CN107667988B - 以畜禽粪便养殖黑水虻的系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
以畜禽粪便养殖黑水虻的系统及控制方法，包括设在摆渡车（1）上的第一PLC（10）、摆渡车位置检测传感器（11）、摆渡车行走控制器（12）；设置于投料收料车（2）上的第二PLC（13）、载料量检测传感器（14）、位置检测传感器（15）、行走控制器（16）、投料/卸料控制器（17）；设置于投料收料车（2）上的第二PLC（13）、收料车载料量检测传感器（21）、收料车位置检测传感器（22）、向行走控制器（16）、收料控制器（18）、投料/卸料控制器（17）；与PLC通信连接的工控机（19）；与工控机连接，储料塔（4）出料控制阀（20），黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）控制开关（21）。系统控制黑水虻养殖过程中的自动取料、投料和自动收料。
Description
技术领域
本发明涉及黑水虻养殖技术领域，尤其是涉及一种以畜禽粪便养殖黑水虻的系统及控制方法。
背景技术
黑水虻是双翅目水虻科扁角水虻属昆虫，分布于热带和温带地区，摄食行为只发生在幼虫阶段。幼虫营腐性，取食范围非常广泛，能以腐烂的植物、餐厨垃圾、动物尸体粪便为生，是自然界食物链的重要环节。目前养殖场的畜禽粪便最常用的处理方法是堆肥处理，需要的时间比较长，且资源化利用效率较低。现在很多国家利用黑水虻幼虫作为一种经济环保生物处理媒介来处理牲畜粪便，从而改良牲畜粪便的理化性质，杀灭其中的致病菌和寄生虫，将牲畜粪便直接转化成有机肥料。黑水虻将畜禽粪便中的有机物质转化成自身营养物质，可以直接用来养鸡、鸭、蛙等，也可以干燥后作为鸡、猪等的饲料蛋白来源，从而形成生态循环农业，实现经济、环境与社会效益的共赢。
中国专利公开号CN203633351U公开了一种黑水虻的自动控制养殖设备，该自动控制养殖设备包括孵化室、成虫室和转化室，自动控制养殖设备还包括：检测系统，收集孵化室、成虫室和转化室的温度、湿度和/或光度数据；效用系统，调节孵化室、成虫室和转化室的温度、湿度和/或光度；终端控制系统，接受检测系统收集的数据并向效用系统下达指令；数据传输系统，将检测系统收集的数据传输至终端控制系统并将终端控制系统的下达的指令传输至效用系统。
中国专利公开号CN206390062U公开了一种餐厨垃圾饲养黑水虻温湿度调控系统,包括养殖器，养殖器设有进气口和出气口，进气口连接有进气管道，进气管道上沿进气方向依次设有冷干机、加热引风机和加湿器，养殖器内设有多个温湿度传感器，温湿度传感器的信号输出端与处理器的信号输入端连接，处理器的信号输出端分别与冷干机、加热引风机中加热控制器、加湿器的信号输入端连接。
现有黑水虻养殖技术仍停留在作坊式生产阶段，均存在机械化程度低，投入人工太多，幼虫和粪便分离困难，每一批都需要清理虫粪；受外界环境温度影响较大；人工作业环境恶劣等弊端。前述实用新型公开的技术内容，可以在一定程度上改善黑水虻养殖的温度、湿度环境，但仍不能改善人工作业环境。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明解决的技术问题在于：提供一种机械化、自动化程度高，适合集约化、规模化养殖，能有效避免人员长期工作于环境差的养殖车间的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统及控制方法。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，包括养殖室，设置于所述养殖室内的若干个养虫槽；位于所述养虫槽两侧的第一轨道；位于所述养虫槽的一端外侧的第二轨道；运行在所述第二轨道上的摆渡车；可叠放在所述摆渡车上，并能转移至养虫槽两侧的第一轨道上运行的投料收料车；位于所述第二轨道一端上方的储料塔；位于所述第二轨道另一端外侧的黑水虻及虫砂分拣储存装置；所述投料收料车包括第一车架，与所述第一车架连接的驱动机构，与所述第一车架连接的料斗，与所述第一车架连接、并与所述料斗的底部出料口连通的投料/卸料器，与所述第一车架一端连接的提升机，与所述提升机进料端铰接的收料铲，两端分别与所述提升机和收料铲铰接的液压油缸、气缸或电动推杆；所述以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括设置于所述摆渡车上的第一PLC；与所述第一PLC电信号连接的摆渡车位置检测传感器、摆渡车行走控制器；设置于所述投料收料车上的第二PLC；与所述第二PLC电信号连接的载料量检测传感器、位置检测传感器、行走控制器、投料/卸料控制器、收料控制器；与所述第一PLC、第二PLC通信连接的工控机；与所述储料塔的出料口连接，并与所述工控机通信连接，控制储料塔出料的控制阀；与所述工控机通信连接，控制黑水虻及虫砂分拣储存装置启停的控制开关。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，还包括进气口与所述养殖室连通的引风机；与所述引风机的出气口连通的除臭塔；养殖室的温度调节系统；与所述工控机通信连接的第三PLC；设置于所述养殖室内与所述第三PLC电信号连接的温度检测传感器和氨气检测传感器；与所述第三PLC电信号连接的引风机启停和调速机构；与所述第三PLC电信号连接的温度调节系统的调温控制机构。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，所述引风机的进气口还与所述储料塔连通；还包括与所述第三PLC电信号连接，检测所述储料塔氨气浓度的第二氨气检测传感器；与所述第三PLC电信号连接的养殖室抽风量控制阀和储料塔抽风量控制阀。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，所述摆渡车包括第二车架，与所述第二车架连接的摆渡车驱动机构，与所述第二车架顶部连接的，用于与养虫槽两侧的第一轨道对接的第三轨道，设置于第三轨道远离第一轨道端，与所述第二车架或第三轨道连接的止位块，设置于第三轨道近第一轨道端，与所述第二车架连接的升降限位机构；所述升降限位机构包括与所述第二车架滑动连接的升降限位块，两端分别与所述升降限位块和第二车架连接，使所述升降限位块上升的压缩弹簧，与所述第二车架连接、在通电情况下使所述升降限位块下降的电磁铁；所述摆渡车行走控制器与摆渡车驱动机构控制连接；所述以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括与第一PLC电信号连接、控制所述电磁铁通断电的第二控制开关，与第二PLC电信号连接、检测所述投料收料车接近止位块的第一接近开关。
在上述改进方案的基础上，作为进一步改进技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，还包括设置在所述第一轨道的远离第二轨道端的第二止位块；所述投料收料车接近第二止位块时，第一接近开关发出电信号。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，还包括分别设置在所述第二轨道两端的第三止位块和第四止位块；与所述第一PLC电信号连接、检测所述摆渡车接近第三止位块或第四止位块的第二接近开关。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，所述收料控制器包括控制液压油缸、气缸或电动推杆伸缩的执行器和控制提升机启停的执行器；所述投料/卸料控制器包括控制与所述料斗的底部出料口连接的投料/卸料阀；所述以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括与所述第二PLC电信号连接、检测所述收料铲升降位置的距离传感器，与所述第二PLC电信号连接、控制所述投料/卸料阀开度的调节机构。
为了解决上述技术问题，另一方面，本发明提供一种以畜禽粪便养殖黑水虻的控制方法，包括以下步骤：摆渡车位置检测传感器实时检测摆渡车的位置信息，并通过设置于摆渡车上的第一PLC实时发送至工控机；位置检测传感器实时检测投料收料车的位置信息，并通过设置于投料收料车上的第二PLC实时发送至工控机；载料量检测传感器实时检测投料收料车的载料量信息，并通过第二PLC实时发送至工控机；
投料作业时，工控机分别向第一PLC和第二PLC发出投料指令，并向第二PLC输入投料量给定值；工控机将投料收料车的位置信息发送给第一PLC；第一PLC向摆渡车行走控制器发出控制指令，使摆渡车在第二轨道上行走至与投料收料车所在的第一轨道对齐位置；工控机向第二PLC发送投料收料车行走至摆渡车上的控制指令；第二PLC向行走控制器发送投料收料车行走至摆渡车上的控制指令；投料收料车行走至摆渡车上后，工控机向第二PLC发送投料收料车已行走至摆渡车上的信息，第二PLC向行走控制器发送停止运行的控制指令；工控机向第一PLC发送摆渡车行走至储料塔的下方控制指令，第一PLC向摆渡车行走控制器发出控制指令，使摆渡车在第二轨道上行走至储料塔的下方；工控机向储料塔出料的控制阀发送开启指令；工控机获得投料收料车的载料量达到投料量给定值时，向储料塔出料的控制阀发送关闭指令；控制阀关闭后，工控机向第一PLC发送摆渡车行走至需投料的养虫槽一端外侧、并与该养虫槽两侧的第一轨道对齐位置；工控机向第二PLC发送投料收料车行走至第一轨道上的控制指令；第二PLC向行走控制器发送投料收料车行走至第一轨道上的控制指令；投料收料车行走至第一轨道上后，工控机向第二PLC发送投料控制指令；第二PLC向投料/卸料控制器发送投料指令；工控机检测到投料完毕后，向第二PLC发送停止投料控制指令；第二PLC向投料/卸料控制器发送停止投料指令；
收料作业时，工控机分别向第一PLC和第二PLC发出收料指令，并向第一PLC发送拟收料养虫槽的位置信息、向第二PLC输入收料量给定值；工控机将投料收料车的位置信息发送给第一PLC；第一PLC向摆渡车行走控制器发出控制指令，使摆渡车在第二轨道上行走至与投料收料车所在的第一轨道对齐位置；工控机向第二PLC发送投料收料车行走至摆渡车上的控制指令；第二PLC向行走控制器发送投料收料车行走至摆渡车上的控制指令；投料收料车行走至摆渡车上后，工控机向第二PLC发送投料收料车已行走至摆渡车上的信息，第二PLC向行走控制器发送停止运行的控制指令；工控机向第一PLC发送摆渡车行走至与拟收料养虫槽两侧的第一轨道对齐位置的控制指令，第一PLC向摆渡车行走控制器发出控制指令，使摆渡车在第二轨道上行走至与拟收料养虫槽两侧的第一轨道对齐位置；工控机向第二PLC发送投料收料车行走至第一轨道上的控制指令；第二PLC向行走控制器发送投料收料车行走至第一轨道上的控制指令；投料收料车行走至第一轨道上后，工控机向第二PLC发送收料控制指令；第二PLC向收料控制器发送收料指令；工控机获得投料收料车的载料量达到收料量给定值时，向第二PLC发送停止收料控制指令；第二PLC向收料控制器发送停止收料指令；工控机向第一PLC发送摆渡车行走至收料的养虫槽一端外侧、并与该养虫槽两侧的第一轨道对齐位置；工控机向第二PLC发送投料收料车行走至摆渡车上的控制指令；第二PLC向行走控制器发送投料收料车行走至摆渡车上的控制指令；投料收料车行走至摆渡车上后，工控机向第二PLC发送投料收料车已行走至摆渡车上的信息，第二PLC向行走控制器发送停止运行的控制指令；工控机向第一PLC发送摆渡车行走至第二轨道近黑水虻及虫砂分拣储存装置的一端的控制指令，第一PLC向摆渡车行走控制器发出控制指令，使摆渡车在第二轨道上行走至近黑水虻及虫砂分拣储存装置的一端；工控机向控制黑水虻及虫砂分拣储存装置启停的控制开关发送开启指令；黑水虻及虫砂分拣储存装置开启后，工控机向第二PLC发送卸料控制指令，第二PLC向投料/卸料控制器发送卸料指令；工控机检测到卸料完毕后，向第二PLC发送停止卸料控制指令；第二PLC向投料/卸料控制器发送停止卸料指令；工控机向控制开关发送关闭指令。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的控制方法，还包括温度检测传感器实时检测养殖室内的环境温度，氨气检测传感器实时检测养殖室内的氨气浓度；其检测数据发送至第三PLC；当第三PLC获得养殖室内的环境温度超出设定值时，第三PLC向调温控制机构发送控制指令，启动温度调节系统使养殖室内的环境温度达到设定值；当第三PLC获取养殖室内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC向引风机启停和调速机构发送控制指令，启动引风机或加快引风机转速；当第三PLC获取养殖室内的氨气浓度低于设定值时，第三PLC向引风机启停和调速机构发送控制指令，降低引风机转速或停用引风机。
作为进一步改进技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的控制方法，还包括第二氨气检测传感器实时检测储料塔内的氨气浓度；其检测数据发送至第三PLC；当第三PLC获取储料塔内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC向引风机启停和调速机构发送控制指令，启动引风机或加快引风机转速；当仅有养殖室内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC发送加大养殖室抽风量控制阀开度、减小储料塔抽风量控制阀开度的指令，当仅有储料塔内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC发送减小养殖室抽风量控制阀开度、加大储料塔抽风量控制阀开度的指令。
在不冲突的情况下上述改进或优选方案可单独或组合实施。
本发明提供的技术方案，采用摆渡车和投料收料车实现自动化取料、投料和收料，提高了作业效率，降低了操作人员的劳动强度，避免了人工长期工作于环境差的养殖室内，降低了黑水虻养殖中的劳动力需求。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是实施例以畜禽粪便养殖黑水虻的系统的控制原理示意图；
图2是实施例以畜禽粪便养殖黑水虻的系统的结构原理示意图；
图3是实施例以畜禽粪便养殖黑水虻的系统的摆渡车的结构原理示意图；
图4是实施例以畜禽粪便养殖黑水虻的系统的投料收料车的结构原理示意图；
图5是图4的投料收料车另一视图方向的结构原理示意图。
具体实施方式
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。
如图1至图5所示的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，包括养殖室9，设置于养殖室9内的若干个养虫槽3，位于养虫槽3两侧的第一轨道7，位于养虫槽3的一端外侧的第二轨道8，运行在第二轨道8上的摆渡车1，可叠放在摆渡车1上，并能转移至养虫槽3两侧的第一轨道7上运行的投料收料车2，位于第二轨道8一端上方的储料塔4，位于第二轨道8另一端外侧的黑水虻及虫砂分拣储存装置5；投料收料车2包括第一车架201，与第一车架201连接的驱动机构202，与第一车架201连接的料斗203，与第一车架201连接、并与料斗203的底部出料口连通的投料/卸料器204，与第一车架201一端连接的提升机205，与提升机205进料端铰接的收料铲206，两端分别与提升机205和收料铲206铰接的液压油缸、气缸或电动推杆207。以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括设置于摆渡车1上的第一PLC10；与第一PLC10电信号连接的摆渡车位置检测传感器11、摆渡车行走控制器12；设置于投料收料车2上的第二PLC13；与第二PLC13电信号连接的载料量检测传感器14、位置检测传感器15、行走控制器16、投料/卸料控制器17、收料控制器18；与第一PLC10、第二PLC13通信连接的工控机19；与储料塔4的出料口连接，并与工控机19通信连接，控制储料塔4出料的控制阀20；与所述工控机通信连接，控制黑水虻及虫砂分拣储存装置5启停的控制开关21。
工作原理：收集运输来的畜禽粪便，卸入储料塔4内贮存备用，养虫槽3需投料时，将投料收料车2转移叠放至摆渡车1上，摆渡车1携带投料收料车2在第二轨道8上运行至储料塔4的下方，打开储料塔4的出料阀门，将储料塔4内存放的畜禽粪便卸入投料收料车2内，投料收料车2装好料后，摆渡车1携带投料收料车2在第二轨道8上运行至摆渡车1与待投料的养虫槽3两侧的第一轨道7对齐位置，将投料收料车2转移至该养虫槽3两侧的第一轨道7上运行，将投料收料车2内的畜禽粪便投放在该养虫槽3内。投料完成后，在畜禽粪便中接种黑水虻幼虫。根据幼虫的取食情况，重复若干次投料。黑水虻幼虫成长后进行收料；将投料收料车2转移叠放至摆渡车1上；摆渡车1携带投料收料车2在第二轨道8上运行至投料收料车2与养虫槽3两侧的第一轨道7对齐位置，将投料收料车2转移至养虫槽3两侧的第一轨道7上运行，投料收料车2收集黑水虻及虫砂混合物。投料收料车2收集黑水虻及虫砂混合物后，转移叠放至摆渡车1上，摆渡车1携带投料收料车2在第二轨道8上运行至黑水虻及虫砂分拣储存装置5旁，将投料收料车2内的黑水虻及虫砂混合物输送至黑水虻及虫砂分拣储存装置5的进料口，分拣后黑水虻送往贮存间，虫砂输送至有机肥原料仓库。
以畜禽粪便养殖黑水虻的系统作业过程中包括：摆渡车位置检测传感器11实时检测摆渡车1的位置信息，并通过设置于摆渡车1上的第一PLC10实时发送至工控机19；位置检测传感器15实时检测投料收料车2的位置信息，并通过设置于投料收料车2上的第二PLC13实时发送至工控机19；载料量检测传感器14实时检测投料收料车2的载料量信息，并通过第二PLC13实时发送至工控机19。
投料作业时，工控机19分别向第一PLC10和第二PLC13发出投料指令，并向第二PLC13输入投料量给定值；工控机19将投料收料车2的位置信息发送给第一PLC10；第一PLC10向摆渡车行走控制器12发出控制指令，使摆渡车在第二轨道8上行走至与投料收料车2所在的第一轨道7对齐位置；工控机19向第二PLC13发送投料收料车2行走至摆渡车1上的控制指令；第二PLC13向行走控制器16发送投料收料车2行走至摆渡车1上的控制指令；投料收料车2行走至摆渡车1上后，工控机19向第二PLC13发送投料收料车2已行走至摆渡车1上的信息，第二PLC13向行走控制器16发送停止运行的控制指令，投料收料车2叠置在摆渡车1上；工控机19向第一PLC10发送摆渡车1行走至储料塔4的下方控制指令，第一PLC10向摆渡车行走控制器12发出控制指令，使摆渡车在第二轨道8上行走至储料塔4的下方；工控机19向储料塔4出料的控制阀20发送开启指令；工控机19获得投料收料车2的载料量达到投料量给定值时，向储料塔4出料的控制阀20发送关闭指令；控制阀20关闭后，工控机19向第一PLC10发送摆渡车1行走至需投料的养虫槽3一端外侧、并与该养虫槽3两侧的第一轨道7对齐位置；工控机19向第二PLC13发送投料收料车2行走至第一轨道7上的控制指令；第二PLC13向行走控制器16发送投料收料车2行走至第一轨道7上的控制指令；投料收料车2行走至第一轨道7上后，到达投料位置后，工控机19向第二PLC13发送投料控制指令；第二PLC13向投料/卸料控制器17发送投料指令；工控机19检测到投料完毕后，向第二PLC13发送停止投料控制指令；第二PLC13向投料/卸料控制器17发送停止投料指令；若投料未完成，重复前述取料，投料过程。
当投料收料车2处于有料状态、摆渡车1为空载时，工控机19分别向第一PLC10和第二PLC13发出投料指令，并向第二PLC13输入投料量给定值；当投料收料车2处于拟投料养虫槽3两侧的第一轨道7上时，第二PLC13向行走控制器16发送行走控制指令，工控机19向第二PLC13发送投料控制指令，第二PLC13向投料/卸料控制器17发送投料指令，工控机19检测到投料完毕后，向第二PLC13发送停止投料控制指令；第二PLC13向投料/卸料控制器17发送停止投料指令；当投料收料车2处于与拟投料养虫槽3两侧不同的第一轨道7上时，第一PLC10获得投料收料车2的位置信息后；第一PLC10向摆渡车行走控制器12发出控制指令，使摆渡车在第二轨道8上行走至与投料收料车2所在的第一轨道7对齐位置；工控机19向第二PLC13发送投料收料车2行走至摆渡车1上的控制指令；第二PLC13向行走控制器16发送投料收料车2行走至摆渡车1上的控制指令；投料收料车2行走至摆渡车1上后，工控机19向第二PLC13发送投料收料车2已行走至摆渡车1上的信息，第二PLC13向行走控制器16发送停止运行的控制指令，投料收料车2叠置在摆渡车1上；工控机19向第一PLC10发送摆渡车1行走至需投料的养虫槽3一端外侧、并与该养虫槽3两侧的第一轨道7对齐位置，到达该位置后；工控机19向第二PLC13发送投料收料车2行走至第一轨道7上的控制指令；第二PLC13向行走控制器16发送行走至第一轨道7上的控制指令；投料收料车2行走至第一轨道7上到达投料位置后，工控机19向第二PLC13发送投料控制指令；第二PLC13向投料/卸料控制器17发送投料指令；工控机19检测到投料完毕后，向第二PLC13发送停止投料控制指令；第二PLC13向投料/卸料控制器17发送停止投料指令。
收料作业时，工控机19分别向第一PLC10和第二PLC13发出收料指令，并向第一PLC10发送拟收料养虫槽3的位置信息、向第二PLC13输入收料量给定值；工控机19将投料收料车2的位置信息发送给第一PLC10；第一PLC10向摆渡车行走控制器12发出控制指令，使摆渡车在第二轨道8上行走至与投料收料车2所在的第一轨道7对齐位置；工控机19向第二PLC13发送投料收料车2行走至摆渡车1上的控制指令；第二PLC13向行走控制器16发送投料收料车2行走至摆渡车1上的控制指令；投料收料车2行走至摆渡车1上后，工控机19向第二PLC13发送投料收料车2已行走至摆渡车1上的信息，第二PLC13向行走控制器16发送停止运行的控制指令，投料收料车2叠置在摆渡车1上；工控机19向第一PLC10发送摆渡车1行走至与拟收料养虫槽3两侧的第一轨道7对齐位置的控制指令，第一PLC10向摆渡车行走控制器12发出控制指令，使摆渡车在第二轨道8上行走至与拟收料养虫槽3两侧的第一轨道7对齐位置；工控机19向第二PLC13发送投料收料车2行走至第一轨道7上的控制指令；第二PLC13向行走控制器16发送投料收料车2行走至第一轨道7上的控制指令；投料收料车2行走至第一轨道7上达到收料位置后，工控机19向第二PLC13发送收料控制指令；第二PLC13向收料控制器18发送收料指令；工控机19获得投料收料车2的载料量达到收料量给定值时，向第二PLC13发送停止收料控制指令；第二PLC13向收料控制器18发送停止收料指令；工控机19向第一PLC10发送摆渡车1行走至收料的养虫槽3一端外侧、并与该养虫槽3两侧的第一轨道7对齐位置；工控机19向第二PLC13发送投料收料车2行走至摆渡车1上的控制指令；第二PLC13向行走控制器16发送投料收料车2行走至摆渡车1上的控制指令；投料收料车2行走至摆渡车1上后，工控机19向第二PLC13发送投料收料车2已行走至摆渡车1上的信息，第二PLC13向行走控制器16发送停止运行的控制指令；工控机19向第一PLC10发送摆渡车1行走至第二轨道8近黑水虻及虫砂分拣储存装置5的一端的控制指令，第一PLC10向摆渡车行走控制器12发出控制指令，使摆渡车在第二轨道8上行走至近黑水虻及虫砂分拣储存装置5的一端；工控机19向控制黑水虻及虫砂分拣储存装置5启停的控制开关21发送开启指令；黑水虻及虫砂分拣储存装置5开启后，工控机19向第二PLC13发送卸料控制指令，第二PLC13向投料/卸料控制器17发送卸料指令；工控机19检测到卸料完毕后，向第二PLC13发送停止卸料控制指令；第二PLC13向投料/卸料控制器17发送停止卸料指令；工控机19向控制开关21发送关闭黑水虻及虫砂分拣储存装置5运行的指令。
当投料收料车2处于空载，且位于拟收料养虫槽3两侧的第一轨道7时，第二PLC13控制投料收料车2行走至收料位置后，进行相应的收料作业。
可选的技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，还包括进气口与养殖室9连通的引风机；与引风机的出气口连通的除臭塔6；养殖室9的温度调节系统；与工控机19通信连接的第三PLC22；设置于养殖室9内与第三PLC22电信号连接的温度检测传感器23和氨气检测传感器24；与第三PLC22电信号连接的引风机启停和调速机构25；与第三PLC22电信号连接的温度调节系统的调温控制机构26。
温度检测传感器23实时检测养殖室9内的环境温度，氨气检测传感器24实时检测养殖室9内的氨气浓度；其检测数据发送至第三PLC22；当第三PLC22获得养殖室9内的环境温度超出设定值时，第三PLC22向调温控制机构26发送控制指令，启动温度调节系统使养殖室9内的环境温度达到设定值；当第三PLC22获取养殖室9内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC22向引风机启停和调速机构25发送控制指令，启动引风机或加快引风机转速；当第三PLC22获取养殖室9内的氨气浓度低于设定值时，第三PLC22向引风机启停和调速机构25发送控制指令，降低引风机转速或停用引风机。自动控制系统控制引风机将养殖室9内的臭味性气体抽入喷淋除臭塔6内处理，使养殖室9内维持负压，臭气不外排，同时外部新空气进入养殖室9内，满足黑水虻生长的需求环境。第三PLC22与工控机19通信连接，可将养殖室9内的温度、氨气浓度等数据输送至工控机19，便于远程控制和操作。
可选的技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，引风机的进气口还与储料塔4连通，还包括与第三PLC22电信号连接，检测储料塔4氨气浓度的第二氨气检测传感器27；与第三PLC22电信号连接的养殖室抽风量控制阀28和储料塔抽风量控制阀29。
第二氨气检测传感器27实时检测储料塔4内的氨气浓度；其检测数据发送至第三PLC22；当第三PLC22获取储料塔4内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC22向引风机启停和调速机构25发送控制指令，启动引风机或加快引风机转速；当仅有养殖室9内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC22发送加大养殖室抽风量控制阀28开度、减小储料塔抽风量控制阀29开度的指令，当仅有储料塔4内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC22发送减小养殖室抽风量控制阀28开度、加大储料塔抽风量控制阀29开度的指令。自动控制系统控制引风机将储料塔4和养殖室9内的臭味性气体抽入喷淋除臭塔6内处理，使储料塔4和养殖室9内维持负压，臭气不外排。
可选的技术方案，如图3所示，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，摆渡车1包括第二车架101，与第二车架101连接的摆渡车驱动机构102，与第二车架101顶部连接的，用于与养虫槽3两侧的第一轨道7对接的第三轨道103，设置于第三轨道103远离第一轨道7端，与第二车架101或第三轨道103连接的止位块104，设置于第三轨道103近第一轨道7端，与第二车架101连接的升降限位机构105；所述升降限位机构105包括与第二车架101滑动连接的升降限位块，两端分别与升降限位块和第二车架101连接，使所述升降限位块上升的压缩弹簧，与第二车架101连接、在通电情况下使升降限位块下降的电磁铁；摆渡车行走控制器12与摆渡车驱动机构102控制连接；以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括与第一PLC10电信号连接、控制电磁铁通断电的第二控制开关，与第二PLC13电信号连接、检测投料收料车2接近止位块104的第一接近开关。当投料收料车2接近止位块104时第一接近开关动作，向第二PLC13发出电信号，第二PLC13控制投料收料车2停止运行并使投料收料车2处于锁止状态，第二PLC13向工控机19发送投料收料车2接近止位块104的信息，工控机19向第一PLC10发送电磁铁断电的控制指令，第一PLC10控制第二控制开关使电磁铁断电；升降限位块在压缩弹簧的弹力作用下上升，挡住投料收料车2的一端。当投料收料车2移出摆渡车1时，第一PLC10控制第二控制开关使电磁铁通电，升降限位块下降，投料收料车2即可移出；投料收料车2叠置在摆渡车1上时，止位块104和升降限位机构105分别位于投料收料车2的二端，将投料收料车2限定在摆渡车1上，防止其滑出。
可选的技术方案，在上述改进方案的基础上，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，还包括设置在第一轨道7的远离第二轨道8端的第二止位块；投料收料车2接近第二止位块时，第一接近开关发出电信号。当投料收料车2行驶至第二止位块时，第一接近开关动作，向第二PLC13发出电信号，第二PLC13控制投料收料车2停止运行。
可选的技术方案，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，还包括分别设置在第二轨道8两端的第三止位块和第四止位块；与第一PLC10电信号连接、检测摆渡车1接近第三止位块或第四止位块的第二接近开关。当摆渡车1行驶至第三止位块或第四止位块时，第二接近开关动作，向第一PLC10发出电信号，第一PLC10控制摆渡车1停止运行。
可选的技术方案，如图4和图5所示，本发明提供的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，所述收料控制器18包括控制液压油缸、气缸或电动推杆207伸缩的执行器和控制提升机205启停的执行器；投料/卸料控制器17包括控制与料斗203的底部出料口连接的投料/卸料阀；以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括与第二PLC13电信号连接、检测收料铲206升降位置的距离传感器，与第二PLC13电信号连接、控制投料/卸料阀开度的调节机构。距离传感器检测收料铲206处于收铲状态或工作状态，控制液压油缸、气缸或电动推杆207伸缩的执行器控制收料铲206的升降，收料铲206降低接触至养虫槽3槽底时，投料收料车2在移动过程中收料，黑水虻及虫砂经收料铲206，提升机205输入收料斗203中；收料铲206提升脱离养虫槽3时，投料收料车2在移动过程不进行铲料。
显然，本发明不限于以上优选实施方式，还可在本发明权利要求和说明书限定的精神内，进行多种形式的变换和改进，能解决同样的技术问题，并取得预期的技术效果，故不重述。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接或联想到的所有方案，只要在权利要求限定的精神之内，也属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，其特征在于，包括养殖室（9），设置于所述养殖室（9）内的若干个养虫槽（3）；位于所述养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）；位于所述养虫槽（3）的一端外侧的第二轨道（8）；运行在所述第二轨道（8）上的摆渡车（1）；可叠放在所述摆渡车（1）上，并能转移至养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）上运行的投料收料车（2）；位于所述第二轨道（8）一端上方的储料塔（4）；位于所述第二轨道（8）另一端外侧的黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）；所述投料收料车（2）包括第一车架（201），与所述第一车架（201）连接的驱动机构（202），与所述第一车架（201）连接的料斗（203），与所述第一车架（201）连接、并与所述料斗（203）的底部出料口连通的投料/卸料器（204），与所述第一车架（201）一端连接的提升机（205），与所述提升机（205）进料端铰接的收料铲（206），两端分别与所述提升机（205）和收料铲（206）铰接的液压油缸、气缸或电动推杆（207）；所述以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括设置于所述摆渡车（1）上的第一PLC（10）；与所述第一PLC（10）电信号连接的摆渡车位置检测传感器（11）、摆渡车行走控制器（12）；设置于所述投料收料车（2）上的第二PLC（13）；与所述第二PLC（13）电信号连接的载料量检测传感器（14）、位置检测传感器（15）、行走控制器（16）、投料/卸料控制器（17）、收料控制器（18）；与所述第一PLC（10）、第二PLC（13）通信连接的工控机（19）；与所述储料塔（4）的出料口连接，并与所述工控机（19）通信连接，控制储料塔（4）出料的控制阀（20）；与所述工控机通信连接，控制黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）启停的控制开关（21）；进气口与所述养殖室（9）连通的引风机；与所述引风机的出气口连通的除臭塔（6）；养殖室（9）的温度调节系统；与所述工控机（19）通信连接的第三PLC（22）；设置于所述养殖室（9）内与所述第三PLC（22）电信号连接的温度检测传感器（23）和氨气检测传感器（24）；与所述第三PLC（22）电信号连接的引风机启停和调速机构（25）；与所述第三PLC（22）电信号连接的温度调节系统的调温控制机构（26）；所述摆渡车（1）包括第二车架（101），与所述第二车架（101）连接的摆渡车驱动机构（102），与所述第二车架（101）顶部连接的，用于与养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）对接的第三轨道（103），设置于第三轨道（103）远离第一轨道（7）端，与所述第二车架（101）或第三轨道（103）连接的止位块（104），设置于第三轨道（103）近第一轨道（7）端，与所述第二车架（101）连接的升降限位机构（105）；所述升降限位机构（105）包括与所述第二车架（101）滑动连接的升降限位块，两端分别与所述升降限位块和第二车架（101）连接，使所述升降限位块上升的压缩弹簧，与所述第二车架（101）连接、在通电情况下使所述升降限位块下降的电磁铁；所述摆渡车行走控制器（12）与摆渡车驱动机构（102）控制连接；所述以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括与第一PLC（10）电信号连接、控制所述电磁铁通断电的第二控制开关，与第二PLC（13）电信号连接、检测所述投料收料车（2）接近止位块（104）的第一接近开关。
2.根据权利要求1所述的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，其特征在于，所述引风机的进气口还与所述储料塔（4）连通；还包括与所述第三PLC（22）电信号连接，检测所述储料塔（4）氨气浓度的第二氨气检测传感器（27）；与所述第三PLC（22）电信号连接的养殖室抽风量控制阀（28）和储料塔抽风量控制阀（29）。
3.根据权利要求1所述的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，其特征在于，还包括设置在所述第一轨道（7）的远离第二轨道（8）端的第二止位块；所述投料收料车（2）接近第二止位块时，第一接近开关发出电信号。
4.根据权利要求1所述的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，其特征在于，还包括分别设置在所述第二轨道（8）两端的第三止位块和第四止位块；与所述第一PLC（10）电信号连接、检测所述摆渡车（1）接近第三止位块或第四止位块的第二接近开关。
5.根据权利要求1所述的以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，其特征在于，所述收料控制器（18）包括控制液压油缸、气缸或电动推杆（207）伸缩的执行器和控制提升机（205）启停的执行器；所述投料/卸料控制器（17）包括控制与所述料斗（203）的底部出料口连接的投料/卸料阀；所述以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括与所述第二PLC（13）电信号连接、检测所述收料铲（206）升降位置的距离传感器，与所述第二PLC（13）电信号连接、控制所述投料/卸料阀开度的调节机构。
6.一种以畜禽粪便养殖黑水虻的控制方法，应用于以畜禽粪便养殖黑水虻的系统，其特征在于，所述以畜禽粪便养殖黑水虻的系统包括养殖室（9），设置于所述养殖室（9）内的若干个养虫槽（3）；位于所述养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）；位于所述养虫槽（3）的一端外侧的第二轨道（8）；运行在所述第二轨道（8）上的摆渡车（1）；可叠放在所述摆渡车（1）上，并能转移至养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）上运行的投料收料车（2）；位于所述第二轨道（8）一端上方的储料塔（4）；位于所述第二轨道（8）另一端外侧的黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）；所述投料收料车（2）包括第一车架（201），与所述第一车架（201）连接的驱动机构（202），与所述第一车架（201）连接的料斗（203），与所述第一车架（201）连接、并与所述料斗（203）的底部出料口连通的投料/卸料器（204），与所述第一车架（201）一端连接的提升机（205），与所述提升机（205）进料端铰接的收料铲（206），两端分别与所述提升机（205）和收料铲（206）铰接的液压油缸、气缸或电动推杆（207）；所述以畜禽粪便养殖黑水虻的系统还包括设置于所述摆渡车（1）上的第一PLC（10）；与所述第一PLC（10）电信号连接的摆渡车位置检测传感器（11）、摆渡车行走控制器（12）；设置于所述投料收料车（2）上的第二PLC（13）；与所述第二PLC（13）电信号连接的载料量检测传感器（14）、位置检测传感器（15）、行走控制器（16）、投料/卸料控制器（17）、收料控制器（18）；与所述第一PLC（10）、第二PLC（13）通信连接的工控机（19）；与所述储料塔（4）的出料口连接，并与所述工控机（19）通信连接，控制储料塔（4）出料的控制阀（20）；与所述工控机通信连接，控制黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）启停的控制开关（21）；控制过程包括以下步骤：摆渡车位置检测传感器（11）实时检测摆渡车（1）的位置信息，并通过设置于摆渡车（1）上的第一PLC（10）实时发送至工控机（19）；位置检测传感器（15）实时检测投料收料车（2）的位置信息，并通过设置于投料收料车（2）上的第二PLC（13）实时发送至工控机（19）；载料量检测传感器（14）实时检测投料收料车（2）的载料量信息，并通过第二PLC（13）实时发送至工控机（19）；
投料作业时，工控机（19）分别向第一PLC（10）和第二PLC（13）发出投料指令，并向第二PLC（13）输入投料量给定值；工控机（19）将投料收料车（2）的位置信息发送给第一PLC（10）；第一PLC（10）向摆渡车行走控制器（12）发出控制指令，使摆渡车在第二轨道（8）上行走至与投料收料车（2）所在的第一轨道（7）对齐位置；工控机（19）向第二PLC（13）发送投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上的控制指令；第二PLC（13）向行走控制器（16）发送投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上的控制指令；投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上后，工控机（19）向第二PLC（13）发送投料收料车（2）已行走至摆渡车（1）上的信息，第二PLC（13）向行走控制器（16）发送停止运行的控制指令；工控机（19）向第一PLC（10）发送摆渡车（1）行走至储料塔（4）的下方控制指令，第一PLC（10）向摆渡车行走控制器（12）发出控制指令，使摆渡车在第二轨道（8）上行走至储料塔（4）的下方；工控机（19）向储料塔（4）出料的控制阀（20）发送开启指令；工控机（19）获得投料收料车（2）的载料量达到投料量给定值时，向储料塔（4）出料的控制阀（20）发送关闭指令；控制阀（20）关闭后，工控机（19）向第一PLC（10）发送摆渡车（1）行走至需投料的养虫槽（3）一端外侧、并与该养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）对齐位置；工控机（19）向第二PLC（13）发送投料收料车（2）行走至第一轨道（7）上的控制指令；第二PLC（13）向行走控制器（16）发送投料收料车（2）行走至第一轨道（7）上的控制指令；投料收料车（2）行走至第一轨道（7）上后，工控机（19）向第二PLC（13）发送投料控制指令；第二PLC（13）向投料/卸料控制器（17）发送投料指令；工控机（19）检测到投料完毕后，向第二PLC（13）发送停止投料控制指令；第二PLC（13）向投料/卸料控制器（17）发送停止投料指令；
收料作业时，工控机（19）分别向第一PLC（10）和第二PLC（13）发出收料指令，并向第一PLC（10）发送拟收料养虫槽（3）的位置信息、向第二PLC（13）输入收料量给定值；工控机（19）将投料收料车（2）的位置信息发送给第一PLC（10）；第一PLC（10）向摆渡车行走控制器（12）发出控制指令，使摆渡车在第二轨道（8）上行走至与投料收料车（2）所在的第一轨道（7）对齐位置；工控机（19）向第二PLC（13）发送投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上的控制指令；第二PLC（13）向行走控制器（16）发送投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上的控制指令；投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上后，工控机（19）向第二PLC（13）发送投料收料车（2）已行走至摆渡车（1）上的信息，第二PLC（13）向行走控制器（16）发送停止运行的控制指令；工控机（19）向第一PLC（10）发送摆渡车（1）行走至与拟收料养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）对齐位置的控制指令，第一PLC（10）向摆渡车行走控制器（12）发出控制指令，使摆渡车在第二轨道（8）上行走至与拟收料养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）对齐位置；工控机（19）向第二PLC（13）发送投料收料车（2）行走至第一轨道（7）上的控制指令；第二PLC（13）向行走控制器（16）发送投料收料车（2）行走至第一轨道（7）上的控制指令；投料收料车（2）行走至第一轨道（7）上后，工控机（19）向第二PLC（13）发送收料控制指令；第二PLC（13）向收料控制器（18）发送收料指令；工控机（19）获得投料收料车（2）的载料量达到收料量给定值时，向第二PLC（13）发送停止收料控制指令；第二PLC（13）向收料控制器（18）发送停止收料指令；工控机（19）向第一PLC（10）发送摆渡车（1）行走至收料的养虫槽（3）一端外侧、并与该养虫槽（3）两侧的第一轨道（7）对齐位置；工控机（19）向第二PLC（13）发送投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上的控制指令；第二PLC（13）向行走控制器（16）发送投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上的控制指令；投料收料车（2）行走至摆渡车（1）上后，工控机（19）向第二PLC（13）发送投料收料车（2）已行走至摆渡车（1）上的信息，第二PLC（13）向行走控制器（16）发送停止运行的控制指令；工控机（19）向第一PLC（10）发送摆渡车（1）行走至第二轨道（8）近黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）的一端的控制指令，第一PLC（10）向摆渡车行走控制器（12）发出控制指令，使摆渡车在第二轨道（8）上行走至近黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）的一端；工控机（19）向控制黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）启停的控制开关（21）发送开启指令；黑水虻及虫砂分拣储存装置（5）开启后，工控机（19）向第二PLC（13）发送卸料控制指令，第二PLC（13）向投料/卸料控制器（17）发送卸料指令；工控机（19）检测到卸料完毕后，向第二PLC（13）发送停止卸料控制指令；第二PLC（13）向投料/卸料控制器（17）发送停止卸料指令；工控机（19）向控制开关（21）发送关闭指令。
7.根据权利要求6所述的以畜禽粪便养殖黑水虻的控制方法，其特征在于，还包括温度检测传感器（23）实时检测养殖室（9）内的环境温度，氨气检测传感器（24）实时检测养殖室（9）内的氨气浓度；其检测数据发送至第三PLC（22）；当第三PLC（22）获得养殖室（9）内的环境温度超出设定值时，第三PLC（22）向调温控制机构（26）发送控制指令，启动温度调节系统使养殖室（9）内的环境温度达到设定值；当第三PLC（22）获取养殖室（9）内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC（22）向引风机启停和调速机构（25）发送控制指令，启动引风机或加快引风机转速；当第三PLC（22）获取养殖室（9）内的氨气浓度低于设定值时，第三PLC（22）向引风机启停和调速机构（25）发送控制指令，降低引风机转速或停用引风机。
8.根据权利要求7所述的以畜禽粪便养殖黑水虻的控制方法，其特征在于，还包括第二氨气检测传感器（27）实时检测储料塔（4）内的氨气浓度；其检测数据发送至第三PLC（22）；当第三PLC（22）获取储料塔（4）内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC（22）向引风机启停和调速机构（25）发送控制指令，启动引风机或加快引风机转速；当仅有养殖室（9）内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC（22）发送加大养殖室抽风量控制阀（28）开度、减小储料塔抽风量控制阀（29）开度的指令，当仅有储料塔（4）内的氨气浓度超过设定值时，第三PLC（22）发送减小养殖室抽风量控制阀（28）开度、加大储料塔抽风量控制阀（29）开度的指令。
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