CN112450083A - 一种畜禽舍通风分区控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种畜禽舍通风分区控制方法，所述方法包括：将畜禽舍划分为若干区域，根据不同区域测得的温度分别对各区域侧墙进风窗扇单元的开启角度进行调节，以使得各区域的温度达到预设温度。本发明提出的畜禽舍通风分区控制方法，能够提高舍内温度的均匀性，降低不同位置的温差，尤其适合单栋规模较大的畜禽舍通风控制。

Description

一种畜禽舍通风分区控制方法

技术领域

本发明涉及畜禽养殖技术领域，具体涉及一种畜禽舍通风分区控制方法。

背景技术

现代规模化畜禽养殖多采用全密闭式鸡舍，舍内环境控制成为影响畜禽养殖健康的重要因素，而通风是舍内环境控制的关键手段。目前规模化养殖多采用纵向通风模式，高温天气采用一端山墙湿帘进风，另一端山墙风机排风的负压通风方式；中低温天气(甚至高温天气)采用侧墙小窗进风，一端山墙风机排风的负压通风方式；与传统的横向通风相比，纵向通风方式具有更高的舍内风速，且气流分布更加均匀，是现代规模化畜禽养殖环境调控技术的一项重要突破。

然而，随着现代规模化畜禽养殖的饲养密度和单栋饲养规模不断提高，传统的畜禽舍纵向通风，尤其是涉及侧墙进风单元控制的通风问题也不断凸显，主要表现为：①侧墙通风小窗密闭性差，开启角度控制精确度差。目前的畜禽舍侧墙小窗多采用柔性开闭模式，通过弹簧收缩控制小窗关闭，通过钢丝(绳索类)牵引控制小窗打开，长时间容易造成弹簧形变从而造成侧墙小窗关闭不够紧密，出现漏风现象；另外通过柔性的钢丝(绳索类)牵引控制小窗，无法精确控制开启角度，进而影响通风控制的精确性。②侧墙通风小窗无法独立或者分组控制，小窗角度的控制缺乏独立性。侧墙进风单元独立控制或者分组控制是实现舍内通风分区域调控的基础，目前的畜禽舍侧墙小窗采用同侧同时控制的方式控制一侧小窗的开闭和开启角度，且通常只能控制一侧小窗开启相同的角度，无法实现某个或某些小窗独立控制，进而影响冬季通风控制的精确性。③舍内前后或不同区域间的温差大。目前冬季通风依据舍内所有温度传感器的平均值进行风机开启台数和侧墙进风单元开启角度的控制，在风机开启台数确定的条件下，不存在不同区域的小窗开启不同角度的控制，使得任何区域的小窗开启角度相同，造成舍内前后或者不同区域间的温差大，且单栋畜禽舍的规模越大，问题越是显著。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种畜禽舍通风分区控制方法，以提高舍内温度的均匀性。

本发明首先提出一种畜禽舍通风分区控制方法，所述方法包括：

将畜禽舍划分为若干区域，根据不同区域测得的温度分别对各区域侧墙进风窗扇单元的开启角度进行调节，以使得各区域的温度达到预设温度。

根据本发明的一种实施方式，所述方法还包括：

进行所述畜禽舍划分时，使得相邻区域存在交叉部分，在划分的不同区域设置若干温度传感器，其中所述交叉部分的温度传感器采集的数据作为计算不同区域平均温度的共用温度数据，不同区域的温度数据作为调控对应位置侧墙进风窗扇单元开启角度的依据。

根据本发明的一种实施方式，所述方法还包括：

当某一区域的平均温度高于设定温度值时，将对应区域位置的侧墙进风窗扇单元开启角度增大，加大舍外低温空气的进入量；当某一区域的平均温度低于设定温度值时，将对应区域位置的侧墙进风窗扇单元开启角度减小，降低舍外低温空气的进入量。

根据本发明的一种实施方式，所述区域的平均温度为该区域内所有温度传感器测量所得温度的平均值。

根据本发明的一种实施方式，将所述畜禽舍在横向和纵向划分区域。

根据本发明的一种实施方式，将畜禽舍侧墙进风窗扇单元与竖向墙体或窗框的夹角调为15°或30°或45°或60°或90°。

根据本发明的一种实施方式，将侧墙进风窗扇单元按照区域分组后分别与不同传动机构连接，使得不同区域所述侧墙进风窗扇单元的转动角度及开闭独立控制。

根据本发明的一种实施方式，同一所述区域的侧墙进风窗扇单元包括多个窗扇，将同一区域畜禽舍侧墙上的多个所述窗扇与同一传动机构连接，使得多个所述窗扇转动角度及开闭同步。

根据本发明的一种实施方式，所述窗扇为可转动窗扇，所述传动机构为齿轮齿条传动机构，通过将畜禽舍侧墙上的所述可转动窗扇与齿条连接，使得齿轮与所述齿条啮合运动，从而带动所述窗扇转动，实现畜禽舍侧墙上的窗扇转动角度及开闭可调或可控。

根据本发明的一种实施方式，所述方法还包括：

通过对所述齿条的两侧和/或背面限位进而控制所述齿条及窗扇的运动；

通过步进电机控制所述齿轮旋转，进而控制所述窗扇的转动角度及开闭。

本发明中提出的畜禽舍通风分区控制方法，能够提高舍内温度的均匀性，降低不同位置的温差，尤其适合单栋规模较大的畜禽舍通风控制。

进一步，本发明中设计的基于齿轮齿条啮合和步进电机控制的侧墙进风窗扇单元具有密闭性好和开启角度控制精确的优点，同时便于实现侧墙进风窗扇单元的独立或分组控制。

附图说明

图1为本发明一实施例侧墙进风窗单元结构示意图；

图2为本发明一实施例多组侧墙进风窗单元联合的结构示意图；

图3为本发明一实施例通风分区控制中区域划分和温度传感器布置示意图；

图4为本发明一实施例通风分区控制中区域控制流程图；

附图标号：

100侧墙进风窗单元，101窗框，102窗扇，103轴，104齿条，105轴，106轴，107齿轮，108齿条限位框，109转轴，1010步进电机。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。

本发明提出了一种基于侧墙进风窗扇单元精确控制的畜禽舍冬季通风分区控制方法，以畜禽舍侧墙进风窗扇单元的精确控制为基础，结合传感器点位布置和传感器数据协同，实现各区独立控制和区间耦合控制。

针对侧墙通风小窗密闭性差，开启角度控制精确度差的问题，本发明中提出了以齿轮齿条机构为基础的畜禽舍侧墙进风窗扇单元。具体概括为使用齿轮齿条机构控制侧墙进风窗扇单元的开闭，通过齿轮和齿条的啮合运动，保证侧墙进风窗扇单元的打开角度。通过齿轮齿条的啮合作用可以实现侧墙进风窗扇单元的精确控制和紧密关闭。

针对侧墙进风窗扇单元无法独立或者分组控制，小窗角度的控制缺乏独立性问题，本发明中提出了以步进电机为小窗开闭和开启角度控制动力的小窗独立或分组控制方法。具体概括为通过步进电机可控的轴转动角度，通过齿轮齿条啮合作用进行小窗开闭和开闭角度的控制，可以为每个小窗单独配备步进电机实现单独控制，也可依据调控需求，将同一组的侧墙进风窗扇单元通过硬杆和齿轮齿条连接，实现同组侧墙进风窗扇单元的同步控制。

具体地，如图1所示，本发明一实施方式中的侧墙进风窗单元100有窗框101和窗扇102结构，以及采用步进电机和齿轮齿条啮合的驱动、传动及控制系统。窗框101和窗扇102通过轴103连接，窗扇102和齿条104通过轴105连接，其中窗扇102、齿条104可分别绕相应的轴103和轴106转动，窗框101下端一侧安装有齿轮107，齿轮107通过轴106和步进电机1010连接。步进电机1010的正反转动带动齿轮107转动，齿轮107进而带动齿条104的前进和后退，使用齿条限位框108保证齿条104和齿轮107啮合精准，进一步更准确实现窗扇102开闭和打开角度的控制。本发明中畜禽舍通风小窗可调角度(侧墙进风窗扇单元与竖向墙体或窗框的夹角)一般设计为15°、30°、45°、60°、90°等。

本发明中多个相邻侧墙进风窗单元的齿轮可通过转轴109连接，以两个小窗联合控制为例，如图2所示。可通过步进电机的正反转动同时控制多个相邻小窗的开闭和打开角度。

针对舍内前后或不同区域间温差大的问题，本发明中提出了畜禽舍通风分区控制的方法。

根据本发明的一种实施方式，依据畜禽舍的尺寸，在横向和纵向划分区域，且划分的区域(以纵向区域为主)存在交叉部分。在划分的不同区域设置温度传感器，其中交叉部分的温度传感器数据作为计算不同区域平均温度的共用温度数据。不同区域的温度数据作为调控对应位置侧墙进风窗扇单元开启角度的依据，当某一部分温度高于设定温度值时，对应位置的侧墙进风窗扇单元开启角度增大，加大舍外低温空气的进入量；当某一部分温度低于设定温度值时，对应位置的侧墙进风窗扇单元开启角度减小，降低舍外低温空气的进入量。最终通过各区域侧墙进风窗扇单元开启角度调控各区域温度，通过不同区域间交叉区域数据共享和区间温度耦合降低不同区域间的温度差，以实现提高舍内温度均匀性，降低舍内区间温差的目的。

根据本发明的一种实施方式，如图3所示，本发明中畜禽舍冬季通风分区控制区域划分和温度传感器布置如图(以4行喂养舍5走道的蛋鸡舍为例)。图中1-10为温度传感器，鸡舍划分为6个区域，每两个相邻区域均有交叉部分，图中传感器1、4、5所在区域定义为S145，其他区域依据该法定义为S256，S367，S458，S569，S6710。A-F为侧墙进风窗扇单元分组(组内侧墙进风窗扇单元联合控制)，其中A组与S145对应，B组与S256对应，C组与S367对应，D组与S458对应，E组与S569对应，F组与S6710对应。

定义“区域平均温度”为该区域内所有传感器测量所得温度的平均值。定义“畜禽舍需求温度”为舍内生产过程设定的温度。如图4所示，当区域平均温度与畜禽舍需求温度的差值在允许误差范围内比如1度以内，则对应区域小窗开启角度不变；当区域平均温度与畜禽舍需求温度的差值大于误差范围比如1度时，且区域平均温度大于畜禽舍需求温度，则对应区域小窗开启角度调大；当区域平均温度与畜禽舍需求温度的差值大于误差范围比如1度时，且区域平均温度小于畜禽舍需求温度，则对应区域小窗开启角度调小。

本发明中设计的基于齿轮齿条啮合和步进电机控制的侧墙进风窗扇单元具有密闭性好和开启角度控制精确的优点，同时能够实现侧墙进风窗扇单元的独立或分组控制。

本发明中提出的畜禽舍通风分区控制方法，能够提高舍内温度的均匀性，降低不同位置的温差，尤其适合单栋规模较大的畜禽舍通风控制。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中实施例的各零部件、装置都是可以有所变化的，各实施方式都可根据需要进行组合或删减，附图中并非所有部件都是必要设置，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所述的这些实施例，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，所述方法包括：

将畜禽舍划分为若干区域，根据不同区域测得的温度分别对各区域侧墙进风窗扇单元的开启角度进行调节，以使得各区域的温度达到预设温度。

2.根据权利要求1所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

进行所述畜禽舍划分时，使得相邻区域存在交叉部分，在划分的不同区域设置若干温度传感器，其中所述交叉部分的温度传感器采集的数据作为计算不同区域平均温度的共用温度数据，不同区域的温度数据作为调控对应位置侧墙进风窗扇单元开启角度的依据。

3.根据权利要求1或2所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

当某一区域的平均温度高于设定温度值时，将对应区域位置的侧墙进风窗扇单元开启角度增大，加大舍外低温空气的进入量；当某一区域的平均温度低于设定温度值时，将对应区域位置的侧墙进风窗扇单元开启角度减小，降低舍外低温空气的进入量。

4.根据权利要求3所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，

所述区域的平均温度为该区域内所有温度传感器测量所得温度的平均值。

5.根据权利要求1或2或4所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，将所述畜禽舍在横向和纵向划分区域。

6.根据权利要求1或2或4所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，将畜禽舍侧墙进风窗扇单元与竖向墙体或窗框的夹角调为15°或30°或45°或60°或90°。

7.根据权利要求1或2或4所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，将侧墙进风窗扇单元按照区域分组后分别与不同传动机构连接，使得不同区域所述侧墙进风窗扇单元的转动角度及开闭独立控制。

8.根据权利要求1或2或4所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，同一所述区域的侧墙进风窗扇单元包括多个窗扇，将同一区域畜禽舍侧墙上的多个所述窗扇与同一传动机构连接，使得多个所述窗扇转动角度及开闭同步。

9.根据权利要求8所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，所述窗扇为可转动窗扇，所述传动机构为齿轮齿条传动机构，通过将畜禽舍侧墙上的所述可转动窗扇与齿条连接，使得齿轮与所述齿条啮合运动，从而带动所述窗扇转动，实现畜禽舍侧墙上的窗扇转动角度及开闭可调或可控。

10.根据权利要求8所述的畜禽舍通风分区控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过对所述齿条的两侧和/或背面限位进而控制所述齿条及窗扇的运动；

通过步进电机控制所述齿轮旋转，进而控制所述窗扇的转动角度及开闭。

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