CN109792958B - 一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法 - Google Patents

一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法 Download PDF

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一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,包括:第一刮粪机通过驱动机构在清理轨道匀速巡逻运动,牵引机构通过牵引绳控制第二刮粪机匀速循环运动,悬吊机构驱动钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜悬吊上升并在第二预设时间后下降,履带式刮片进入旋转状态并将粪便导入排粪通道内,螺旋引导器进入旋转状态并将粪便导入至发酵通道内,作物投放通道根据螺旋引导器旋转圈数按照第一预设频率开启向发酵通道投放作物,发酵投放通道根据发酵通道重量变化按照第二预设频率开启向发酵通道投放发酵菌,恒温层进入预设温度的恒温状态,搅拌器进入搅拌状态,施肥通道将肥料排放至种植区域;自动化进行圈舍的粪便处理并将种植以及养殖进行结合。

Description

一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法
技术领域
本发明涉及牲畜粪便处理领域,特别涉及一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法。
背景技术
畜牧业,是利用畜禽等已经被人类驯化的动物,或者鹿、麝、狐、貂、水獭、鹌鹑等野生动物的生理机能,通过人工饲养、繁殖,使其将牧草和饲料等植物能转变为动物能,以取得肉、蛋、奶、羊毛、山羊绒、皮张、蚕丝和药材等畜产品的生产部门。区别于自给自足家畜饲养,畜牧业的主要特点是集中化、规模化、并以营利为生产目的。畜牧业是人类与自然界进行物质交换的极重要环节。在牲畜饲养的过程中,由于牲畜会在圈舍内排泄,牲畜的排泄物会在圈舍内堆积,使得圈舍的环境受到影响,因此需要及时进行清理,目前,用于对农场养殖时清理粪便的装置大多结构简单,且大多需要依靠人力完成,这样的清理方式清理的速度较慢,效率较低。
然,如何将饲养牲畜的圈舍、自动化以及种植业相结合,自动化的将圈舍内部牲畜排泄的粪便进行清理、收集以及处理,并将处理完成的有机肥施于指定的种植区域,提高圈舍清理的效率并提高粪便的利用率是目前急需解决的问题。
发明内容
发明目的:为了克服背景技术中所描述的现有技术所存在的缺点,本发明实施例提供了一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
技术方案:
一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,所述方法包括以下步骤:
S1、服务器向存储于外圈地面位置第一刮粪机发送第一清理信号,第一刮粪机根据第一清理信号启动并通过驱动机构在设定的清理轨道位置进行匀速巡逻运动;
S2、所述服务器向设置于内圈两侧内壁位置与第二刮粪机连接的牵引机构发送第二清理信号,牵引机构根据第二清理信号启动并通过牵引绳控制连接的第二刮粪机在内圈地面位置进行匀速循环运动;
S3、所述服务器每隔第一预设时间按照预设顺序向设置于内圈内部顶端位置悬吊机构发送悬吊信号,悬吊机构根据悬吊信号驱动连接的钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜进行悬吊上升并在第二预设时间后驱动连接的钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜进行悬吊下降;
S4、所述服务器向设置于外圈的刮片槽内部位置的履带式刮片发送旋转信号,履带式刮片根据旋转信号进入旋转状态并将刮片槽内部的粪便导入至与所述刮片槽连接的排粪通道内部;
S5、所述服务器向设置于排粪通道内部的螺旋引导器发送引导信号,螺旋引导器根据引导信号进入旋转状态并将排粪通道内部的粪便导入至与所述排粪通道连接的发酵通道内部位置;
S6、所述服务器向设置于发酵通道顶端内部位置的作物投放通道发送作物投放信号并向设置于发酵通道顶端内部位置的发酵投放通道发送发酵投放信号,作物投放通道根据作物投放信号以及螺旋引导器旋转圈数按照第一预设频率开启向发酵通道内部投放作物,发酵投放通道根据发酵投放信号以及发酵通道重量变化按照第二预设频率开启向发酵通道内部投放发酵菌;
S7、所述服务器向设置于发酵通道外壁位置的恒温层发送恒温信号并向设置于发酵通道内部底端位置的搅拌器发送搅拌信号,恒温层根据恒温信号进入预设温度的恒温状态,搅拌器根据搅拌信号启动进入搅拌状态;
S8、所述服务器根据第三预设时间向设置于内圈下方位置以及种植区内部位置的施肥通道发送肥料覆盖信号,施肥通道根据肥料覆盖信号开启将连接的施肥管道导入的肥料排放至种植区域。
作为本发明的一种优选方式,在S1中,所述方法还包括以下步骤:
S10、服务器向设置于内圈与外圈之间位置的倾斜金属板发送启动信号,倾斜金属板根据启动信号控制外表面的金属带旋转将内圈导出的粪便导入至设置于外圈地面位置的清理通道内部;
S11、所述服务器向设置于外圈地面位置的刮片槽发送开启信号并向设置于内圈底部位置以及种植区域位置的植物生长补光灯发送光控信号,刮片槽根据开启信号进入开启状态,植物生长补光灯根据光控信号启动向种植区域的种植物进行补光。
作为本发明的一种优选方式,在S6中,所述方法还包括以下步骤:
S60、服务器向设置于发酵通道内部位置的重量检测仪发送重量检测信号,重量检测仪根据重量检测信号启动实时获取发酵通道内部的粪便重量数据并将粪便重量数据反馈给所述服务器;
S61、所述服务器实时根据粪便重量数据实时计算发酵通道所需投放的发酵菌重量数据并将包含有发酵菌重量数据的发酵投放信号发送给设置于发酵通道顶端内部位置的发酵投放通道。
作为本发明的一种优选方式,在S7后,所述方法还包括以下步骤:
S70、服务器根据第四预设时间向发酵通道发送脱水信号并向设置于排粪通道内部的螺旋引导器发送暂停信号,发酵通道根据脱水信号开启将内部发酵完成的有机肥导入至脱水通道内部的粪类烘干机内,螺旋引导器根据暂停信号停止至与脱水通道开启时间一致的时间;
S71、所述服务器向设置于脱水通道内部位置的粪类烘干机发送制作信号,粪类烘干机根据制作信号将导入的有机肥进行干燥处理并将制成的有机肥通过出料机排出至连接的粪导管以及运输管道内部。
作为本发明的一种优选方式,在S71后,所述方法还包括以下步骤:
S72、服务器向设置于外圈外部位置的运输管道发送输送信号,运输管道根据输送信号开启将有机肥排放至临接的施肥壳体内部的肥料仓位置;
S73、所述服务器向存储于外圈外部区域位置的施肥壳体发送施肥信号,施肥壳体根据施肥信号启动并通过移动机构在耕田内部设定的移动轨道位置进行匀速巡逻运动并控制与肥料仓连接的施肥口向耕田区域投放有机肥。
作为本发明的一种优选方式,所述方法还包括以下步骤:
S100、服务器向设置于内圈地面位置浮空饲料槽发送饲料循环信号,浮空饲料槽根据饲料循环信号以及所处内圈规划的区域调整自身的高度并控制内部位置的移动履带启动;
S101、服务器向设置于内圈地面内部位置的饲料投放管道发送饲料投放信号并向设置于内圈地面内部位置的饲料回收通道发送饲料循环信号;
S102、饲料投放管道根据饲料投放信号将存储的饲料投放至内圈最右侧的浮空饲料槽内部位置,饲料回收通道根据饲料循环信号接收内圈最左侧浮空饲料槽导入的饲料并将接收的饲料导入至饲料投放管道内部位置。
作为本发明的一种优选方式,在S102中,所述方法还包括以下步骤:
S103、服务器向设置于饲料回收通道内部位置的紫外线杀菌灯发送消毒信号,紫外线杀菌灯根据消毒信号启动发出紫外线光将饲料回收通道回收的饲料进行灭菌处理;
S104、所述服务器向与饲料回收通道连接的饲料烘干机发送烘干循环信号,饲料烘干机根据烘干循环信号接收饲料回收通道导入的灭菌处理完成的饲料并将导入的饲料进行烘干处理。
作为本发明的一种优选方式,所述方法还包括以下步骤:
S200、若服务器接收到圈舍管理终端发送的清洗指令则向设置于刮片槽以及排粪通道内部位置的清洗喷头发送清洗信号,清洗喷头根据清洗信号通过连接的引水导管将圈舍供水系统的清水喷洒至刮片槽以及排粪通道内部;
S201、所述服务器向设置于外圈的刮片槽内部位置的履带式刮片发送清洗信号,履带式刮片根据清洗信号进入快速旋转状态并将刮片槽内部的清水导入至与所述刮片槽连接的排粪通道内部;
S202、所述服务器向设置于排粪通道内部的螺旋引导器发送清洗信号,螺旋引导器根据清洗信号进入快速旋转状态并将排粪通道内部的污水导入至与所述排粪通道连接的发酵通道内部位置。
作为本发明的一种优选方式,在S202后,所述方法还包括以下步骤:
S203、服务器向设置于脱水通道内部位置的粪类烘干机发送清洗信号,粪类烘干机根据清洗信号将脱水通道导入的污水排放至连接的引流总管内部位置;
S204、所述服务器向设置于外圈地面内部位置的引流总管发送分流信号并向设置于外圈外部与耕田灌溉沟渠临接位置的灌溉口发送灌溉信号,引流总管根据分流信号将污水分流至连接的若干引流支管内部,灌溉口根据灌溉信号将连接的引流支管内部的污水导入至临接的耕田灌溉沟渠内部。
作为本发明的一种优选方式,所述系统包括圈舍、清理装置、辅助装置以及服务器,所述服务器分别与所述清理装置以及辅助装置无线连接,所述圈舍包括内圈、外圈以及种植区域,所述内圈位于圈舍中心区域;所述外圈设置于内圈外围并分别与内圈以及耕田区域临接;所述种植区域设置于内圈下方位置并种植有适用于大棚种植的农作物,且种植区域与内圈之间设置有多功能长寿膜;
所述清理装置包括清理通道、第一刮粪机、清理轨道、牵引机构、第二刮粪机、刮片槽、履带式刮片、排粪通道、螺旋引导器、清洗喷头、引水导管、引流总管、引流支管以及灌溉口,所述清理通道设置于外圈地面位置,所述第一刮粪机设置于清理通道地面位置,且所述第一刮粪机设置有提供动力的驱动机构,所述清理轨道设置于清理通道两侧位置,所述牵引机构设置于内圈两侧内壁底端位置并与牵引绳连接,所述第二刮粪机设置于内圈地面位置并与牵引绳连接,所述刮片槽设置于清理通道内部位置并与排粪通道连接,所述履带式刮片设置于刮片槽内部位置并与第一驱动电机连接,所述排粪通道设置于外圈地面内部位置并分别与刮片槽以及发酵通道连接,所述螺旋引导器设置于排粪通道内部位置并与第二驱动电机连接,所述清洗喷头分别设置于刮片槽以及排粪通道内部位置并与引水导管连接,所述引水导管分别与清洗喷头以及圈舍的供水系统连接,所述引流总管分别与粪类烘干机以及引流支管连接,所述引流支管分别与引流总管以及灌溉口连接,所述灌溉口设置于外圈外部与耕田灌溉沟渠临接位置并与引流支管连接;
所述辅助装置包括发酵通道、作物投放通道、发酵投放通道、恒温层、搅拌器、施肥通道、施肥管道、倾斜金属板、植物生长补光灯、重量检测仪、脱水通道、粪类烘干机、运输管道、施肥壳体、浮空饲料槽、移动履带、饲料投放管道、饲料回收通道、紫外线杀菌灯以及饲料烘干机,所述发酵通道分别与排粪通道、脱水通道以及第一开关口连接,所述作物投放通道设置于发酵通道顶端内部位置,且设置有第二开关口,所述发酵投放通道设置于发酵通道顶端内部位置,且设置有第三开关口,所述恒温层设置于发酵通道外部位置并由发热片组成,所述搅拌器设置于发酵通道内部位置并与第三驱动电机连接,所述施肥通道设置于内圈下方位置以及种植区内部位置并与施肥管道连接,且设置有第四开关口,所述施肥管道分别与发酵通道以及施肥通道连接,所述倾斜金属板设置于内圈与外圈之间位置,所述植物生长补光灯分别设置于种植区域以及内圈下方位置,所述重量检测仪设置于发酵通道内部位置,所述脱水通道设置于发酵通道尾端位置并与发酵通道连接,所述粪类烘干机设置于脱水通道内部位置并分别与粪导管、运输管道以及引流总管连接,所述运输管道设置于外圈外部位置,所述施肥壳体存储于外圈外部区域位置并设置有存储仓,所述浮空饲料槽设置于内圈地面位置,所述移动履带设置于浮空饲料槽内部位置并于第四驱动电机连接,且所有浮空饲料槽内部的移动履带均为连接状态,所述饲料投放管道设置于内圈最右侧位置并分别与第五开关口以及相临的浮空饲料槽连接,所述饲料回收通道设置于内圈最左侧位置并分别与饲料烘干机以及相临的浮空饲料槽连接,所述紫外线杀菌灯设置于饲料回收通道内部位置,所述饲料烘干机分别与饲料回收通道以及饲料投放通道连接。
本发明实现以下有益效果:
1.第一刮粪机在清理通道内部实时进行巡逻,同时第二刮粪机通过牵引机构在内圈地面进行循环运动以实时将内圈地面的牲畜粪便导入至外圈的清理通道内部,以供第一刮粪机将粪便导入至刮片槽,再由刮片槽内部的履带式刮片将粪便排放至排粪通道,再由排粪通道引入至发酵通道并让粪便在发酵通道内部与农作物碎渣、发酵菌在指定温度进行发酵形成有机肥料,然后将有机肥料通过施肥管道导入至种植区域,为种植区域进行施肥,提高圈舍粪便清理的效率并提高粪便的利用率。
2.种植区域施肥完成后,发酵通道将内部发酵完成的有机肥料导入脱水通道的粪类烘干机内,进行脱水、去尘、净化、高温烘干、浓缩粉碎、消毒灭菌、分解去臭处理,然后将处理完成的有机肥料通过出料机导入至运输通道,在由运输通道运输至施肥壳体的肥料仓内部并在肥料仓满载后,控制施肥壳体在耕田区域设定的移动轨道位置进行匀速巡逻运动,以通过施肥口向耕田区域投放有机肥料。
3.在浮空饲料槽调整高度完成后,饲料投放通道实时向指定位置的浮空饲料槽投放饲料,然后由浮空饲料槽内部的移动履带将饲料进行运输,同时控制饲料回收通道开启,实时回收未食用完成的饲料并对回收的饲料进行紫外线灭菌处理,再将灭菌处理的饲料导入饲料烘干机,由饲料烘干机将饲料进行烘干,然后由饲料烘干将烘干的饲料导入至饲料投放通道内部,以避免饲料浪费。
4.服务器接收到清洗指令后,控制清洗喷头喷洒清水进行冲洗刮片槽及排粪通道,由排放通道利用污水冲洗发酵通道并由发酵通道利用污水冲洗粪类烘干机,最后由出料机将污水排放至引流总管,由引流总管内部的电动管路分流器将污水分流至引流支管,由引流支管将污水导入至灌溉口灌溉耕田区域。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明其中一个示例提供的生态循环系统控制方法的流程图。
图2为本发明其中一个示例提供的清理准备控制方法的流程图。
图3为本发明其中一个示例提供的发酵菌投放重量控制方法的流程图。
图4为本发明其中一个示例提供的有机肥烘干并运输的控制方法的流程图。
图5为本发明其中一个示例提供的浮空饲料槽循环控制方法的流程图。
图6为本发明其中一个示例提供的清洗控制方法的流程图。
图7为本发明其中一个示例提供的服务器的连接关系图。
图8为本发明其中一个示例提供的清理装置的电子器件图。
图9为本发明其中一个示例提供的辅助装置的电子器件图。
图10为本发明其中一个示例提供的圈舍的局部剖视图。
图11为本发明其中一个示例提供的第一刮粪机所在区域的局部剖视图。
图12为本发明其中一个示例提供的第二刮粪机所在区域的第一剖视图。
图13为本发明其中一个示例提供的第二刮粪机所在区域的第二剖视图。
图14为本发明其中一个示例提供的刮片槽与排粪通道的局部剖视图。
图15为本发明其中一个示例提供的发酵通道所在区域的局部剖视图。
图16为本发明其中一个示例提供的脱水通道所在区域的局部剖视图。
图17为本发明其中一个示例提供的粪类烘干机的出料机连接区域剖视图。
图18为本发明其中一个示例提供的运输通道与施肥壳体区域的局部剖视图。
图19为本发明其中一个示例提供的浮空饲料槽局部剖视图。
图20为本发明其中一个示例提供的饲料回收通道所在区域的局部剖视图。
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。
实施例一
参考图1-3,图7-17所示。具体的,本实施例提供一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,包括以下步骤:
S1、服务器4向存储于外圈11地面位置第一刮粪机201发送第一清理信号,第一刮粪机201根据第一清理信号启动并通过驱动机构214在设定的清理轨道202位置进行匀速巡逻运动。
S2、服务器4向设置于内圈10两侧内壁位置与第二刮粪机204连接的牵引机构203发送第二清理信号,牵引机构203根据第二清理信号启动并通过牵引绳控制连接的第二刮粪机204在内圈10地面位置进行匀速循环运动。
S3、服务器4每隔第一预设时间按照预设顺序向设置于内圈10内部顶端位置悬吊机构发送悬吊信号,悬吊机构根据悬吊信号驱动连接的钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜进行悬吊上升并在第二预设时间后驱动连接的钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜进行悬吊下降。
S4、服务器4向设置于外圈11的刮片槽205内部位置的履带式刮片206发送旋转信号,履带式刮片206根据旋转信号进入旋转状态并将刮片槽205内部的粪便导入至与刮片槽205连接的排粪通道207内部。
S5、服务器4向设置于排粪通道207内部的螺旋引导器208发送引导信号,螺旋引导器208根据引导信号进入旋转状态并将排粪通道207内部的粪便导入至与排粪通道207连接的发酵通道300内部位置。
S6、服务器4向设置于发酵通道300顶端内部位置的作物投放通道301发送作物投放信号并向设置于发酵通道300顶端内部位置的发酵投放通道302发送发酵投放信号,作物投放通道301根据作物投放信号以及螺旋引导器208旋转圈数按照第一预设频率开启向发酵通道300内部投放作物,发酵投放通道302根据发酵投放信号以及发酵通道300重量变化按照第二预设频率开启向发酵通道300内部投放发酵菌。
S7、服务器4向设置于发酵通道300外壁位置的恒温层303发送恒温信号并向设置于发酵通道300内部底端位置的搅拌器304发送搅拌信号,恒温层303根据恒温信号进入预设温度的恒温状态,搅拌器304根据搅拌信号启动进入搅拌状态。
S8、服务器4根据第三预设时间向设置于内圈10下方位置以及种植区内部位置的施肥通道305发送肥料覆盖信号,施肥通道305根据肥料覆盖信号开启将连接的施肥管道306导入的肥料排放至种植区域12。
其中,匀速巡逻运动是指第一刮粪机201在清理轨道202位置进行匀速的移动;匀速循环移动是指牵引机构203通过牵引绳将连接的第二刮粪机204直线向前匀速运动、在到达终点后,直线向后匀速运动,循环往复直至停止;粪便与作物的比例为3:1;第一预设时间为第二刮粪机204的移动速度,例如第二刮粪机204移动10厘米需要1分钟则第一预设时间为每隔1分钟;第二预设时间为第二刮粪机204的移动速度,例如第二刮粪机204移动10厘米需要1分钟则第二预设时间为每隔1分钟;预设顺序为自左向右至最后一个,然后再自右向左至第一个,如此循环。
第一预设频率为每隔设定的时间,该时间可以是1-3600分钟,在本实施例中优选为15分钟,即每隔15分钟根据螺旋引导器208旋转圈数投放对应份数的作物,例如15分钟螺旋引导器208旋转有150圈,则作物投放通道301投放50份的作物;粪便与发酵菌的比例为10000:1,第二预设频率为每隔设定的时间,该时间可以是1-3600分钟,在本实施例中优选为15分钟,即每隔15分钟根据发酵通道300内部粪便增加的重量投放对应重量的作物,例如15分钟发酵通道300内部粪便增加的重量为20千克,则发酵投放通道302投放2克的发酵菌;预设温度可以是40-68℃,在本实施例中优选为58℃;第三预设时间可以是1分钟-1月,在本实施例中优选为1天;本申请中的牲畜可以但不包括是牛、羊、猪等。
具体的,粪类烘干机311由热源、上料机、进料机、回转滚筒、出料机、物料破碎装置、引风机、卸料器以及配电柜组成;施肥管道306与发酵通道300连接位置有密封门体,密封门体连接有密封电机,密封电机驱动连接的密封门体伸缩,密封门体用于开关施肥通道305,当密封门体完全收缩后,施肥管道306与发酵通道300连通,当密封门体完全伸出后,施肥管道306与发酵通道300封闭。
具体的,在S1中,服务器4向存储于外圈11地面位置第一刮粪机201发送第一清理信号,外圈11地面设置有若干第一刮粪机201,第一刮粪机201接收到第一清理信号后启动解除待机状态,在第一刮粪机201启动后控制驱动机构214驱动自身在清理通道200内部设定的清理轨道202位置进行匀速巡逻运动,驱动机构214由移动电机与移动滚轮组成,移动滚轮分别设置于第一刮粪机201的两侧。
具体的,在S2中,服务器4向设置于内圈10两侧内壁位置与第二刮粪机204连接的牵引机构203发送第二清理信号,内圈10地面设置有若干第二刮粪机204,牵引机构203接收到第二清理信号后启动,在牵引机构203启动完成后,通过牵引绳控制连接的第二刮粪机204在内圈10地面位置进行匀速循环运动,即内圈10最右侧墙面底端位置的牵引机构203驱动连接的牵引绳收缩,同时内圈10最左侧墙面底端位置的牵引机构203驱动连接的牵引绳伸出,牵引绳的收缩长度与伸出长度一致,以将第二刮粪机204向内圈10最右侧移动,当第二刮粪机204到达内圈10最右侧墙面底端位置的牵引机构203侧方位置后,内圈10最左侧墙面底端位置的牵引机构203驱动连接的牵引绳收缩,同时内圈10最右侧墙面底端位置的牵引机构203驱动连接的牵引绳伸出,牵引绳的收缩长度与伸出长度一致,以将第二刮粪机204向内圈10最左侧移动,以此类推,第二刮粪机204在内圈10位置循环往复。
具体的,在S3中,服务器4每隔第一预设时间按照预设顺序向设置于内圈10内部顶端位置悬吊机构发送悬吊信号,例如牲畜与牲畜之间设定的间隔为20厘米,第二刮粪机204从一个牲畜移动到临近的另一个牲畜位置所需2分钟则服务器4每隔2分钟按照预设顺序向设置于内圈10内部顶端位置悬吊机构发送悬吊信号,悬吊机构根据悬吊信号驱动连接的钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜进行悬吊上升,并在2分钟时间后驱动连接的钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜进行悬吊下降,即让内圈10的牲畜上升避让临近的第二刮粪机204,在刮粪机离开后再将牲畜下降;在养殖用户将牲畜放入内圈10后,为其穿戴悬吊服,并将悬吊机构连接的钢丝绳拉出将钢丝绳前端设置的卡扣与下方对应牲畜穿戴悬吊服的卡槽固定,一根钢丝绳一个悬吊机构对应一个牲畜,悬吊机构驱动连接的钢丝绳伸出或收缩来控制牲畜的下降或上升。
具体的,在S4中,服务器4向设置于外圈11的刮片槽205内部位置的履带式刮片206发送旋转信号是指服务器4向设置于外圈11的刮片槽205内部位置与履带式刮片206连接的第一驱动电机215发送旋转信号,与履带式刮片206连接的第一驱动电机215接收到旋转信号后,驱动连接的履带式刮片206的履带启动进入旋转状态,以将刮片槽205内部被第一刮粪机201引导的粪便导入至与刮片槽205连接的排粪通道207内部,履带式刮片206由履带以及垂直的刮片组成,履带上表面刮片的最前端小于刮片槽205的顶端。
具体的,在S5中,服务器4向设置于排粪通道207内部的螺旋引导器208发送引导信号是指服务器4向设置于排粪通道207内部与螺旋引导器208连接的第二驱动电机216发送引导信号,螺旋引导器208为螺旋输送器,第二驱动电机216接收到引导信号后启动,驱动连接的螺旋引导器208进入旋转状态,以将排粪通道207内部的粪便导入至与排粪通道207连接的发酵通道300内部位置,即将粪便匀速输送至发酵通道300内部。
具体的,在S6中,作物投放通道301有作物存储仓、作物投放口以及第二开关口321组成,发酵投放通道302由发酵菌存储仓、发酵投放口以及第三开关口322组成,服务器4向设置于发酵通道300顶端内部位置的作物投放通道301发送作物投放信号是指服务器4向设置于发酵通道300顶端内部位置的第二开关口321发送作物投放信号,服务器4向设置于发酵通道300顶端内部位置的发酵投放通道302发送发酵投放信号是指服务器4向设置于发酵通道300顶端内部位置的第三开关口322发送发酵投放信号,第二开关口321接收到作物投放信号后,根据螺旋引导器208旋转圈数按照第一预设频率开启向发酵通道300内部投放作物,例如第一预设频率为15分钟,若15分钟螺旋引导器208旋转有150圈,则第二开关口321向发酵通道300投放50份的作物;第三开关口322接收到发酵投放信号后,根据发酵通道300重量变化按照第二预设频率开启向发酵通道300内部投放发酵菌,例如第二预设频率为15分钟,若15分钟发酵通道300内部粪便增加的重量为20千克,则第三开关口322向发酵通道300投放2克的发酵菌进行发酵;以将粪便转化为有机肥。
具体的,在S7中,服务器4向设置于发酵通道300外壁位置的恒温层303发送恒温信号,恒温信号包含有预设温度信息,同时服务器4向设置于发酵通道300内部底端位置的搅拌器304发送搅拌信号,恒温层303接收到恒温信号后,控制自身进入预设温度的恒温状态,以让发酵通道300内部的温度加热至预设温度并恒温至预设温度,搅拌器304接收到搅拌信号后,启动旋转进入搅拌状态,以实时将发酵通道300内部的粪便、作物以及发酵菌进行搅拌均匀生成有机肥;其中,搅拌器304为涡轮式搅拌器304。
具体的,在S8中,施肥通道305由施肥存储仓、设置于施肥存储仓底部的排放槽以及与排放槽连接的第四开关口323组成,服务器4根据第三预设时间向设置于内圈10下方位置以及种植区内部位置的施肥通道305发送肥料覆盖信号是指服务器4根据第三预设时间向设置于内圈10下方位置以及种植区内部位置的第四开关口323发送肥料覆盖信号,第四开关口323接收到肥料覆盖信号后,第四开关口323开启将连接的施肥管道306导入的肥料排放至种植区域12;在服务器4向第四开关口323发送肥料覆盖信号后,服务器4同时向设置于发酵通道300与施肥管道306连接位置的密封电机发送收缩信号,密封电机接收到收缩信号后驱动连接的密封门体完全收缩,以将发酵通道300内部的有机肥料导入至施肥管道306,再由施肥管道306导入施肥通道305内部,最后由施肥通道305将导入的有机肥料排放至种植区域12,密封门体开启的时间为5小时,且每隔15天开启5小时;在服务器4向密封电机发送收缩信号的同时设置一个5小时的计时器,当计时器计时完成后,服务器4向密封电机发送伸出信号,密封电机接收到伸出信号后驱动连接的密封门体完全伸出。
作为本发明的一种优选方式,在S1中,方法还包括以下步骤:
S10、服务器4向设置于内圈10与外圈11之间位置的倾斜金属板307发送启动信号,倾斜金属板307根据启动信号控制外表面的金属带旋转将内圈10导出的粪便导入至设置于外圈11地面位置的清理通道200内部。
S11、服务器4向设置于外圈11地面位置的刮片槽205发送开启信号并向设置于内圈10底部位置以及种植区域12位置的植物生长补光灯308发送光控信号,刮片槽205根据开启信号进入开启状态,植物生长补光灯308根据光控信号启动向种植区域12的种植物进行补光。
其中,倾斜金属板307由金属板、设置于金属板外表面位置的凹槽、设置于凹槽内部位置的金属带以及设置于金属板内部位置的电动机组成;刮片槽205顶部侧方位置设置有伸缩板以及与伸缩板连接的伸缩电机,伸缩板伸出后将刮片槽205封闭,伸缩电机驱动连接的伸缩板伸缩;在倾斜度调节板倾斜时,牵引机构203以及牵引绳同步倾斜并与倾斜度调节板倾斜角度一致。
具体的,在服务器4向存储于外圈11地面位置第一刮粪机201发送第一清理信号的同时,服务器4向设置于内圈10与外圈11之间位置的倾斜金属板307发送启动信号是指服务器4设置于内圈10与外圈11之间位置的倾斜金属板307的电动机发送启动信号,电动机接收到启动信号后,驱动连接的金属带旋转,当有第二刮粪机204刮出的粪便进入金属板后,由金属带将粪便导入至设置于外圈11地面位置的清理通道200内部,同时服务器4向设置于外圈11地面位置的刮片槽205发送开启信号是指服务器4向设置于外圈11地面刮片槽205顶端侧方内部位置的伸缩电机发送开启信号,伸缩电机接收到开启信号后,驱动连接的伸缩板完全收缩以将刮片槽205开启,同时服务器4向设置于内圈10底部位置以及种植区域12位置的植物生长补光灯308发送光控信号,植物生长补光灯308接收到光控信号后,启动向种植区域12的种植物进行补光,以让种植区域12模拟大棚养殖。
作为本发明的一种优选方式,在S6中,方法还包括以下步骤:
S60、服务器4向设置于发酵通道300内部位置的重量检测仪309发送重量检测信号,重量检测仪309根据重量检测信号启动实时获取发酵通道300内部的粪便重量数据并将粪便重量数据反馈给服务器4。
S61、服务器4实时根据粪便重量数据实时计算发酵通道300所需投放的发酵菌重量数据并将包含有发酵菌重量数据的发酵投放信号发送给设置于发酵通道300顶端内部位置的发酵投放通道302。
具体的,在服务器4向设置于发酵通道300顶端内部位置的第三开关口322发送发酵投放信号前,服务器4向设置于发酵通道300内部位置的重量检测仪309发送重量检测信号,重量检测仪309接收到重量检测信号后,启动实时获取发酵通道300内部的粪便重量数据并将粪便重量数据反馈给服务器4,服务器4实时根据粪便重量数据实时计算发酵通道300所需投放的发酵菌重量数据,服务器4将包含有发酵菌重量数据的发酵投放信号发送给设置于发酵通道300顶端内部位置的发酵投放通道302是指服务器4将包含有发酵菌重量数据的发酵投放信号发送给设置于发酵通道300顶端内部位置的与发酵投放通道302连接的第三开关口322。
实施例二
参考图4、7-10、16-18所示。本实施例中,在S7后,方法还包括以下步骤:
S70、服务器4根据第四预设时间向发酵通道300发送脱水信号并向设置于排粪通道207内部的螺旋引导器208发送暂停信号,发酵通道300根据脱水信号开启将内部发酵完成的有机肥导入至脱水通道310内部的粪类烘干机311内,螺旋引导器208根据暂停信号停止至与脱水通道310开启时间一致的时间。
S71、服务器4向设置于脱水通道310内部位置的粪类烘干机311发送制作信号,粪类烘干机311根据制作信号将导入的有机肥进行干燥处理并将制成的有机肥通过出料机排出至连接的运输管道312内部。
其中,脱水通道310由存储腔、粪类烘干机311以及与发酵通道300的第一开关口320连接的脱水口及组成;粪类烘干机311的进料口与脱水口连接,粪类烘干机311的出料机分别与引流总管211以及运输管道312连接;第四预设时间可以是1分钟-1月,在本实施例中优选为1天;发酵通道300通过第一开关口320与脱水通道310的脱水口连接;服务器4根据第四预设时间向发酵通道300发送脱水信号是指服务器4根据第四预设时间向发酵通道300的第一开关口320发送脱水信号;服务器4向设置于排粪通道207内部的螺旋引导器208发送暂停信号是指服务器4向设置于排粪通道207内部位置与螺旋引导器208连接的第二驱动电机216发送暂停信号;服务器4向设置于脱水通道310内部位置的粪类烘干机311发送制作信号是指服务器4向设置于脱水通道310内部位置粪类烘干机311的配电柜发送制作信号。
具体的,在服务器4向设置于发酵通道300外壁位置的恒温层303发送恒温信号以及向设置于发酵通道300内部底端位置的搅拌器304发送搅拌信号后,服务器4根据第四预设时间向发酵通道300的第一开关口320发送脱水信号,同时服务器4向设置于排粪通道207内部位置与螺旋引导器208连接的第二驱动电机216发送暂停信号,第一开关口320接收到脱水信号后开启将发酵通道300内部发酵完成的有机肥通过连接的脱水口导入至粪类烘干机311,第二驱动电机216接收到暂停信号后停止,第二驱动电机216停止的时间与第二开关口321开启的时间一致,在第二驱动电机216停止时,第一驱动电机215也停止驱动履带式刮片206,第一驱动电机215停止的时间与第二驱动电机216停止的时间一致;例如第二开关口321开启30分钟则第二驱动电机216停止30分钟,第一驱动电机215同样停止30分钟。
具体的,在第二开关口321开启完成后,服务器4向设置于脱水通道310内部位置粪类烘干机311的配电柜发送制作信号,配电柜接收到制作信号后,控制连接的热源、上料机、进料机、回转滚筒、出料机、物料破碎装置、引风机、卸料器进行配合运作将导入的有机肥进行脱水、去尘、净化、高温烘干、浓缩粉碎、消毒灭菌、分解去臭,然后控制出料机将制成的有机肥排出至连接的运输管道312内部。
作为本发明的一种优选方式,在S71后,方法还包括以下步骤:
S72、服务器4向设置于外圈11外部位置的运输管道312发送输送信号,运输管道312根据输送信号开启将有机肥排放至临接的施肥壳体313内部的肥料仓位置。
S73、服务器4向存储于外圈11外部区域位置的施肥壳体313发送施肥信号,施肥壳体313根据施肥信号启动并通过移动机构在耕田内部设定的移动轨道位置进行匀速巡逻运动并控制与肥料仓连接的施肥口向耕田区域投放有机肥。
其中,运输管道312设置有主电机、运输履带、辅助电机组以及运输口,主电机驱动运输履带运转,辅助电机组驱动运输履带辅助运转;施肥壳体313由主壳体、设置于主壳体内部的肥料仓、设置于主壳体侧上方位置与肥料仓连接的进肥口、设置于主壳体两侧下方位置通过导管与肥料仓连接的施肥口、移动机构、控制器以及提供电力的蓄电池组成,移动机构由与移动轨道连接的滚轮以及与滚轮连接的电动马达组成,控制器与进肥口、施肥口以及电动马达组成;服务器4向设置于外圈11外部位置的运输管道312发送输送信号是指服务器4向设置于外圈11外部位置运输管道312的主电机以及辅助电机组发送输送信号;服务器4向存储于外圈11外部区域位置的施肥壳体313发送施肥信号是指服务器4向存储于外圈11外部区域位置施肥壳体313内部的控制器发送施肥信号;运输口前端设置有感应器,当有机肥与感应器触碰后则判断肥料仓存储满,然后向主电机以及辅助电机反馈停止信号并向服务器4反馈有机肥满载信号。
具体的,在出料机将制成的有机肥排出至连接的运输管道312内部后,服务器4向设置于外圈11外部位置运输管道312的主电机以及辅助电机组发送输送信号,主电机以及辅助电机组接收到输送信号后,驱动连接的运输履带运转将有机肥运输至运输口位置,再由运输口排放至临接的施肥壳体313内部的肥料仓位置,当有机肥与感应器触碰后则判断肥料仓存储满,然后向主电机以及辅助电机反馈停止信号并向服务器4反馈有机肥满载信号,服务器4接收到有机肥满载信号后,服务器4向存储于外圈11外部区域位置施肥壳体313内部的控制器发送施肥信号,控制器接收到施肥信号后启动,控制连接的电动马达驱动连接的滚轮将主壳体在耕田内部设定的移动轨道位置进行匀速巡逻运动,同时控制器控制与肥料仓连接的施肥口向耕田区域投放有机肥。
实施例三
参考图5、7-10、19-20所示。具体的,本实施例中,方法还包括以下步骤:
S100、服务器4向设置于内圈10地面位置浮空饲料槽314发送饲料循环信号,浮空饲料槽314根据饲料循环信号以及所处内圈10规划的区域调整自身的高度并控制内部位置的移动履带315启动。
S101、服务器4向设置于内圈10地面内部位置的饲料投放管道316发送饲料投放信号并向设置于内圈10地面内部位置的饲料回收通道317发送饲料循环信号。
S102、饲料投放管道316根据饲料投放信号将存储的饲料投放至内圈10最右侧的浮空饲料槽314内部位置,饲料回收通道317根据饲料循环信号接收内圈10最左侧浮空饲料槽314导入的饲料并将接收的饲料导入至饲料投放管道316内部位置。
其中,浮空饲料槽314下方还设置有液压泵以及分别与液压泵以及浮空饲料槽314连接的液压杆;服务器4向设置于内圈10地面位置浮空饲料槽314发送饲料循环信号是指服务器4向设置于内圈10地面位置浮空饲料槽314下方的液压泵以及内部的第四驱动电机发送饲料循环信号;服务器4向设置于内圈10地面内部位置的饲料投放管道316发送饲料投放信号是指服务器4向设置于内圈10地面内部位置的饲料投放管道316的第五开关口324发送饲料投放信号;饲料回收通道317由饲料回收腔体、饲料进入口以及饲料排放口组成;服务器4向设置于内圈10地面内部位置的饲料回收通道317发送饲料循环信号设置服务器4向设置于内圈10地面内部位置的饲料回收通道317的饲料进入口发送饲料循环信号。
具体的,服务器4向设置于内圈10地面位置浮空饲料槽314下方的液压泵以及内部的第四驱动电机发送饲料循环信号,液压泵接收到饲料循环信号后启动,根据所处内圈10规划的区域调整浮空饲料槽314的高度,以让浮空饲料槽314调整为最适合所处内圈10规划区域养殖的牲畜进食高度,例如浮空饲料槽314处于的养殖牛类牲畜,该牛类嘴部离地平均高度为40厘米,则浮空饲料槽314调整的高度为浮空饲料槽314上表面与内圈10地面距离为38厘米,以供牲畜方便进食,第四驱动电机接收到饲料循环信号后启动,驱动连接的移动履带315运行,然后服务器4向设置于内圈10地面内部位置的饲料投放管道316的第五开关口324发送饲料投放信号,同时服务器4向设置于内圈10地面内部位置的饲料回收通道317的饲料进入口发送饲料循环信号,第五开关口324接收到饲料投放信号后开启,将存储的饲料投放至内圈10最右侧的浮空饲料槽314内部位置,饲料进入口接收到饲料循环信号后开启,接收内圈10最左侧浮空饲料槽314导入的饲料,然后导入的饲料在进入至饲料烘干机319内部位置,最后在饲料烘干机319进入至饲料投放通道。
作为本发明的一种优选方式,在S102中,方法还包括以下步骤:
S103、服务器4向设置于饲料回收通道317内部位置的紫外线杀菌灯318发送消毒信号,紫外线杀菌灯318根据消毒信号启动发出紫外线光将饲料回收通道317回收的饲料进行灭菌处理。
S104、服务器4向与饲料回收通道317连接的饲料烘干机319发送烘干循环信号,饲料烘干机319根据烘干循环信号接收饲料回收通道317导入的灭菌处理完成的饲料并将导入的饲料进行烘干处理。
具体的,在饲料进入口开启后,服务器4向设置于饲料回收通道317内部位置的紫外线杀菌灯318发送消毒信号,紫外线杀菌灯318接收到消毒信号后启动,发出紫外线光将饲料回收通道317回收的饲料进行灭菌处理,在服务器4向紫外线杀菌灯318发送消毒信号的同时,服务器4向与饲料回收通道317连接的饲料烘干机319发送烘干循环信号,饲料烘干机319接收到烘干循环信号后,接收饲料回收通道317导入的已灭菌处理完成的饲料,然后将导入的饲料进行烘干处理,最后将烘干处理完成的饲料导入至连接的饲料投放通道内部,以让未被牲畜吃完的饲料进行循环,避免饲料发霉、腐坏以及浪费。
其中,将饲料回收通道317回收的饲料进行灭菌处理,是将牲畜进食饲料时对其他饲料沾染的口水进行灭菌,避免牲畜口腔细菌在饲料内部的进行繁衍扩散,引发牲畜疾病;将导入的饲料进行烘干处理是为了将牲畜进食饲料时对饲料沾染的口水进行烘干,避免饲料受潮后引发的饲料霉变、腐烂等安全问题;饲料投放通道设置有吸尘机构,吸尘机构用于将下方饲料投放通道内部的饲料吸取导入上方的饲料投放通道,以供上方的饲料投放通道将吸尘机构吸取的饲料导入浮空饲料槽314内部。
实施例四
参考图6-10,图14-17所示。具体的,本实施例中,方法还包括以下步骤:
S200、若服务器4接收到圈舍管理终端发送的清洗指令则向设置于刮片槽205以及排粪通道207内部位置的清洗喷头209发送清洗信号,清洗喷头209根据清洗信号通过连接的引水导管210将圈舍供水系统的清水喷洒至刮片槽205以及排粪通道207内部。
S201、服务器4向设置于外圈11的刮片槽205内部位置的履带式刮片206发送清洗信号,履带式刮片206根据清洗信号进入快速旋转状态并将刮片槽205内部的清水导入至与刮片槽205连接的排粪通道207内部。
S202、服务器4向设置于排粪通道207内部的螺旋引导器208发送清洗信号,螺旋引导器208根据清洗信号进入快速旋转状态并将排粪通道207内部的污水导入至与排粪通道207连接的发酵通道300内部位置。
其中,服务器4向设置于外圈11的刮片槽205内部位置的履带式刮片206发送清洗信号是指服务器4向设置于外圈11的刮片槽205内部位置与履带式刮片206连接的第一驱动电机215发送清洗信号;服务器4向设置于排粪通道207内部的螺旋引导器208发送清洗信号是指服务器4向设置于排粪通道207内部位置与螺旋引导器208连接的第二驱动电机216发送清洗信号;圈舍管理终端为设置于圈舍内部的管理圈舍的用户终端;清洗喷头209在清洗时伸出,当清洗完成后收缩,清洗完成是指服务器4接收到圈舍管理终端发送的清洗完成指令,再由服务器4向清洗喷头209发送清洗完成信号。
具体的,若服务器4接收到圈舍管理终端发送的清洗指令则向设置于刮片槽205以及排粪通道207内部位置的清洗喷头209发送清洗信号,清洗喷头209接收到清洗信号后,通过连接的引水导管210将圈舍供水系统的清水喷洒至刮片槽205以及排粪通道207内部,进行冲洗刮片槽205以及排粪通道207,在向清洗喷头209发送清洗信号的同时,服务器4向设置于外圈11的刮片槽205内部位置与履带式刮片206连接的第一驱动电机215发送清洗信号,第一驱动电机215接收到清洗信号后,驱动连接的履带式刮片206的履带进入快速旋转状态,以将刮片槽205内部的清水导入至与刮片槽205连接的排粪通道207内部。
在服务器4向第一驱动电机215发送清洗信号的同时,服务器4向设置于排粪通道207内部与螺旋引导器208连接的第二驱动电机216发送清洗信号,第二驱动电机216接收到清洗信号后启动,驱动连接的螺旋引导器208进入快速旋转状态,以将排粪通道207内部的污水导入至与排粪通道207连接的发酵通道300内部位置。
作为本发明的一种优选方式,在S202后,方法还包括以下步骤:
S203、服务器4向设置于脱水通道310内部位置的粪类烘干机311发送清洗信号,粪类烘干机311根据清洗信号将脱水通道310导入的污水排放至连接的引流总管211内部位置。
S204、服务器4向设置于外圈11地面内部位置的引流总管211发送分流信号并向设置于外圈11外部与耕田灌溉沟渠临接位置的灌溉口213发送灌溉信号,引流总管211根据分流信号将污水分流至连接的若干引流支管212内部,灌溉口213根据灌溉信号将连接的引流支管212内部的污水导入至临接的耕田灌溉沟渠内部。
其中,服务器4向设置于脱水通道310内部位置的粪类烘干机311发送清洗信号是指服务器4向设置于脱水通道310内部位置的粪类烘干机311的配电柜发送清洗信号;引流总管211通过电动管路分流器与引流支管212连接;服务器4向设置于外圈11地面内部位置的引流总管211发送分流信号是指服务器4向设置于外圈11地面内部位置与引流总管211连接的电动管路分流器发送分流信号;电动管路分流器未接收到清洗信号则将引流总管211与粪类烘干机311的出料机进行封闭。
具体的,在服务器4向设置于排粪通道207内部与螺旋引导器208连接的第二驱动电机216发送清洗信号后,服务器4向设置于脱水通道310内部位置的粪类烘干机311的配电柜发送清洗信号,配电柜接收到清洗信号后,控制进料机、回转滚筒、出料机、卸料器进行配合运作将将脱水通道310导入的污水排放至与出料机连接的引流总管211内部位置,在服务器4向配电柜发送清洗信号后,服务器4向设置于外圈11地面内部位置与引流总管211连接的电动管路分流器发送分流信号,同时服务器4向设置于外圈11外部与耕田灌溉沟渠临接位置的灌溉口213发送灌溉信号,与引流总管211连接的电动管路接收到清洗信号后,将引流总管211内部的污水分流至连接的若干引流支管212内部,灌溉口213接收到灌溉信号后开启,将连接的引流支管212内部的污水导入至临接的耕田灌溉沟渠内部。
具体的,清水将刮片槽205以及排粪通道207冲洗后,清洗的污水再进行发酵通道300进行冲洗,再由发酵通道300进入粪类烘干机311进行清洗,最后由粪类烘干通过引流总管211、引流支管212以及灌溉口213进入耕田灌溉沟渠位置进行灌溉种植物。
实施例五
参考图7-20所示。具体的,本实施例中,系统包括圈舍、清理装置2、辅助装置3以及服务器4,服务器4分别与清理装置2以及辅助装置3无线连接,圈舍包括内圈10、外圈11以及种植区域12,内圈10位于圈舍中心区域;外圈11设置于内圈10外围并分别与内圈10以及耕田区域临接;种植区域12设置于内圈10下方位置并种植有适用于大棚种植的农作物,且种植区域12与内圈10之间设置有多功能长寿膜。
清理装置2包括清理通道200、第一刮粪机201、清理轨道202、牵引机构203、第二刮粪机204、刮片槽205、履带式刮片206、排粪通道207、螺旋引导器208、清洗喷头209、引水导管210、引流总管211、引流支管212以及灌溉口213。
清理通道200设置于外圈11地面位置,用于存储并处理内圈10牲畜排放的粪便;第一刮粪机201设置于清理通道200地面位置,用于在清理轨道202位置移动并将清理通道200内部的粪便进行清理,且第一刮粪机201设置有提供动力的驱动机构214;清理轨道202设置于清理通道200两侧位置,用于提供第一刮粪机201移动;牵引机构203设置于内圈10两侧内壁底端位置并与牵引绳连接,用于通过连接的牵引绳牵引第二刮粪机204;第二刮粪机204设置于内圈10地面位置并与牵引绳连接,用于将内圈10地面的粪便推送至清理通道200内部;刮片槽205设置于清理通道200内部位置并与排粪通道207连接,用于引导第一刮粪机201推送的粪便;履带式刮片206设置于刮片槽205内部位置并与第一驱动电机215连接,用于将刮片槽205内部的粪便引导至排粪通道207内部;排粪通道207设置于外圈11地面内部位置并分别与刮片槽205以及发酵通道300连接,用于将刮片槽205导入的粪便引导至连接的发酵通道300内部;螺旋引导器208设置于排粪通道207内部位置并与第二驱动电机216连接,用于将刮片槽205导入的粪便引导至发酵通道300内部;清洗喷头209分别设置于刮片槽205以及排粪通道207内部位置并与引水导管210连接,用于清洗刮片槽205以及排粪通道207;引水导管210分别与清洗喷头209以及圈舍的供水系统连接,用于将清水导入连接的清洗喷头209;引流总管211分别与粪类烘干机311以及引流支管212连接,用于将粪类烘干机311导入的污水引导至引流支管212内部;引流支管212分别与引流总管211以及灌溉口213连接,用于将引流总管211导入的污水引导至灌溉口213内部;灌溉口213设置于外圈11外部与耕田灌溉沟渠临接位置并与引流支管212连接,用于将引流支管212导入的污水排放至耕田灌溉沟渠位置。
辅助装置3包括发酵通道300、作物投放通道301、发酵投放通道302、恒温层303、搅拌器304、施肥通道305、施肥管道306、倾斜金属板307、植物生长补光灯308、重量检测仪309、脱水通道310、粪类烘干机311、运输管道312、施肥壳体313、浮空饲料槽314、移动履带315、饲料投放管道316、饲料回收通道317、紫外线杀菌灯318以及饲料烘干机319。
发酵通道300分别与排粪通道207、脱水通道310以及第一开关口320连接,用于提供粪便进行发酵;作物投放通道301设置于发酵通道300顶端内部位置,用于向发酵通道300投放秸秆或稻草的碎渣,且设置有第二开关口321;发酵投放通道302设置于发酵通道300顶端内部位置,用于向发酵通道300投放发酵菌,且设置有第三开关口322;恒温层303设置于发酵通道300外部位置并由发热片组成,用于将发酵通道300温度加热至设定温度并进行恒温;搅拌器304设置于发酵通道300内部位置并与第三驱动电机连接,用于搅拌发酵通道300内部待发酵的有机肥;施肥通道305设置于内圈10下方位置以及种植区内部位置并与施肥管道306连接,用于将施肥管道306导入的有机肥排放至种植区域12,且设置有第四开关口323;施肥管道306分别与发酵通道300以及施肥通道305连接,用于将发酵通道300内部发酵完成的有机肥导入至施肥通道305;倾斜金属板307设置于内圈10与外圈11之间位置,用于提供内圈10的粪便进入外圈11的清理通道200;植物生长补光灯308分别设置于种植区域12以及内圈10下方位置,用于向种植区域12的种植物进行补光;重量检测仪309设置于发酵通道300内部位置,用于获取发酵通道300内部粪便重量数据;脱水通道310设置于发酵通道300尾端位置并与发酵通道300连接,用于存储粪类烘干机311;粪类烘干机311设置于脱水通道310内部位置并分别与粪导管、运输管道312以及引流总管211连接,用于将粪便进行脱水、去尘、净化、高温烘干、浓缩粉碎、消毒灭菌、分解去臭操作;运输管道312设置于外圈11外部位置,用于运输粪类烘干机311烘干完成的有机肥;施肥壳体313存储于外圈11外部区域位置并设置有存储仓,用于在耕田区域设定的移动轨道位置进移动并施肥;浮空饲料槽314设置于内圈10地面位置,用于在启动后伸出至设定高度并提供循环移动的饲料喂养牲畜;移动履带315设置于浮空饲料槽314内部位置并于第四驱动电机连接,且所有浮空饲料槽314内部的移动履带315均为连接状态,用于在浮空饲料槽314内部运输饲料;饲料投放管道316设置于内圈10最右侧位置并分别与第五开关口324以及相临的浮空饲料槽314连接,用于将饲料投放至连接的浮空饲料槽314内;饲料回收通道317设置于内圈10最左侧位置并分别与饲料烘干机319以及相临的浮空饲料槽314连接,用于回收连接的浮空饲料槽314运输的饲料并将回收的饲料导入连接的饲料烘干机319;紫外线杀菌灯318设置于饲料回收通道317内部位置,用于进行紫外线灭菌;饲料烘干机319分别与饲料回收通道317以及饲料投放通道连接,用于将饲料回收通道317导入的饲料进行烘干并将烘干的饲料导入至饲料投放通道。
其中,生态循环系统内部的电子器件均采用防水设计;服务器4设置于圈舍内部养殖用户规划的放置服务器4位置;生态循环系统内部的电子器件(除施肥壳体313内部的电子器件)均与圈舍内部设置的供电系统连接。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、服务器(4)向存储于外圈(11)地面位置第一刮粪机(201)发送第一清理信号,第一刮粪机(201)根据第一清理信号启动并通过驱动机构(214)在设定的清理轨道(202)位置进行匀速巡逻运动;
S2、所述服务器(4)向设置于内圈(10)两侧内壁位置与第二刮粪机(204)连接的牵引机构(203)发送第二清理信号,牵引机构(203)根据第二清理信号启动并通过牵引绳控制连接的第二刮粪机(204)在内圈(10)地面位置进行匀速循环运动;
S3、所述服务器(4)每隔第一预设时间按照预设顺序向设置于内圈(10)内部顶端位置悬吊机构发送悬吊信号,悬吊机构根据悬吊信号驱动连接的钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜进行悬吊上升并在第二预设时间后驱动连接的钢丝绳将穿戴有悬吊服的牲畜进行悬吊下降;
S4、所述服务器(4)向设置于外圈(11)的刮片槽(205)内部位置的履带式刮片(206)发送旋转信号,履带式刮片(206)根据旋转信号进入旋转状态并将刮片槽(205)内部的粪便导入至与所述刮片槽(205)连接的排粪通道(207)内部;
S5、所述服务器(4)向设置于排粪通道(207)内部的螺旋引导器(208)发送引导信号,螺旋引导器(208)根据引导信号进入旋转状态并将排粪通道(207)内部的粪便导入至与所述排粪通道(207)连接的发酵通道(300)内部位置;
S6、所述服务器(4)向设置于发酵通道(300)顶端内部位置的作物投放通道(301)发送作物投放信号并向设置于发酵通道(300)顶端内部位置的发酵投放通道(302)发送发酵投放信号,作物投放通道(301)根据作物投放信号以及螺旋引导器(208)旋转圈数按照第一预设频率开启向发酵通道(300)内部投放作物,发酵投放通道(302)根据发酵投放信号以及发酵通道(300)重量变化按照第二预设频率开启向发酵通道(300)内部投放发酵菌;
S7、所述服务器(4)向设置于发酵通道(300)外壁位置的恒温层(303)发送恒温信号并向设置于发酵通道(300)内部底端位置的搅拌器(304)发送搅拌信号,恒温层(303)根据恒温信号进入预设温度的恒温状态,搅拌器(304)根据搅拌信号启动进入搅拌状态;
S8、所述服务器(4)根据第三预设时间向设置于内圈(10)下方位置以及种植区内部位置的施肥通道(305)发送肥料覆盖信号,施肥通道(305)根据肥料覆盖信号开启将连接的施肥管道(306)导入的肥料排放至种植区域(12)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,在S1中,所述方法还包括以下步骤:
S10、服务器(4)向设置于内圈(10)与外圈(11)之间位置的倾斜金属板(307)发送启动信号,倾斜金属板(307)根据启动信号控制外表面的金属带旋转将内圈(10)导出的粪便导入至设置于外圈(11)地面位置的清理通道(200)内部;
S11、所述服务器(4)向设置于外圈(11)地面位置的刮片槽(205)发送开启信号并向设置于内圈(10)底部位置以及种植区域(12)位置的植物生长补光灯(308)发送光控信号,刮片槽(205)根据开启信号进入开启状态,植物生长补光灯(308)根据光控信号启动向种植区域(12)的种植物进行补光。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,在S6中,所述方法还包括以下步骤:
S60、服务器(4)向设置于发酵通道(300)内部位置的重量检测仪(309)发送重量检测信号,重量检测仪(309)根据重量检测信号启动实时获取发酵通道(300)内部的粪便重量数据并将粪便重量数据反馈给所述服务器(4);
S61、所述服务器(4)实时根据粪便重量数据实时计算发酵通道(300)所需投放的发酵菌重量数据并将包含有发酵菌重量数据的发酵投放信号发送给设置于发酵通道(300)顶端内部位置的发酵投放通道(302)。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,在S7后,所述方法还包括以下步骤:
S70、服务器(4)根据第四预设时间向发酵通道(300)发送脱水信号并向设置于排粪通道(207)内部的螺旋引导器(208)发送暂停信号,发酵通道(300)根据脱水信号开启将内部发酵完成的有机肥导入至脱水通道(310)内部的粪类烘干机(311)内,螺旋引导器(208)根据暂停信号停止至与脱水通道(310)开启时间一致的时间;
S71、所述服务器(4)向设置于脱水通道(310)内部位置的粪类烘干机(311)发送制作信号,粪类烘干机(311)根据制作信号将导入的有机肥进行干燥处理并将制成的有机肥通过出料机排出至连接的粪导管以及运输管道(312)内部。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,在S71后,所述方法还包括以下步骤:
S72、服务器(4)向设置于外圈(11)外部位置的运输管道(312)发送输送信号,运输管道(312)根据输送信号开启将有机肥排放至临接的施肥壳体(313)内部的肥料仓位置;
S73、所述服务器(4)向存储于外圈(11)外部区域位置的施肥壳体(313)发送施肥信号,施肥壳体(313)根据施肥信号启动并通过移动机构在耕田内部设定的移动轨道位置进行匀速巡逻运动并控制与肥料仓连接的施肥口向耕田区域投放有机肥。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
S100、服务器(4)向设置于内圈(10)地面位置浮空饲料槽(314)发送饲料循环信号,浮空饲料槽(314)根据饲料循环信号以及所处内圈(10)规划的区域调整自身的高度并控制内部位置的移动履带(315)启动;
S101、服务器(4)向设置于内圈(10)地面内部位置的饲料投放管道(316)发送饲料投放信号并向设置于内圈(10)地面内部位置的饲料回收通道(317)发送饲料循环信号;
S102、饲料投放管道(316)根据饲料投放信号将存储的饲料投放至内圈(10)最右侧的浮空饲料槽(314)内部位置,饲料回收通道(317)根据饲料循环信号接收内圈(10)最左侧浮空饲料槽(314)导入的饲料并将接收的饲料导入至饲料投放管道(316)内部位置。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,在S102中,所述方法还包括以下步骤:
S103、服务器(4)向设置于饲料回收通道(317)内部位置的紫外线杀菌灯(318)发送消毒信号,紫外线杀菌灯(318)根据消毒信号启动发出紫外线光将饲料回收通道(317)回收的饲料进行灭菌处理;
S104、所述服务器(4)向与饲料回收通道(317)连接的饲料烘干机(319)发送烘干循环信号,饲料烘干机(319)根据烘干循环信号接收饲料回收通道(317)导入的灭菌处理完成的饲料并将导入的饲料进行烘干处理。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
S200、若服务器(4)接收到圈舍管理终端发送的清洗指令则向设置于刮片槽(205)以及排粪通道(207)内部位置的清洗喷头(209)发送清洗信号,清洗喷头(209)根据清洗信号通过连接的引水导管(210)将圈舍供水系统的清水喷洒至刮片槽(205)以及排粪通道(207)内部;
S201、所述服务器(4)向设置于外圈(11)的刮片槽(205)内部位置的履带式刮片(206)发送清洗信号,履带式刮片(206)根据清洗信号进入快速旋转状态并将刮片槽(205)内部的清水导入至与所述刮片槽(205)连接的排粪通道(207)内部;
S202、所述服务器(4)向设置于排粪通道(207)内部的螺旋引导器(208)发送清洗信号,螺旋引导器(208)根据清洗信号进入快速旋转状态并将排粪通道(207)内部的污水导入至与所述排粪通道(207)连接的发酵通道(300)内部位置。
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,其特征在于,在S202后,所述方法还包括以下步骤:
S203、服务器(4)向设置于脱水通道(310)内部位置的粪类烘干机(311)发送清洗信号,粪类烘干机(311)根据清洗信号将脱水通道(310)导入的污水排放至连接的引流总管(211)内部位置;
S204、所述服务器(4)向设置于外圈(11)地面内部位置的引流总管(211)发送分流信号并向设置于外圈(11)外部与耕田灌溉沟渠临接位置的灌溉口(213)发送灌溉信号,引流总管(211)根据分流信号将污水分流至连接的若干引流支管(212)内部,灌溉口(213)根据灌溉信号将连接的引流支管(212)内部的污水导入至临接的耕田灌溉沟渠内部。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种基于物联网的圈舍自动化生态循环系统控制方法,所述自动化生态循环系统包括圈舍、清理装置(2)、辅助装置(3)以及服务器(4),所述服务器(4)分别与所述清理装置(2)以及辅助装置(3)无线连接,其特征在于:
所述圈舍包括内圈(10)、外圈(11)以及种植区域(12);
所述内圈(10)位于圈舍中心区域;所述外圈(11)设置于内圈(10)外围并分别与内圈(10)以及耕田区域临接;所述种植区域(12)设置于内圈(10)下方位置并种植有适用于大棚种植的农作物,且种植区域(12)与内圈(10)之间设置有多功能长寿膜;
所述清理装置(2)包括清理通道(200)、第一刮粪机(201)、清理轨道(202)、牵引机构(203)、第二刮粪机(204)、刮片槽(205)、履带式刮片(206)、排粪通道(207)、螺旋引导器(208)、清洗喷头(209)、引水导管(210)、引流总管(211)、引流支管(212)以及灌溉口(213);
所述清理通道(200)设置于外圈(11)地面位置,所述第一刮粪机(201)设置于清理通道(200)地面位置,且所述第一刮粪机(201)设置有提供动力的驱动机构(214),所述清理轨道(202)设置于清理通道(200)两侧位置,所述牵引机构(203)设置于内圈(10)两侧内壁底端位置并与牵引绳连接,所述第二刮粪机(204)设置于内圈(10)地面位置并与牵引绳连接,所述刮片槽(205)设置于清理通道(200)内部位置并与排粪通道(207)连接,所述履带式刮片(206)设置于刮片槽(205)内部位置并与第一驱动电机(215)连接,所述排粪通道(207)设置于外圈(11)地面内部位置并分别与刮片槽(205)以及发酵通道(300)连接,所述螺旋引导器(208)设置于排粪通道(207)内部位置并与第二驱动电机(216)连接,所述清洗喷头(209)分别设置于刮片槽(205)以及排粪通道(207)内部位置并与引水导管(210)连接,所述引水导管(210)分别与清洗喷头(209)以及圈舍的供水系统连接,所述引流总管(211)分别与粪类烘干机(311)以及引流支管(212)连接,所述引流支管(212)分别与引流总管(211)以及灌溉口(213)连接,所述灌溉口(213)设置于外圈(11)外部与耕田灌溉沟渠临接位置并与引流支管(212)连接;
所述辅助装置(3)包括发酵通道(300)、作物投放通道(301)、发酵投放通道(302)、恒温层(303)、搅拌器(304)、施肥通道(305)、施肥管道(306)、倾斜金属板(307)、植物生长补光灯(308)、重量检测仪(309)、脱水通道(310)、粪类烘干机(311)、运输管道(312)、施肥壳体(313)、浮空饲料槽(314)、移动履带(315)、饲料投放管道(316)、饲料回收通道(317)、紫外线杀菌灯(318)以及饲料烘干机(319);
所述发酵通道(300)分别与排粪通道(207)、脱水通道(310)以及第一开关口(320)连接,所述作物投放通道(301)设置于发酵通道(300)顶端内部位置,且设置有第二开关口(321),所述发酵投放通道(302)设置于发酵通道(300)顶端内部位置,且设置有第三开关口(322),所述恒温层(303)设置于发酵通道(300)外部位置并由发热片组成,所述搅拌器(304)设置于发酵通道(300)内部位置并与第三驱动电机连接,所述施肥通道(305)设置于内圈(10)下方位置以及种植区内部位置并与施肥管道(306)连接,且设置有第四开关口(323),所述施肥管道(306)分别与发酵通道(300)以及施肥通道(305)连接,所述倾斜金属板(307)设置于内圈(10)与外圈(11)之间位置,所述植物生长补光灯(308)分别设置于种植区域(12)以及内圈(10)下方位置,所述重量检测仪(309)设置于发酵通道(300)内部位置,所述脱水通道(310)设置于发酵通道(300)尾端位置并与发酵通道(300)连接,所述粪类烘干机(311)设置于脱水通道(310)内部位置并分别与粪导管、运输管道(312)以及引流总管(211)连接,所述运输管道(312)设置于外圈(11)外部位置,所述施肥壳体(313)存储于外圈(11)外部区域位置并设置有存储仓,所述浮空饲料槽(314)设置于内圈(10)地面位置,所述移动履带(315)设置于浮空饲料槽(314)内部位置并于第四驱动电机连接,且所有浮空饲料槽(314)内部的移动履带(315)均为连接状态,所述饲料投放管道(316)设置于内圈(10)最右侧位置并分别与第五开关口(324)以及相临的浮空饲料槽(314)连接,所述饲料回收通道(317)设置于内圈(10)最左侧位置并分别与饲料烘干机(319)以及相临的浮空饲料槽(314)连接,所述紫外线杀菌灯(318)设置于饲料回收通道(317)内部位置,所述饲料烘干机(319)分别与饲料回收通道(317)以及饲料投放通道连接。
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CN110207467B (zh) * 2019-06-26 2021-05-25 江西璞实生态农业有限公司 一种具有清洗功能的高效型有机肥烘干机
CN111066674B (zh) * 2020-03-11 2021-09-24 刘小娟 一种畜联网环境监控及数据识别式自动化饲喂系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0804067A1 (en) * 1995-01-18 1997-11-05 Wolters Wx B.V. Device for covering a dung collection area
CN104115756B (zh) * 2014-07-29 2017-02-15 丁志强 一种光伏设施规模化标准化养殖肉牛羊的方法
CN206791300U (zh) * 2017-03-01 2017-12-26 孟连粮源农牧科技有限公司 一种培育肥牛的圈舍
CN208080195U (zh) * 2017-10-13 2018-11-13 黑龙江省农业科学院畜牧研究所 一种羊舍清粪装置
CN108934848A (zh) * 2018-06-25 2018-12-07 上海新农饲料股份有限公司 一种规模化猪场污水处理方法
CN108782450B (zh) * 2018-06-29 2021-07-13 宁夏泾源县六盘山牧业有限责任公司 一种生态健康养牛方法

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Effective date of registration: 20210406

Address after: 252000 No.1 Beijiao Road, Dongchangfu District, Liaocheng City, Shandong Province

Applicant after: Wang Yun

Address before: No. 576, Luhe South Road, Huangjing Town, Taicang City, Suzhou City, Jiangsu Province

Applicant before: Chen Lijuan

GR01 Patent grant
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