CN109804945B - 一种物联网绿色鸡舍养殖系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于养殖设备技术领域，具体指一种物联网绿色鸡舍养殖系统及其使用方法。其包括鸡舍、太阳能发电装置、导线、检测传感器、控制系统、继电器、电暖板、排风扇、投喂装置、饮水清洗装置、运动清粪装置、照明灯、摄像头、ARM开发板、路由器、电脑、主控室，太阳能发电装置位于鸡舍顶棚，通过导线与检测传感器、控制系统、继电器和ARM开发板连接，继电器与电暖板、排风扇、投喂装置、饮水清洗装置、运动清粪装置和照明灯连接，ARM开发板、路由器和电脑位于主控室内部，摄像头位于鸡舍顶棚。本发明通过物联网实现鸡舍全流程监控，通过太阳能发电和水虻实现资源循环利用，同时增加运动装置，解决圈养鸡运动量少和环境差的弊端，真正做到绿色养殖。

Description

一种物联网绿色鸡舍养殖系统及其使用方法

技术领域

本发明属于养殖设备技术领域，具体指一种物联网绿色鸡舍养殖系统及其使用方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高和对鸡肉需求量的增加，养鸡业在高科技和高需求的冲击下迎来巨大发展空间的同时也存在越来越多的问题，尤其是有机食品和绿色食品的兴起，人工成本的增加，传统的养鸡环境依靠人工控制养殖温度、湿度和环境卫生，不仅难以大规模生产出高品质鸡肉，增加人工成本和鸡群患病几率，也对人工免疫造成巨大的负担。除此之外，传统养鸡业由于其活动空间狭小，运动量小，造成鸡的肉质粗糙，身体机能下降，进而需要喂养大量的兽药和饲料来预防鸡生病，也进一步导致鸡的营养价值缩减，难以符合当下健康生活理念。

然而现有的鸡舍虽将现代科技融入养殖中，拥有温度与湿度的检测控制系统，却不能全流程监控管理，也没有鸡粪循环处理系统，更不能解决圈养鸡空间狭小和运动量少的问题，所以一种物联网绿色鸡舍养殖系统十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种物联网绿色鸡舍养殖系统及其使用方法。本发明通过物联网实现鸡舍全流程监管，通过太阳能发电和水虻实现资源循环利用，同时将运动装置和粪便清理结合，解决圈养鸡运动量少和环境差的弊端，增加鸡群身体机能，预防鸡群疫病，实现圈养鸡的良性循环，真正做到资源节约和绿色养殖。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种物联网绿色鸡舍养殖系统，包括鸡舍、太阳能发电装置、导线、检测传感器、控制系统、继电器、电暖板、排风扇、投喂装置、饮水清洗装置、运动清粪装置、照明灯、摄像头、ARM开发板、路由器、电脑、主控室。

所述太阳能发电装置位于鸡舍顶棚，通过导线与检测传感器、控制系统、继电器和ARM开发板连接，检测传感器位于鸡舍墙角位置，控制系统通过无线网络连接检测传感器和继电器，继电器固定在鸡舍墙体上且通过导线与电暖板、排风扇、投喂装置、饮水清洗装置、运动清粪装置和照明灯连接，电暖板安装在鸡舍顶部，排风扇镶嵌在鸡舍墙体上，投喂装置、饮水清洗装置和运动清粪装置安装在鸡舍旁边，照明灯和摄像头安装在鸡舍顶棚，ARM开发板、路由器和电脑位于主控室内部。

所述太阳能发电装置包括太阳能电池板、MPPT太阳能控制器、蓄电池组、逆变器。

所述太阳能电池板固定在鸡舍顶棚外部，与MPPT太阳能控制器通过导线连接，MPPT太阳能控制器、蓄电池组和逆变器固定在鸡舍顶棚内部，MPPT太阳能控制器通过导线与蓄电池组和逆变器连接，逆变器通过导线为检测传感器、控制系统、继电器和ARM开发板提供220V稳定电压。

所述控制系统包括串口连接线、终端节点、路由器节点、协调器节点、ZigBee无线网络。

所述检测传感器和继电器通过串口连接线与终端节点连接，ARM开发板与协调器节点通过串口连接线连接，协调器节点作为整个ZigBee网络的核心，与终端节点、路由器节点通过ZigBee无线网络相互传输数据。

所述投喂装置包括鼓风机、进气口、消音器、三通管件、饲料桶、输送管、加料阀、旋风分离器、出料口、食槽。

所述进气口位于鼓风机一侧，消音器与鼓风机通过输送管连接，三通管件螺纹连接饲料桶和输送管，加料阀嵌于三通管件本体上，输送管与旋风分离器连接，出料口位于旋风分离器本体上，食槽位于出料口下方。

所述饮水清洗装置包括水池、水泵、水管、三通接头、水槽、草药放置盒、草药包、电热丝。

所述水泵位于水池内部，通过水泵出水口与水管连接，三通接头嵌于水管内部，将水管分流，一端连接水槽供鸡群饮用，一端用来清洗鸡舍，草药放置盒位于水池内部，草药包位于草药放置盒内部，电热丝位于水池底部。

所述运动清粪装置包括跑步机、刮片、粪池、进粪口、压力罐、气体分布板、放粪阀、输粪管、出粪口、分离池、水虻幼虫、微波烘干机、出料管。

所述跑步机位于鸡舍底部，刮片固定于跑步机上端，鸡粪通过粪池上的进粪口进入压力罐，通过输粪管和出粪口进入分离池，气体分布板位于压力罐内部，放粪阀嵌于输粪管本体上，水虻幼虫位于分离池内部，微波烘干机位于分离池旁边，通过出料管连接饲料桶。

优选的，所述检测传感器包括温度传感器、湿度传感器和氮气传感器等。

优选的，所述串口连接线可根据距离选择RS232 -3线全双工，RS485-2线半双工和RS485-4线全双工。

优选的，所述旋风分离器出风口自带除尘过滤网，分离出的空气经过滤网过滤净化后排入大气。

优选的，所述草药包为天然植物杀菌灭蚊草药包，能消毒杀菌，不会对人体、牲畜产生任何伤害，工作人员可定期通过加热煮沸的草药水对鸡舍进行防疫杀菌。

优选的，所述分离池内的鸡粪量为水虻幼虫一周的消耗量，水虻幼虫逐渐变黑出现化蛹迹象时停止喂食并烘干制成饲料。

优选的，所述ARM开发板为嵌入式服务器，拥有串行接口、电源接口、网卡接口和以太网接口。

第一步，连接电路，整个系统通电，第二步，检测传感器检测鸡舍温度、湿度、氮气等，并通过串口连接线和ZigBee无线网络将数据传输给ARM开发板，第三步，ARM开发板分析数据并将命令传达给继电器，继电器控制电暖板和排风扇保温通风，第四步，投喂装置与饮水清洗装置根据时间设定按时进行饲料和水的投喂，第五步，跑步机根据时间设定按时运动同时通过水管清洗鸡舍，第六步，定期投放草药对鸡舍进行消毒杀菌，第七步，在跑步机运动时同时通过刮片将鸡粪传送到粪池，第八步，将适量鸡粪通过输粪管传输到分离池，放入水虻幼虫，第九步，将逐渐变黑出现化蛹迹象的水虻幼虫通过微波烘干机烘干制成饲料并传送到饲料桶。

本发明的有益效果为：

一种物联网绿色鸡舍养殖系统，结构简单、操作简便，不仅降低劳动强度，节约人工成本，提高使用效率，且通过物联网实现鸡舍全流程监管，通过太阳能发电和水虻实现资源循环利用，同时将运动装置和粪便清理结合，解决圈养鸡运动量少和环境差的弊端，增加鸡群身体机能，预防鸡群疫病，实现圈养鸡的良性循环，真正做到资源节约和绿色养殖。

本发明一些部件在整体中的具体有益效果：

1.本发明中，所述的检测传感器可实时监控鸡舍温度、湿度和氮气，并将数据传送至主控室电脑，供管理人员查看。

2.本发明中，所述的水虻幼虫不仅能解决掉鸡舍粪便，且幼虫富含大量的粗蛋白、脂肪、钙、磷等物质，具有很高的附加价值，可以实现真正的零排放。

3.本发明中，所述的草药包是一种由天然植物提取物制备的杀菌剂，它不仅能有效的消毒灭菌，有效净化空气，防止环境污染，同时为空气提供一种清新的植物香味。

附图说明

图1为本发明的鸡舍外部示意图。

图2为本发明的鸡舍内部示意图。

图3为本发明电路图。

图4为本发明控制系统示意图。

图5为本发明投喂装置示意图。

图6为本发明饮水清洗装置示意图。

图7为本发明运动清粪装置示意图。

图中：1、鸡舍，2、太阳能发电装置，2001、太阳能电池板，2002、MPPT太阳能控制器，2003、蓄电池组，2004、逆变器，3、导线，4、检测传感器，5、控制系统，5001、串口连接线，5002、终端节点，5003、路由器节点，5004、协调器节点，5005、ZigBee无线网络，6、继电器，7、电暖板，8、排风扇，9、投喂装置，9001、鼓风机，9002、进气口，9003、消音器，9004、三通管件，9005、饲料桶，9006、输送管，9007、加料阀，9008、旋风分离器，9009、出料口，9010、食槽，10、饮水清洗装置，1001、水池，1002、水泵，1003、水管，1004、三通接头，1005、水槽，1006、草药放置盒，1007、草药包，1008、电热丝，11、运动清粪装置，1101、跑步机，1102、刮片，1103、粪池，1104、进粪口，1105、压力罐，1106、气体分布板，1107、放粪阀，1108、输粪管，1109、出粪口，1110、分离池，1111、水虻幼虫，1112、微波烘干机，1113、出料管，12、照明灯，13、摄像头，14、ARM开发板，15、路由器，16、电脑，17、主控室。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明做进一步描述：

实施例：

如附图1、附图2和附图3所示。

本发明提供一种物联网绿色鸡舍养殖系统，包括鸡舍1、太阳能发电装置2、导线3、检测传感器4、控制系统5、继电器6、电暖板7、排风扇8、投喂装置9、饮水清洗装置10、运动清粪装置11、照明灯12、摄像头13、ARM开发板14、路由器15、电脑16、主控室17。

所述太阳能发电装置2通过纵向螺栓固定于鸡舍1顶棚，通过导线3与检测传感器4、控制系统5、继电器6和ARM开发板14连接，检测传感器4通过自攻螺丝固定于鸡舍1墙角位置，控制系统5通过无线网络连接检测传感器4、继电器6和ARM开发板14，继电器6通过自攻螺丝固定在鸡舍1墙体上且通过导线3与电暖板7、排风扇8、投喂装置9、饮水清洗装置10、运动清粪装置11和照明灯12连接，电暖板7通过螺栓固定安装在鸡舍1顶部，排风扇8镶嵌在鸡舍1墙体上，投喂装置9、饮水清洗装置10和运动清粪装置11安装在鸡舍1旁边，照明灯12和摄像头13通过灯座或支架螺纹安装在鸡舍1顶棚，ARM开发板14、路由器15和电脑16放置于主控室17内部。

如附图1和附图3所示。

所述太阳能发电装置2包括太阳能电池板2001、MPPT太阳能控制器2002、蓄电池组2003、逆变器2004。

所述太阳能电池板2001通过纵向螺栓固定在鸡舍1顶棚外部，与MPPT太阳能控制器2002通过导线3连接，MPPT太阳能控制器2002、蓄电池组2003和逆变器2004通过自攻螺丝固定在鸡舍1顶棚内部，MPPT太阳能控制器2002通过导线3与蓄电池组2003和逆变器2004连接，逆变器2004通过导线3为检测传感器4、控制系统5、继电器6和ARM开发板14提供220V稳定电压。

如附图4所示。

所述控制系统5包括串口连接线5001、终端节点5002、路由器节点5003、协调器节点5004、ZigBee无线网络5005。

所述检测传感器4和继电器6通过串口连接线5001与终端节点5002连接，ARM开发板14与协调器节点5004通过串口连接线5001连接，终端节点5002和路由器节点5003通过自攻螺丝固定在鸡舍1墙体上，协调器节点5004作为整个ZigBee网络的核心，与终端节点5002、路由器节点5003通过ZigBee无线网络5005相互传输数据。

如附图2和附图5所示。

所述投喂装置9包括鼓风机9001、进气口9002、消音器9003、三通管件9004、饲料桶9005、输送管9006、加料阀9007、旋风分离器9008、出料口9009、食槽9010。

所述进气口9002镶嵌于鼓风机9001一侧，消音器9003与鼓风机9001通过输送管9006连接，三通管件9004螺纹连接进气管9002、饲料桶9005和输送管9006，加料阀9007镶嵌于三通管件9004本体上，输送管9006与旋风分离器9008通过螺丝环连接，出料口9009位于旋风分离器9008本体上，食槽9010位于出料口9009下方。

如附图6所示。

所述饮水清洗装置10包括水池1001、水泵1002、水管1003、三通接头1004、水槽1005、草药放置盒1006、草药包1007、电热丝1008。

所述水泵1002位于水池1001内部，通过水泵1002出水口与水管1003连接，三通接头1004嵌于水管1003内部，将水管1003分流，一端连接水槽1005供鸡群饮用，一端用来清洗鸡舍1，草药放置盒1006通过自攻螺丝固定于水池1001内部，草药包1007位于草药放置盒1006内部，电热丝1008铺设于水池1001底部。

如附图1、附图6和附图7所示。

所述运动清粪装置11包括跑步机1101、刮片1102、粪池1103、进粪口1104、压力罐1105、气体分布板1106、放粪阀1107、输粪管1108、出粪口1109、分离池1110、水虻幼虫1111、微波烘干机1112、出料管1113。

所述跑步机1101安装于鸡舍1底部，刮片1102通过螺栓固定于跑步机1101上端，鸡粪通过粪池1103上的进粪口1104进入压力罐1105，通过输粪管1108和出粪口1109进入分离池1110，气体分布板1106位于压力罐1105内部，放粪阀1107镶嵌于输粪管1108本体上，水虻幼虫1111位于分离池1110内部，微波烘干机1112位于分离池1110旁边，通过出料管1113连接饲料桶9005。

上述实施例中，具体的，所述检测传感器4包括温度传感器、湿度传感器和氮气传感器等。

上述实施例中，具体的，所述串口连接线5001可根据距离选择RS232-3线全双工，RS485-2线半双工和RS485-4线全双工。

上述实施例中，具体的，所述旋风分离器9008出风口自带除尘过滤网，分离出的空气经过滤网过滤净化后排入大气。

上述实施例中，具体的，所述草药包1007为天然植物杀菌灭蚊草药包，能消毒杀菌，不会对人体、牲畜产生任何伤害，工作人员可定期通过加热煮沸的草药水对鸡舍进行防疫杀菌。

上述实施例中，具体的，所述分离池1110内的鸡粪量为水虻幼虫1111一周的消耗量，水虻幼虫1111逐渐变黑出现化蛹迹象时停止喂食并烘干制成饲料。

上述实施例中，具体的，所述ARM开发板14为嵌入式服务器，拥有串行接口、电源接口、网卡接口和以太网接口。

本发明的使用方法

第一步，连接电路，整个系统通电，第二步，检测传感器4检测鸡舍1温度、湿度、氮气等，并通过串口连接线5001和ZigBee无线网络5005将数据传输给ARM开发板14，第三步，ARM开发板14分析数据并将命令传达给继电器15，继电器15控制电暖板7和排风扇8保温通风，第四步，投喂装置9与饮水清洗装置10根据时间设定按时进行饲料和水的投喂，第五步，跑步机1101根据时间设定按时运动同时通过水管1003清洗鸡舍1，第六步，定期投放草药对鸡舍1进行消毒杀菌，第七步，在跑步机1101运动时同时通过刮片1102将鸡粪传送到粪池1103，第八步，将适量鸡粪通过输粪管1108传输到分离池1110，放入水虻幼虫1111，第九步，将逐渐变黑出现化蛹迹象的水虻幼虫1111通过微波烘干机1112烘干制成饲料并传送到饲料桶9005。

草药包配方

所述草药包1007配方为桉叶20份，蒲公英25份，百部5份，鱼腥草10份，艾叶5份，板蓝根10份，车前子5份，青蒿10份，薄荷10份。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的可行性，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (1)

1.一种物联网绿色鸡舍养殖系统，其特征在于，包括鸡舍（1）、太阳能发电装置（2）、导线（3）、检测传感器（4）、控制系统（5）、继电器（6）、电暖板（7）、排风扇（8）、投喂装置（9）、饮水清洗装置（10）、运动清粪装置（11）、照明灯（12）、摄像头（13）、ARM开发板（14）、路由器（15）、电脑（16）、主控室（17），所述太阳能发电装置（2）位于鸡舍（1）顶棚，通过导线（3）与检测传感器（4）、控制系统（5）、继电器（6）和ARM开发板（14）连接，检测传感器（4）位于鸡舍（1）墙角位置，所述检测传感器（4）包括温度传感器、湿度传感器和氮气传感器，控制系统（5）通过无线网络连接检测传感器（4）和继电器（6），继电器（6）固定在鸡舍（1）墙体上且通过导线（3）分别与电暖板（7）、排风扇（8）、投喂装置（9）、饮水清洗装置（10）、运动清粪装置（11）和照明灯（12）连接，电暖板（7）安装在鸡舍（1）顶部，排风扇（8）安装在鸡舍（1）的墙体上，投喂装置（9）、饮水清洗装置（10）和运动清粪装置（11）安装在鸡舍（1）旁边，照明灯（12）和摄像头（13）安装在鸡舍（1）顶棚，ARM开发板（14）、路由器（15）和电脑（16）位于主控室（17）内部；

所述控制系统（5）包括串口连接线（5001）、终端节点（5002）、路由器节点（5003）、协调器节点（5004）、ZigBee无线网络（5005），所述检测传感器（4）和继电器（6）通过串口连接线（5001）与终端节点（5002）连接，ARM开发板（14）与协调器节点（5004）通过串口连接线（5001）连接，协调器节点（5004）与终端节点（5002）、路由器节点（5003）通过ZigBee无线网络（5005）相互传输数据，所述投喂装置（9）包括鼓风机（9001）、进气口（9002）、消音器（9003）、三通管件（9004）、饲料桶（9005）、输送管（9006）、加料阀（9007）、旋风分离器（9008）、出料口（9009）、食槽（9010），所述进气口（9002）镶嵌于鼓风机（9001）一侧，消音器（9003）与鼓风机（9001）通过输送管（9006）连接，三通管件（9004）分别连接饲料桶（9005）和输送管（9006），加料阀（9007）嵌于三通管件（9004）本体上，输送管（9006）与旋风分离器（9008）连接，出料口（9009）位于旋风分离器（9008）本体上，食槽（9010）位于出料口（9009）下方；

所述饮水清洗装置（10）包括水池（1001）、水泵（1002）、水管（1003）、三通接头（1004）、水槽（1005）、草药放置盒（1006）、草药包（1007）、电热丝（1008），所述水泵（1002）位于水池（1001）内部，通过水泵（1002）出水口与水管（1003）连接，三通接头（1004）嵌于水管（1003）内部用于将水管（1003）分流，使得三通接头的一端连接水槽（1005）供鸡群饮用，另一端用来清洗鸡舍（1），草药放置盒（1006）位于水池（1001）内部，草药包（1007）位于草药放置盒（1006）内部，电热丝（1008）位于水池（1001）底部；

所述运动清粪装置（11）包括跑步机（1101）、刮片（1102）、粪池（1103）、进粪口（1104）、压力罐（1105）、气体分布板（1106）、放粪阀（1107）、输粪管（1108）、出粪口（1109）、分离池（1110）、水虻幼虫（1111）、微波烘干机（1112）、出料管（1113），所述跑步机（1101）位于鸡舍（1）底部，刮片（1102）固定于跑步机（1101）上端，鸡粪通过粪池（1103）的进粪口（1104）进入压力罐（1105），通过输粪管（1108）和出粪口（1109）进入分离池（1110），气体分布板（1106）位于压力罐（1105）内部，放粪阀（1107）嵌于输粪管（1108）本体上，水虻幼虫（1111）位于分离池（1110）内部，微波烘干机（1112）位于分离池（1110）旁边，微波烘干机通过出料管（1113）连接饲料桶（9005）；

所述串口连接线（5001）可根据距离选择RS232-3线全双工、RS485-2线半双工或RS485-4线全双工；

所述旋风分离器（9008）出风口自带除尘过滤网，分离出的空气经过滤网过滤净化后排入大气；

所述草药包（1007）为天然植物杀菌草药包，工作人员可定期通过加热煮沸的草药水对鸡舍进行防疫杀菌，所述草药包（1007）的配方为桉叶20份，蒲公英25份，百部5份，鱼腥草10份，艾叶5份，板蓝根10份，车前子5份，青蒿10份，薄荷10份；

所述分离池（1110）内的鸡粪量为水虻幼虫（1111）一周的消耗量，水虻幼虫（1111）逐渐变黑出现化蛹迹象时停止喂食并烘干制成饲料；

所述ARM开发板（14）为嵌入式服务器，拥有串行接口、电源接口、网卡接口和以太网接口；

所述一种物联网绿色鸡舍养殖系统的使用方法，包括以下步骤，

第一步，连接电路，整个系统通电，第二步，检测传感器（4）检测鸡舍（1）温度、湿度、氮气含量，并通过串口连接线（5001）和ZigBee无线网络（5005）将数据传输给ARM开发板（14），第三步，ARM开发板（14）分析数据并将命令传达给继电器（6），继电器（6）控制电暖板（7）和排风扇（8）实现鸡舍保温通风，第四步，投喂装置（9）与饮水清洗装置（10）根据时间设定按时进行饲料和水的投喂，第五步，跑步机（1101）根据时间设定按时运动，同时，通过饮水清洗装置的水管（1003）清洗鸡舍（1），第六步，定期投放草药对鸡舍（1）进行消毒杀菌，第七步，在跑步机（1101）运动的同时通过刮片（1102）将鸡粪传送到粪池（1103），第八步，将适量鸡粪通过输粪管（1108）传输到分离池（1110），向分离池内部放入水虻幼虫（1111），第九步，将逐渐变黑出现化蛹迹象的水虻幼虫（1111）通过微波烘干机（1112）烘干制成饲料并传送到饲料桶（9005）。

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