CN110597167A - 桑蚕养殖监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桑蚕养殖监控系统，特征在于，包括系统上位机、养殖环境监测机构、能耗监测机构、警报机构，所述警报机构的数据输入端组连接养蚕系统PLC控制中心的数据上报端组；所述养殖环境监测机构的环境数据上传端组连接所述系统上位机的环境监测端组，所述能耗监测机构的能耗数据上传端组连接所述系统上位机的能耗监测端组，所述系统上位机、养殖环境监测机构、能耗监测机构均与所述警报机构连接。有益效果：能够对养蚕系统的养殖环境状况、工作故障进行实时监测，还能对养殖过程投入的消耗、产出的情况进行统计，大大节约人工成本，并且能够形成投入与产出的把控，利于改善养殖过程中的错漏，提高养殖效率。
Description
技术领域
本发明涉及桑蚕养殖的监测管理技术领域，具体的说，涉及一种桑蚕养殖 监控系统。
背景技术
随着经济不断发展，人民的基本物质条件很大程度上得到了满足，因此， 人们对于精神方面的需求不断提高。其中，以桑蚕丝作为原料制作的丝织品已 经成为越来越多人的追求，且桑蚕养殖周期短、经济价值高，使得产业利润丰 厚，促使越来越多人参与到桑蚕养殖中来。
桑蚕的生长周期包括一至五个龄期、结茧期，前期的一至三龄期因为蚕体 积小、密度大，通常是在幼蚕培育室中饲养，而进入三龄期到四龄期之间的休 眠时就需要将体积增大的桑蚕转移到更大的养殖库中，以保证更多蚕能顺利 成长至结茧。而四龄期和五龄期的饲养区域为蚕盘，若干蚕盘叠放在养殖库内， 此过程中需要更精确的监测，而五龄期进入休眠后桑蚕即开始结茧，此时又需 要在承放桑蚕的蚕盘上添加上蔟格，使五龄期的蚕在簇格中结茧，最后将上蔟 格放入摘茧机统一摘除蚕茧。
每当蚕盘需要添加桑叶或送至上蔟区域时，就需要取放蚕盘的机构将蚕 盘从养殖库取出，添加桑叶后又放回养殖库，期间需要对整个养蚕系统的工作 情况实时监控，保证最大限度的产出效率。
现有的养蚕系统基本是人工查看，耗时费力导致人力成本非常高，还不能 快速统计每一轮养殖过程的投入与产出效率。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提出了一种桑蚕养殖监控系统，能够对养蚕系统的 养殖环境状况、工作故障进行实时监测，还能对养殖过程投入的消耗、产出的 情况进行统计，大大节约人工成本，并且能够形成投入与产出的把控，利于改 善养殖过程中的错漏，提高养殖效率。
为达到上述目的，本发明采用的具体技术方案如下：
一种桑蚕养殖监控系统，包括系统上位机、养殖环境监测机构、能耗监测 机构、警报机构，所述警报机构的数据输入端组连接养蚕系统PLC控制中心的 数据上报端组；
所述养殖环境监测机构的环境数据上传端组连接所述系统上位机的环境 监测端组，所述能耗监测机构的能耗数据上传端组连接所述系统上位机的能 耗监测端组，所述系统上位机、养殖环境监测机构、能耗监测机构均与所述警 报机构连接。
养殖环境监测机构对桑蚕的生长环境进行实时监测，若环境温湿度、氧气 等发生较大变化，及时发出警报提醒，同样的，能耗监测机构对整个养蚕系统 的消耗情况进行监测，包括耗电量、桑叶消耗情况等，将这些数据统一发送至 系统上位机，由系统上位机对养殖过程的信息汇总，并最终得出投入与产出统 计，其产出可以由人工输入，也可以再接入摘茧机的产出数据进行计算。
则通过上述设计，整个养蚕过程的情况全自动监控，节省大量人工成本， 且能准确统计养殖的投入与产出情况。
所述系统上位机设置有：
四龄期监控模块，用于监测桑蚕四龄期内的养殖环境、桑叶用量、用电量 数据；
五龄期监控模块，用于监测桑蚕五龄期内的养殖环境、桑叶用量、用电量 数据；
上蔟监控模块，用于监测桑蚕结茧过程的用电量数据；
摘茧监控模块，用于监测摘茧机G的摘茧量、用电量数据；
投入产出统计模块，用于统计完整养蚕过程的投入桑蚕数据、桑叶用量、 用电量、产出蚕茧数据；
其中，所述四龄期监控模块的监控输入端组、五龄期监控模块的监控输入 端组、上蔟监控模块的上蔟监控端组、投入产出统计模块的投入输入端组均连 接所述能耗监测机构的能耗数据上传端组，所述摘茧监控模块的摘茧监控端 组连接有摘茧机G的摘茧数据输出端组，所述摘茧监控模块的蚕茧数据输出 端组连接所述投入产出统计模块的产出输入端组。
由于一至三龄期的幼蚕与四、五龄期的养殖区域不在同一养殖区，因此为 便于统计，上述设计仅监控四龄期、五龄期及后续的上蔟、摘茧阶段，对这几 个阶段的投入和产出精确统计，准确得出养殖的效益情况，有利于成本控制、 技术改进等手段的设计，且效果直观。当然，将一至三龄期的幼蚕成长数据一 并接入本监控系统也能更全面统计桑蚕的成长情况。
进一步设计，所述能耗监测机构包括用电监测模块、桑叶出料检测模块， 其中，所述用电监测模块的电量输入端组连接有养蚕系统的用电输出端组，所 述桑叶出料检测模块的桑叶计量输入端组连接有养蚕系统的上料机构D的桑 叶量输出端组。
对养蚕的投入一般只包括桑叶用量、消毒剂、干燥剂等耗材，但对全自动 养蚕系统而言，还需要记录养殖过程的用电情况，以把握机械运作成本，提高 养殖的经济效益。因此，上述设计将用电监测也接入监控系统，有利于准确核 算养殖的实际成本。
更进一步的，所述上料机构D的送桑端设置有桑叶计量板D1，该桑叶计 量板D1安装有桑叶称重传感器，所述桑叶称重传感器的称重数据输出端连接 所述桑叶出料检测模块的桑叶计量输入端组。
对桑叶用量的统计，由送上桑叶时对单次上料的用量进行称重，每次记录 其实际加桑量，最后统计出各个养殖周期的总量即可。
另一方面，桑蚕成长需要恒温恒湿的环境，而且对环境中的氧气含量有需 求，就需要实时监测幼蚕成长区域的温湿度、氧气含量，以及呼吸排出的二氧 化碳、粪便产生的氨气含量都需要把控，因此，所述养殖环境监测机构包括温 湿度传感器、氧气传感器、氨气传感器、二氧化碳传感器，所述温湿度传感器、 氧气传感器、氨气传感器、二氧化碳传感器分别安装在养蚕系统的环境监控节 点处。
所述养蚕系统的环境监控节点设置在养蚕系统中桑蚕养殖库的蚕盘支撑 架A上，所述蚕盘支撑架A的立柱上每隔h高度设有一个环境监控节点，固 定安装一个所述温湿度传感器/氧气传感器/氨气传感器/二氧化碳传感器。
同一种传感器在桑蚕养殖库中均匀分布，不同传感器可以设置在同一环 境监控节点，也可以设置在不同环境监控节点，最终准确测得桑蚕养殖库的温 湿度、氧气、氨气、二氧化碳，保证幼蚕健康成长。
此外，所述摘茧机G的出料口下方设置有接料容器G1，该接料容器G1 上安装有蚕茧称重传感器，所述蚕茧称重传感器的称重数据输出端连接所述 摘茧监控模块的摘茧监控端组。
养蚕最终的目标是得到更多、质量更好的蚕茧，质量难以直观统计，重量 则可以统计摘茧机的出料数据得出，最终计算出养蚕投入情况与产出蚕茧的 情况，得到养殖的经济效益数据，便于控制养殖成本。
所述系统上位机还设置有监控切换开关，当三眠期桑蚕入库时，该监控切 换开关控制打开所述四龄期监控模块，当桑蚕进入四眠期或五龄期时，所述监 控切换开关控制打开所述五龄期监控模块，当桑蚕进入结茧期时，所述监控切 换开关控制打开所述上蔟监控模块，当结茧完成后，所述监控切换开关控制打 开所述摘茧监控模块。
监控切换开关的设计可以利用同样的监控硬件，而对不同时期的监控数 据进行分别收集，比如四龄期与五龄期所采集的数据都相同，区别只在于桑蚕 成长阶段的时间变化，因此当工人观察到桑蚕生长状态变化后，就启动监控切 换开关，令对应时期的上传数据分类进入到不同的监控模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果：能够对养蚕系统的养殖环境状况、 工作故障进行实时监测，还能对养殖过程投入的消耗、产出的情况进行统计， 大大节约人工成本，并且能够形成投入与产出的把控，利于改善养殖过程中的 错漏，提高养殖效率。
附图说明
图1为实施例的电气示意图；
图2为实施例的养蚕系统结构示意图；
图3为实施例的蚕盘支撑架结构示意图；
图4为实施例的上料机构结构示意图；
图5为实施例的摘茧机结构示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
为便于理解，本实施例所监控的养蚕系统以申请号：CN201910032712.4， 专利名称：一种现代化的桑蚕养殖系统，所公开的养蚕系统为监控对象，养蚕 系统如图2示意，包括PLC控制中心、桑蚕养殖库、蚕盘传输机构B、蚕盘输 送线C、上料机构D、除砂装置E、上蔟组件F，其中，桑蚕养殖库包括二个 蚕盘支撑架A，所述蚕盘传输机构B、蚕盘输送线C、上料机构D、除砂装置 E、上蔟组件F由PLC控制中心控制工作，另外还独立设置有摘茧机G。
本实施例的具体实施方案如下：
一种桑蚕养殖监控系统，如图1，包括系统上位机、养殖环境监测机构、 能耗监测机构、警报机构，所述警报机构的数据输入端组连接养蚕系统PLC控 制中心的数据上报端组；
所述养殖环境监测机构的环境数据上传端组连接所述系统上位机的环境 监测端组，所述能耗监测机构的能耗数据上传端组连接所述系统上位机的能 耗监测端组，所述系统上位机、养殖环境监测机构、能耗监测机构均与所述警 报机构连接。
所述系统上位机设置有：
四龄期监控模块、五龄期监控模块、上蔟监控模块、摘茧监控模块、投入 产出统计模块，其中，所述四龄期监控模块的监控输入端组、五龄期监控模块 的监控输入端组、上蔟监控模块的上蔟监控端组、投入产出统计模块的投入输 入端组均连接所述能耗监测机构的能耗数据上传端组，所述摘茧监控模块的 摘茧监控端组连接有摘茧机G的摘茧数据输出端组，所述摘茧监控模块的蚕 茧数据输出端组连接所述投入产出统计模块的产出输入端组。
所述能耗监测机构包括用电监测模块、桑叶出料检测模块，其中，所述用 电监测模块的电量输入端组连接有养蚕系统的用电输出端组，所述桑叶出料 检测模块的桑叶计量输入端组连接有养蚕系统的上料机构D的桑叶量输出端 组。
几个监控传感器安装位置如下：
所述养殖环境监测机构包括温湿度传感器、氧气传感器、氨气传感器、二 氧化碳传感器，所述温湿度传感器、氧气传感器、氨气传感器、二氧化碳传感 器分别安装在养蚕系统的环境监控节点处。
所述养蚕系统的环境监控节点设置在养蚕系统中桑蚕养殖库的蚕盘支撑 架A上，所述蚕盘支撑架A的立柱上每隔h高度设有一个环境监控节点，固 定安装一个所述温湿度传感器/氧气传感器/氨气传感器/二氧化碳传感器。如 图3所示，蚕盘支撑架A的背部每隔1米设置传感器，传感器A1为氧气传感 器，传感器A2为氨气传感器与二氧化碳传感器，传感器A3为温湿度传感器。
图4所示的所述上料机构D，其送桑端设置有桑叶计量板D1，该桑叶计 量板D1安装有桑叶称重传感器，所述桑叶称重传感器的称重数据输出端连接 所述桑叶出料检测模块的桑叶计量输入端组。
图5所示的所述摘茧机G，其出料口下方设置有接料容器G1，该接料容 器G1上安装有蚕茧称重传感器，所述蚕茧称重传感器的称重数据输出端连接 所述摘茧监控模块的摘茧监控端组。
本发明的工作原理为：
三眠期桑蚕入库，桑蚕进入四龄期，养殖环境监测机构实时发送环境数据 至系统上位机，当任一环境数据低于阈值时，系统上位机控制警报机构发出警 报；
四龄期过程中，蚕盘传输机构B、蚕盘输送线C、上料机构D、除砂装置 E依次运行工作，PLC控制中心实时发送工作报告至系统上位机，当工作故障 时，系统上位机控制警报机构发出警报，且上料机构D的桑叶称重传感器会 上传桑叶耗量、养殖系统还会上传用电量，形成四龄期的投入数据；
四眠期后，桑蚕进入五龄期，该过程的工作与四龄期一致，形成五龄期的 投入数据；
随后进入五眠期，即结茧期，上蔟组件F会为蚕盘添加上蔟格，此过程会 上传养蚕系统的用电量至上蔟监控模块，上蔟组件的工作数据也会同步至上 蔟监控模块，若工作故障时，上蔟监控模块会提醒警报机构发出报警；
结茧完成后会将上蔟格放入摘茧机G，蚕茧称重传感器将获得的蚕茧重 量上传至摘茧监控模块，摘茧机G还会发送用电量至摘茧监控模块；
最后投入产出统计模块将四龄期至摘茧过程的全部用电量及桑叶用量作 为投入成本，获得的蚕茧重量作为产出数据，得出该次养蚕的投入产出统计。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通 技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以 做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种桑蚕养殖监控系统，特征在于，包括系统上位机、养殖环境监测机构、能耗监测机构、警报机构，所述警报机构的数据输入端组连接养蚕系统PLC控制中心的数据上报端组；
所述养殖环境监测机构的环境数据上传端组连接所述系统上位机的环境监测端组，所述能耗监测机构的能耗数据上传端组连接所述系统上位机的能耗监测端组，所述系统上位机、养殖环境监测机构、能耗监测机构均与所述警报机构连接。
2.根据权利要求1所述的桑蚕养殖监控系统，特征在于，所述系统上位机设置有：
四龄期监控模块，用于监测桑蚕四龄期内的养殖环境、桑叶用量、用电量数据；
五龄期监控模块，用于监测桑蚕五龄期内的养殖环境、桑叶用量、用电量数据；
上蔟监控模块，用于监测桑蚕结茧过程的用电量数据；
摘茧监控模块，用于监测摘茧机G的摘茧量、用电量数据；
投入产出统计模块，用于统计完整养蚕过程的投入桑蚕数据、桑叶用量、用电量、产出蚕茧数据；
其中，所述四龄期监控模块的监控输入端组、五龄期监控模块的监控输入端组、上蔟监控模块的上蔟监控端组、投入产出统计模块的投入输入端组均连接所述能耗监测机构的能耗数据上传端组，所述摘茧监控模块的摘茧监控端组连接有摘茧机G的摘茧数据输出端组，所述摘茧监控模块的蚕茧数据输出端组连接所述投入产出统计模块的产出输入端组。
3.根据权利要求1所述的桑蚕养殖监控系统，特征在于，所述能耗监测机构包括用电监测模块、桑叶出料检测模块，其中，所述用电监测模块的电量输入端组连接有养蚕系统的用电输出端组，所述桑叶出料检测模块的桑叶计量输入端组连接有养蚕系统的上料机构D的桑叶量输出端组。
4.根据权利要求3所述的桑蚕养殖监控系统，特征在于，所述上料机构D的送桑端设置有桑叶计量板D1，该桑叶计量板D1安装有桑叶称重传感器，所述桑叶称重传感器的称重数据输出端连接所述桑叶出料检测模块的桑叶计量输入端组。
5.根据权利要求1所述的桑蚕养殖监控系统，特征在于，所述养殖环境监测机构包括温湿度传感器、氧气传感器、氨气传感器、二氧化碳传感器，所述温湿度传感器、氧气传感器、氨气传感器、二氧化碳传感器分别安装在养蚕系统的环境监控节点处。
6.根据权利要求5所述的桑蚕养殖监控系统，特征在于，所述养蚕系统的环境监控节点设置在养蚕系统中桑蚕养殖库的蚕盘支撑架A上，所述蚕盘支撑架A的立柱上每隔h高度设有一个环境监控节点，固定安装一个所述温湿度传感器/氧气传感器/氨气传感器/二氧化碳传感器。
7.根据权利要求2所述的桑蚕养殖监控系统，特征在于，所述摘茧机G的出料口下方设置有接料容器G1，该接料容器G1上安装有蚕茧称重传感器，所述蚕茧称重传感器的称重数据输出端连接所述摘茧监控模块的摘茧监控端组。
8.根据权利要求2所述的桑蚕养殖监控系统，特征在于，所述系统上位机还设置有监控切换开关，当三眠期桑蚕入库时，该监控切换开关控制打开所述四龄期监控模块，当桑蚕进入四眠期或五龄期时，所述监控切换开关控制打开所述五龄期监控模块，当桑蚕进入结茧期时，所述监控切换开关控制打开所述上蔟监控模块，当结茧完成后，所述监控切换开关控制打开所述摘茧监控模块。
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