪、禽舍的智能型节能净化装置，能够充分吸收养殖舍内的氨气、硫化氢等有害气体，经过吸收处理后，避免直接排放到大气中，保护环境；

同时，在舍内设置净化装置，避免对养殖舍的内部环境造成影响；净化装置将大小颗粒分离，避免对净化装置造成阻塞。

本发明净化装置根据预先舍内设置的阈值进行调整，间歇调整，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置的结构示意图；

图2为本发明的图1中的局部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，本实施例的净化装置包括设置在养殖舍1上端的净化单元4，在本实施例中，所述的净化单元4通过产生汽化的液体，并通过负压风机45的作用下，吸收养殖舍1内的气体，溶解处理后，排出至废液收集箱46以及养殖舍内的辅助废液收集箱52。

请结合图1所示，所述的净化单元4固定在养殖舍1四周的墙体2上；所述的净化单元4包括依次从左至右设置的水箱41、加热机构42、与加热机构42连接的管道，在所述的管道内设置有间隔排列的一排过滤窗43，在净化单元4的右端设置有负压风机45以及废液收集箱46。

水箱41通过设置在其上的出口将水排出至加热机构42中，在本实施例中，所述的水箱41的出口设置液控阀，在控制器3的控制下动作。

在所述的加热机构42中设置可控的电热丝以及与电热丝连接的继电器组，包括相互连接的启停继电器及加热继电器，继电器组与控制器电连接。

经过加热机构汽化的水汽通过按图中箭头所指的方向通过各个过滤窗43，过滤窗43吸附大颗粒，并滑落至过滤窗43底端的管道底部；经过吸收的气体随水蒸气进入废液收集箱46中。

在本发明实施例中，所述的管道的底部设置废物收集机构5，请结合图2所示，在本实施例中，所述的废物收集机构5包括设置在管道5底部的一排折弯棍，每一所述的折弯棍包括第一折弯部56和第二折弯部57，两个折弯部一体成型，并且，第一折弯部56的与水平面的夹角小于第二折弯部57与水平面的夹角，第一折弯部56的长度大于第二折弯部57的长度。在包含大颗粒的液体从过滤窗落下时，经较长的第一折弯部冷凝，经第二折弯部导向至管道底部。

在本实施例中，管道底部设置通孔，冷凝后的液体经通过进入其下部的接水槽51中，在本实施例中，接水槽的底部倾斜设置，在倾斜部分的最低端设置有辅助废液收集箱52，辅助废液收集箱设置在养殖舍内墙壁上。

在本实施例中，为了能够收集气体，在养殖舍1与管道的连接处设置吸气口6，吸气口通过墙体2与设置在管道下侧的立板构成。

在本实施例中，所述的养殖舍1内分别设置第一气体传感器71、第二气体传感器72和第三气体传感器73，各个传感器设置在养殖舍的底部或者墙体上；分别检测空气中的氨气及硫化氢的浓度，当浓度达到设定的值的情况下，通过无线传输方式向设置在养殖舍外的控制器3发送浓度信息。

在本实施例中，所述的控制器3为PLC控制器，其与水箱上的液控阀、加热机构的继电器组以及负压风机的控制单元连接。在所述的控制器的控制下，上述各个元件动作。

所述的控制器内设置一比较模块，分别采集各个气体传感器采集的电压和电流值；其对所有信号处理单元内存储的电流和电压采集信号进行运算处理；

所述的比较模块按照下述公式计算第二气体传感器对第一气体传感器采集数值的重合度P₂₁，本实施例中，采用气体传感器采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{21}(u_1,i_1)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}\left(T\right(u_2,i_2)*I^{\′}(u_1+u_2,i_1+i_2\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}T{(u_2,i_2)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}I{(u_1+u_2,i_1+i_2)}^2}}---\left(1\right)$

式中，P₂₁(u₁，i₁)表示每组电流和电压信号的重合度，u₁和i₁分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₂和i₂分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算。

所述的比较模块按照下述公式计算第三气体传感器对第一气体传感器采集数值的重合度P₃₁，本实施例中，采用传感器对采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{31}(u_1,i_1)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}\left(T\right(u_3,i_3)*I^{\′}(u_1+u_3,i_1+i_3\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}T{(u_3,i_3)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}I{(u_1+u_3,i_1+i_3)}^2}}---\left(2\right)$

式中，P₃₁(u₁，i₁)表示每组电流和电压信号的重合度，u₁和i₁分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₃和i₃分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算；

所述的比较模块按照下述公式计算第二气体传感器对第三气体传感器采集数值的重合度P₂₃，本实施例中，采用传感器对采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{23}(u_3,i_3)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}\left(T\right(u_2,i_2)*I^{\′}(u_3+u_2,i_3+i_2\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}T{(u_2,i_2)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}I{(u_3+u_2,i_3+i_2)}^2}}---\left(3\right)$

式中，P₂₃(u₃，i₃)表示每组电流和电压信号的重合度，u₃和i₃分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₂和i₂分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算；

所述比较单元计算第二气体传感器对第一气体传感器的信号重合度P₂₁，第三气体传感器对第一气体传感器的信号重合度P₃₁，第三气体传感器对第二气体传感器的信号重合度P₃₂。

将上述测得的三个重合度阈值取平均值，得到最终重合度值；在控制器中还包括数据存储器，其从数据存储器中获取重合度阈值，将所述计算所得的重合度值与重合度阈值进行比对，若所述重合度值大于阈值，则断定度超出阈值范围；若在该阈值范围内，则没有超出。

本发明在使用时，气体传感器检测养殖舍的气体浓度，当浓度值超过预设的标准时，向控制器发送信息，控制器控制液控阀、加热机构的继电器组以及负压风机动作；汽化之后的液体通过管道，并通过吸气口吸收养殖舍的气体，大颗粒不能通过过滤窗，进入管道底部；气体通过过滤窗进入废液收集箱中。

本发明的猪、禽舍的智能型节能净化装置，能够充分吸收养殖舍内的氨气、硫化氢等有害气体，经过吸收处理后，避免直接排放到大气中，保护环境；

同时，在舍内设置净化装置，避免对养殖舍的内部环境造成影响；净化装置将大小颗粒分离，避免对净化装置造成阻塞。

本发明净化装置根据预先舍内设置的阈值进行调整，间歇调整，使用寿命长。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，其特征在于，包括设置在养殖舍上端的净化单元，所述的净化单元固定在养殖舍四周的墙体上；

所述的净化单元包括依次从左至右设置的水箱、加热机构、与加热机构连接的管道，在所述的管道内设置有间隔排列的一排过滤窗，在净化单元的右端设置有负压风机以及废液收集箱；

所述的管道的底部设置废物收集机构；

所述的养殖舍内分别设置第一气体传感器、第二气体传感器和第三气体传感器，各个传感器设置在养殖舍的底部或者墙体上；

在所述的加热机构中设置可控的电热丝以及与电热丝连接的继电器组，继电器组与设置在养殖舍外的控制器电连接；

各个传感器均与所述的控制器电连接；

所述的控制器内设置一比较模块，分别采集各个气体传感器采集的电压和电流值；其对所有信号处理单元内存储的电流和电压采集信号进行运算处理；

所述的比较模块按照下述公式计算第二气体传感器对第一气体传感器采集数值的重合度P₂₁，采用气体传感器采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{21}(u_1,i_1)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}\left(T\right(u_2,i_2)*I^{\′}(u_1+u_2,i_1+i_2\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}T{\left(u_2,i_2\right)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}I{\left(u_1+u_2,i_1+i_2\right)}^2}}---\left(1\right)$

式中，P₂₁(u₁，i₁)表示每组电流和电压信号的重合度，u₁和i₁分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₂和i₂分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算；

所述比较单元计算第二气体传感器对第一气体传感器的信号重合度P₂₁，第三气体传感器对第一气体传感器的信号重合度P₃₁，第三气体传感器对第二气体传感器的信号重合度P₃₂。

将上述测得的三个重合度阈值取平均值，得到最终重合度值；在控制器中还包括数据存储器，其从数据存储器中获取重合度阈值，将所述计算所得的重合度值与重合度阈值进行比对，若所述重合度值大于阈值，则断定度超出阈值范围；若在该阈值范围内，则没有超出。

2.根据权利要求1所述的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，其特征在于，所述的水箱的出口设置液控阀，其与控制器连接。

3.根据权利要求1所述的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，其特征在于，所述的废物收集机构包括设置在管道底部的一排折弯棍，每一所述的折弯棍包括第一折弯部和第二折弯部，两个折弯部一体成型，并且，第一折弯部的与水平面的夹角小于第二折弯部与水平面的夹角，第一折弯部的长度大于第二折弯部的长度。

4.根据权利要求3所述的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，其特征在于，在所述的管道底部设置接水槽，接水槽的底部倾斜设置，在倾斜部分的最低端设置有辅助废液收集箱。

5.根据权利要求3所述的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，其特征在于，在养殖舍与管道的连接处设置吸气口，吸气口通过墙体与设置在管道下侧的立板构成。

6.根据权利要求3所述的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，其特征在于，所述的控制器为PLC控制器。

7.根据权利要求1所述的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，其特征在于，所述的比较模块按照下述公式计算第三气体传感器对第一气体传感器采集数值的重合度P₃₁，采用传感器对采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{31}(u_1,i_1)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}\left(T\right(u_3,i_3)*I^{\′}(u_1+u_3,i_1+i_3\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}T{\left(u_3,i_3\right)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_3,i_3}I{\left(u_1+u_3,i_1+i_3\right)}^2}}---\left(2\right)$

式中，P₃₁(u₁，i₁)表示每组电流和电压信号的重合度，u₁和i₁分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₃和i₃分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算。

8.根据权利要求7所述的用于猪、禽舍的智能型节能净化装置，其特征在于，所述的比较模块按照下述公式计算第二气体传感器对第三气体传感器采集数值的重合度P₂₃，本实施例中，采用传感器对采集的电流和电压信号进行判定；

$P_{23}(u_3,i_3)=\frac{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}\left(T\right(u_2,i_2)*I^{\′}(u_3+u_2,i_3+i_2\left)\right)}{\sqrt{{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}T{\left(u_2,i_2\right)}^2*{\mathrm{\Σ}}_{u_2,i_2}I{\left(u_3+u_2,i_3+i_2\right)}^2}}---\left(3\right)$

式中，P₂₃(u₃，i₃)表示每组电流和电压信号的重合度，u₃和i₃分别表示第一气体传感器采集的电压信号、电流信号，u₂和i₂分别表示所述第二气体传感器采集的电压信号、电流信号，T表示均方差运算，I和I′表示积分运算。