CN112462829A - 一种畜牧养殖环境自动控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种畜牧养殖环境自动控制系统，包括环境监测子系统、云平台和控制子系统，还包括传输模块一、传输模块二和传输模块三，所述环境监测子系统通过传输模块一与云平台通信，所述云平台通过传输模块二与控制子系统通信，所述环境监测子系统用于监测养殖车间内部的环境数据信息，所述云平台对环境数据信息进行对比分析，所述控制子系统根据对比分析结果对养殖车间的环境条件进行调节。本申请具有自动化程度高、生产效率高的效果。

Description

一种畜牧养殖环境自动控制系统及方法

技术领域

本申请涉及养殖技术领域，尤其是涉及一种畜牧养殖环境自动控制系统及方法。

背景技术

养殖业是农业的主要组成部分之一，与种植业并列为农业生产的两大支柱。养殖业主要包括牛、猪、羊、鸡、鸭、鹅、兔等家畜家禽饲养业和鹿、貂等野生经济动物驯养业。养殖环境中的温度、湿度、有害气体浓度等因素对生产目标的生长具有重要的影响。

相关技术的养殖环境的控制为人工控制，饲养员人体感知养殖室内的温度或通过温度计查看养殖室内的温度，当温度不在要求范围内时，开启设备实现温度的控制；对于湿度，饲养员往往通过人体感知，当湿度过大时，开启抽湿风扇；对于氨气，饲养员也是通过人体感知，当养殖室内气味刺鼻时，往往养殖室内氨气含量过高，此时饲养员进行相应的换气操作。

针对上述中的相关技术，发明人认为人工控制养殖环境条件控制精度较低，导致生产效率较低，因此需要一套养殖环境自动控制系统。

发明内容

为了提高养殖场的生产效率，本申请提供一种畜牧养殖环境自动控制系统及方法。

第一方面，本申请提供的一种畜牧养殖环境自动控制系统采用如下的技术方案：

一种畜牧养殖环境自动控制系统，包括环境监测子系统、云平台和控制子系统，还包括传输模块一、传输模块二和传输模块三，所述环境监测子系统通过传输模块一与云平台通信，所述云平台通过传输模块二与控制子系统通信，其中：

所述环境监测子系统包括温度监测模块、湿度监测模块、二氧化碳监测模块、氨气监测模块和硫化氢监测模块，所述温度监测模块用于监测环境温度，所述湿度监测模块用于监测环境湿度，所述二氧化碳监测模块用于监测二氧化碳的浓度，所述氨气监测模块用于监测氨气浓度，所述硫化氢监测模块用于监测硫化氢浓度；

所述云平台包括数据库模块、数据处理模块和对比模块，所述数据库模块用于存储环境监测子系统测得的实时环境数据信息，所述数据处理模块对实时环境数据进行整合处理，并将整合处理后的信息传输至对比模块，所述对比模块对实时环境数据进行对比分析，并获得对比结果；

所述控制子系统包括操作终端和调节模块，所述操作终端通过传输模块三与调节模块通信，所述操作终端接收云平台的数据及对比结果，所述调节模块用于调节养殖环境的条件。

通过采用上述技术方案，环境监测子系统对养殖车间内部的温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度进行实时监测，通过传输模块一将实时环境数据信息传输至云平台进行处理，实时数据在数据库模块内进行存储，便于用户后续查询特点时间段的实时数据信息，同时数据处理模块和对比模块对实时环境数据信息进行对比分析，判断是否符合环境标准，并通过传输模块二将对比结果传输至控制子系统，操作终端上显示实时环境数据信息和对比结果，若数据异常，则控制调节模块对养殖环境内部的环境进行调节，使环境保持适宜的生长条件，提高了养殖车间的生产效率。

可选的，所述温度监测模块包括设置在养殖车间内部的温度传感器，所述湿度监测模块包括设置在养殖车间内部的湿度传感器，所述二氧化碳监测模块包括设置在养殖车间内部的二氧化碳浓度传感器，所述氨气监测模块包括设置在养殖车间内部的氨气浓度传感器，所述硫化氢监测模块包括设置在养殖车间内部的硫化氢浓度传感器。

通过采用上述技术方案，温度传感器用于采集养殖车间内部的实时温度数据，湿度传感器用于采集养殖车间内部的实时湿度数据，二氧化碳浓度传感器用于采集养殖车间内部的实时二氧化碳浓度数据，氨气浓度传感器用于采集养殖车间内部的实时氨气浓度数据，氯化氢传感器用于采集养殖车间内部的实时氯化氢浓度数据，传感器将实时环境数据信息通过传输模块一传输给云平台进行存储和处理。

可选的，所述对比模块内部设有温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度的阈值，所述对比单元将环境监测子系统监测的实时温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度与阈值进行对比分析，并将对比结果通过传输模块二传输至控制子系统。

通过采用上述技术方案，在对比模块中设定温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度的阈值范围，阈值代表生产过程中生产对象所需的适宜的环境条件，将测得的实时环境数据信息与阈值进行对比分析，判断是否处于阈值范围内，并将对比结果通过传输模块二传输给控制子系统。

可选的，所述操作终端包括显示单元、报警单元和操作单元，所述显示单元用于显示环境监测子系统测得的实时数据、对比模块的对比结果和报警信息，若测得的实时环境数据超出阈值范围，则所述报警单元进行报警，用户操作所述操作单元发出指令通过传输模块三控制调节模块对养殖环境进行调节。

通过采用上述技术方案，显示单元将实时环境数据信息、对比结果和报警信息显示出来，若环境监测子系统中的温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度超出设定的阈值范围，则报警单元进行报警，提醒用户在操作单元上进行相应的操作，来调节养殖环境至适宜条件。

可选的，所述操作终端为手机、平板和电脑中的任意一种。

通过采用上述技术方案，用户可以使用手机、平板和电脑的任意一种对操作单元进行远程操作，方便快捷。

可选的，所述调节模块包括通风单元、温控单元和加湿单元，所述通风单元对养殖车间进行通风处理，所述温控单元用于调节养殖车间内部的温度条件，所述加湿单元用于对养殖车间内部进行加湿处理。

通过采用上述技术方案，通风单元为养殖车间提供适宜的通风条件，在有毒气体浓度过高的时候将有毒气体排出，温控单元控制养殖车间内部的温度处于适宜温度，加湿单元为养殖车间提供合适的湿度，调节模块对养殖车间的环境条件进行调整，为生产对象提供适宜生长的环境条件。

可选的，所述传输模块一、传输模块二和传输模块三分别为5G通讯模块、4G通讯模块、WIFI模块、Zigbee模块和蓝牙模块中的任意一种。

通过采用上述技术方案，传输模块一、传输模块二和传输模块三可以根据实际需要采用多种方案来实现信息的传输。

第二方面，本申请还提供一种畜牧养殖环境自动控制方法，采用了上述的系统，包括：

采集养殖车间的环境数据信息；

对环境数据信息进行存储并进行对比分析；

显示对比结果，用户根据对比结果进行相应的远程操作。

通过采用上述技术方案，采集养殖车间的实时环境数据信息，对实时环境数据信息进行存储，以便后续查询特定时间段的环境数据信息，同时，对采集的环境数据信息与阈值进行对比分析，判断是否处于合适范围内，若数据异常，则将报警信息进行显示并提醒用户对养殖车间内部环境条件进行调节，使养殖车间保持适合生产对象生长的环境条件。通过本方法的设置，能够实现养殖场的自动化管理，极大的提高生产效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.环境监测子系统采集养殖车间内部的实时环境数据信息，直观地显示出来，方便用户实时了解养殖车间环境条件的情况；

2.若采集的实时环境数据信息超出设定范围，报警提示用户进行及时调节，节约时间，加快效率；

3.通过终端来对调节模块进行远程操作，减少了用户的人身安全隐患，并且操作简单快捷。

附图说明

图1是本申请的整体框架示意图。

图2是本申请中猪舍的整体结构示意图。

图3是本申请中猪舍沿猪舍长度方向的横截面示意图。

图4是本申请中清粪模块的结构示意图。

图5是图4中A部分的局部放大示意图。

附图标记：1、环境监测子系统；11、温度监测模块；111、温度传感器；12、湿度监测模块；121、湿度传感器；13、二氧化碳监测模块；131、二氧化碳浓度传感器；14、氨气监测模块；141、氨气浓度传感器；15、硫化氢监测模块；151、硫化氢浓度传感器；2、云平台；21、数据库模块；22、数据处理模块；23、对比模块；3、控制子系统；31、操作终端；311、显示单元；312、报警单元；313、操作单元；32、调节模块；321、通风单元；322、温控单元；323、加湿单元；4、传输模块一；5、传输模块二；6、传输模块三；71、排风机；72、通风机；73、抽风机；74、湿帘；75、加湿风机；76、加热器；77、水箱；78、加热水管；79、支管；8、清粪单元；81、漏粪地板；82、集污槽；83、刮板；84、滑块；85、驱动电机；86、丝杠；87、斜板；88、集污斗；89、集污管；9、发酵罐；91、集污泵。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

为了更加清楚地说明，本申请实施例以养猪场为例，养猪场由多个猪舍组成。

本申请实施例公开一种畜牧养殖环境自动控制系统。参照图1，畜牧养殖自动控制子系统3包括环境监测子系统1、云平台2和控制子系统3，还包括传输模块一4、传输模块二5和传输模块三6，环境监测子系统1与云平台2通过传输模块一4通信，云平台2与控制子系统3通过传输模块二5通信，环境监测子系统1用于监测养殖车间的环境信息数据，云平台2用于接收环境数据信息并进行处理，控制子系统3根据处理结果制定相应的措施。

其中，环境监测子系统1对猪舍内部的环境信息进行监测，具体的，环境监测子系统1包括温度监测模块11、湿度监测模块12、二氧化碳监测模块13、氨气监测模块14和硫化氢监测模块15，分别用于监测猪舍内部的温度数据、湿度数据、空气中的二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度，并将环境数据信息通过传输模块一4传输至云平台2。

具体的，温度监测模块11包括设置在猪舍内部的温度传感器111，为了更加准确的测量出猪舍内部的温度数据，温度传感器111设置有多个，分别设置在猪舍的通风口、墙侧壁和天花板处，用于采集猪舍不同位置的温度，同时，为了更加直观的对比猪舍内外温度的差别，以便调节猪舍内部的温度，在猪舍外部设有温度传感器111，用于监测外部环境的温度数据，以便根据外部环境温度和猪舍内部的温度的温差来调整控制子系统3。

具体的，湿度监测模块12包括多个湿度传感器121，为了更准确的测量养殖车间内部的湿度数据，将湿度传感器121设置在养殖车间地面处和距离地面1.2m左右高度的位置，以更加准确地监测猪生活区域的湿度数据。

具体的，二氧化碳监测模块13包括多个设置在养殖车间内部的二氧化碳浓度传感器131，一般来说二氧化碳是无毒的，但猪长期处于缺少氧气的环境中，会出现精神不振、食欲不佳等症状，导致身体瘦弱，影响生产质量，因此需要对二氧化碳进行精确的测量。同等条件下，由于二氧化碳的密度大于空气的密度，因此将二氧化碳浓度传感器131设置在地面和距离地面1.2m左右高度的位置，用来监测空气中二氧化碳的浓度。

具体的，猪舍内部由于粪便的分解产生氨气，而氨气浓度过高时，猪会产生肺气肿和神经衰弱等现象。因此需要氨气检测模块14来监测猪舍内部的氨气含量。氨气监测模块14包括多个设置在猪舍内部的氨气浓度传感器141，同等条件下氨气的密度小于空气，将氨气浓度传感器141设置在猪舍的顶部、墙侧壁和猪舍的地面处，监测猪舍内部氨气的浓度。

具体的，猪的粪便分解还能产生硫化氢气体，硫化氢浓度过高对猪的呼吸起抑制作用，造成猪的缺氧，因此需要对猪舍内部的硫化氢浓度进行监测。硫化氢监测模块15包括设置在猪舍内部的硫化氢浓度传感器151，将硫化氢浓度传感器151分布在猪舍的地面、墙侧壁和天花板处，监测猪舍各个位置的硫化氢浓度。

其中，云平台2用于接收环境检测系统传输的环境数据信息，并对环境数据信息进行对比分析，判断出实时环境数据信息是否与预设的数据相符合，并将对比结果通过传输模块二5发送至操作终端31。云平台2包括有数据库模块21、数据处理模块22和对比模块23。

具体的，云平台2接收的环境数据信息首先存储在数据库模块21，数据库模块21将环境数据信息进行分类存储，分别实时记录温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度，方便用户查询环境数据信息的实时数据和观察环境数据信息的变化趋势。

具体的，数据处理模块22对环境监测子系统1采集的环境数据信息进行分类处理，更具体的，包括：

猪舍温度数据处理：将各个温度传感器111测得的实时数值进行整合，得出平均温度数值，并将平均温度数值发送至对比模块23进行对比分析，以获得对比分析结果，同时将平均温度数据传输至操作终端31。

猪舍湿度数据处理：将各个湿度传感器121测得的实时数据进行整合，得出平均湿度数值，并将平均湿度数值发送至对比模块23进行对比分析，以获得对比分析结果，同时将平均湿度数据传输至操作终端31。

猪舍二氧化碳浓度数据处理：将各个二氧化碳浓度传感器131测得的实时数值进行整合，获得平均二氧化碳浓度数值，并将平均二氧化碳浓度数值发送至对比模块23进行对比分析，以获得对比分析结果，同时将平均二氧化碳浓度数值传输至操作终端31。

猪舍氨气浓度数据处理：将每个氨气浓度传感器141测得的氨气浓度实时数据均发送至对比模块23进行对比分析，以获得对比分析结果，减少由于猪舍局部氨气浓度过高而发生意外的可能性，同时将实时氨气浓度数据发送至操作终端31。

猪舍硫化氢浓度数据处理：每个硫化氢浓度传感器151测得的实时硫化氢浓度数据均发送至对比模块23进行对比分析，减少由于猪舍局部硫化氢浓度过高导致猪发生中毒现象的可能性，同时将硫化氢浓度传输至操作终端31。

具体的，对比模块23内存储有环境数据的阈值范围，对比模块23将环境数据信息与阈值进行对比，并将对比结果发送至操作终端31，更具体的，包括：

温度对比：根据不同生长阶段的猪，对应的猪舍设定的温度阈值不同，例如，哺乳仔猪的最适宜温度是28-33摄氏度；怀孕母猪的最适宜温度是18-22摄氏度等等，本实施例中以怀孕母猪的最适宜温度为例，将对比模块23内部的温度阈值设为18-22摄氏度，当数据处理模块22测得的猪舍平均温度处于18-22摄氏度区间内，判断为温度合适；当平均温度低于18摄氏度时，判断为温度低；当平均温度高于22摄氏度时，判断为温度高。同时对比模块23将相应的对比结果通过传输模块二5发送至操作终端31。

湿度对比：一般来说，猪舍的适宜湿度为55%-70%，将湿度阈值设为55%-70%，当数据处理模块22测得猪舍内部的平均湿度数值处于55%-70%之间时，判断为湿度合适；当测得的平均湿度数值低于55%时，判断为湿度低；当测得的平均湿度数据高于70%时，判断为湿度高。同时，对比模块23将对应的对比结果通过传输模块二5发送至操作终端31。

二氧化碳浓度对比：猪舍内部的二氧化碳浓度一般不应超过0.15%，因此将对比模块23中的二氧化碳浓度阈值设为0.15%，当二氧化碳浓度传感器131监测到的二氧化碳浓度低于0.15%时，判断为二氧化碳浓度合适；当二氧化碳浓度高于0.15%时，判断为二氧化塘浓度高，同时，对比模块23将对比结果通过传输模块二5发送至操作终端31。

氨气浓度对比：试验表明，猪的生产性能在空气中氨气的浓度达到0.005%时开始受到影响，0.01%时食欲降低和易引起各种呼吸道疾病，0.03%时易引起呼吸变浅和痉挛。因此将对比模块23中的氨气浓度阈值设为0.005%，当氨气浓度传感器141测得的实时氨气浓度低于0.005%时，判断为氨气浓度合适；当测得的实时氨气浓度高于0.005%时，判断为氨气浓度高。同时，对比模块23将对比结果通过传输模块二5发送至操作终端31。

硫化氢浓度对比：猪舍内部的硫化氢气体浓度不应超过0.001%，当硫化氢浓度超出0.002%时，猪的食欲就会受到影响，因此，将对比模块23内部的硫化氢浓度阈值设为0.001%，当硫化氢浓度传感器151测得的实时硫化氢浓度低于0.001%时，判断为硫化氢浓度合适；当测得的实时硫化氢浓度高于0.001%时，判断为硫化氢浓度高，同时对比模块23将对比结果通过传输模块二5发送至操作终端31。

其中，控制子系统3包括操作终端31和调节模块32，操作终端31根据云平台2的处理结果来控制调节模块32制定相应的调节措施。

具体的，操作终端31包括显示单元311、报警单元312和操作单元313，显示单元311显示环境数据信息，便于用户直观的观察猪舍内部环境信息。在测得数据出现异常时，报警单元312进行报警，提醒用户进行相应措施，用户通过控制操作单元313对调节模块32进行调整，以调节猪舍内部的环境条件。

具体的，显示单元311包括数字显示子单元、文字显示子单元和曲线图显示子单元，且每项环境数据信息匹配一组显示单元311，更具体的，

数字显示子单元显示环境数据信息的实时数据，直观展示出实时环境数据信息；

文字显示子单元显示出当前各项环境数据信息是否符合要求，例如，温度符合要求即显示“温度合适”；温度低于最低阈值，即显示“温度低！”；温度高于最高阈值，即显示“温度高！”，文字显示子单元更加清楚直观的表示出实时的环境信息状态，用户根据文字显示子单元显示的信息直接采取调整措施；

曲线图显示子单元将过去一定时间段内的实时数据绘制成一幅曲线趋势图，更加直观的表示出环境数据信息的变化趋势，

报警单元312包括蜂鸣器和灯光报警器，为了便于区别，每项环境数据信息匹配一组报警单元312，即温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度分别匹配一组报警单元312，更具体的，包括：

温度报警：当测得的实时温度数据处于适宜温度时，温度蜂鸣器不发出声响，同时温度灯光报警器亮绿灯；当温度低于最低阈值时，温度蜂鸣器发出声响：“温度低！”，同时温度灯光报警器亮黄灯；当温度高于最高阈值时，温度蜂鸣器发出声响：“温度高！”，同时温度灯光报警器亮红灯。

湿度报警：当测得的实时湿度数据处于适宜湿度时，湿度蜂鸣器不发出声响，同时湿度灯光报警器亮绿灯；当湿度低于最低湿度阈值时，湿度蜂鸣器发出声响：“湿度低！”，同时湿度灯光报警器亮黄灯；当湿度高于最高温度阈值时，湿度蜂鸣器发出声响：“湿度高！”，同时湿度灯光报警器亮红灯。

二氧化碳浓度报警：当测得的实时二氧化碳浓度低于0.15%时，二氧化碳蜂鸣器不发出声响，且二氧化碳灯光报警器亮绿灯；当测得的实时二氧化碳数据高于0.15%时，二氧化碳蜂鸣器发出声响：“二氧化碳浓度高！”，且二氧化碳报警器亮红灯。

氨气浓度报警：当测得的实时氨气浓度低于0.005%时，氨气蜂鸣器不发出声响，且氨气灯光报警器亮绿灯；当实时氨气浓度高于0.005%时，氨气蜂鸣器发出声响：“氨气浓度高！”，同时氨气灯光报警器亮红灯。

硫化氢浓度报警：当测得的实时硫化氢浓度低于0.001%时，硫化氢蜂鸣器不发出声响，且硫化氢灯光报警器亮绿灯；当测得的硫化氢报警器浓度高于0.001%时，硫化氢蜂鸣器发出声响：“硫化氢浓度高！”，同时硫化氢灯光报警器亮红灯。

操作单元313包括温控区域、加湿区域和通风区域，更具体的。

温控区域内设有升温按键和降温按键，当检测到猪舍内部温度异常时，即可根据报警信息来进行升温操作或者降温操作。

加湿区域内设有加湿按键和复位按键，当检测到猪舍内部湿度低于最低阈值时，可根据报警信息来进行加湿操作，加湿操作完成后可以启动复位按键停止加湿并保持。

通风区域内设有排风按键和复位按键，当检测到猪舍内部二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度偏高时，启动排风按键，将二氧化碳、氨气或者硫化氢排出猪舍，之后启动复位按键将风量调整至初始状态并保持。

值得一提的是，操作终端31可以采用手机、平板和电脑中的任意一种，操作方便。

其中，调节模块32包括通风单元321、温控单元322和加湿单元323，通风单元321对猪舍进行通风，温控单元322用于调节猪舍内部的温度，加湿单元323对猪舍内部进行加湿处理。

为了更加清楚的说明调节模块32的结构特征，请结合附图2-5，为本实施例中猪舍的结构图。

具体的，参照图2，通风单元321包括设置在猪舍顶部的排风机71、设置在猪舍侧墙上的通风机72以及设置在地面上方的抽风机73，排风机71将猪舍内部气体排出，侧墙上的通风机72对应形成风道，实现猪舍内部空气与外部空气的交换，抽风机73对猪舍地面的空气与外界空气进行交换。一般来说，不同生长阶段的猪所在的猪舍，与之匹配的风速标准也是不同的，例如，分娩舍的允许风速范围是0.5-0.75m/s，公猪舍的允许风速范围是1.5-2.5m/s等，本实施例中以公猪舍的允许风速范围为标准。在正常情况下，侧墙上的通风机72启动并向猪舍内部提供2.0m/s的风速。

更具体的，当监测到猪舍内部的二氧化碳浓度、氨气浓度或者硫化氢浓度其中的一种或多种数据过高时，用户通过操作系统启动排风按键，通过传输模块三6向调节模块32发送调节指令，猪舍内部的排风机71和抽风机73启动，同时通风机72加大功率。排风机71将猪舍天花板处的污染气体进行排出，抽风机73将猪舍地面处的污染空气进行排出，同时通风机72对猪舍整体进行通风处理，使猪舍内部的污染气体排出效果更好。

参照图2，加湿单元323包括设置在猪舍侧墙上的湿帘74，湿帘74上设有加湿风机75，当监测到猪舍内部湿度较低时，启动加湿风机75，猪舍外部空气在加湿风机75的作用下经过湿帘74加湿，进入到猪舍内部，对猪舍进行加湿处理；而当监测到猪舍内部湿度较高时，通过加大通风机72的功率即可将猪舍内部的湿空气排出，即可达到降低湿度的效果。

参照图2，温控单元322包括设置在猪舍一侧的加热器76和水箱77，水箱77内部存放有水，水箱77上连通有加热水管78，结合图3，加热水管78从猪舍的侧墙处延伸至猪舍内部，加热水管78在猪舍内部的部分沿猪舍的侧墙设置。为了更好的实现加热效果，在加热水管78上设有多根支管79，支管79间隔水平设置，且支管79的两端与加热水管78连通，加热水管78从猪舍的另一侧墙处伸出并连通水箱77，实现水的循环利用，节约能源。当监测到猪舍内部温度过低时，在操作单元上启动升温按键，加热器76通过传输模块三6接收到信号，开始启动，对猪舍进行升温；当监测到猪舍内部温度较高时，启动加湿风机75，湿空气在加湿风机75的作用下进入到猪舍内部，利用蒸发吸热的原理降低猪舍内部的热量，同时加大通风机72的功率，将蒸发后的空气排出，即可实现对猪舍降温的效果。

更具体的，参照图2至图4，为了减少氨气和硫化氢气体产生的可能性，调节模块32还包括设置在猪舍底部的清粪单元8，清粪单元8包括铺设在猪舍内部的漏粪地板81和设置在漏粪地板81下方的集污槽82，猪的粪便经过猪的踩踏通过漏粪地板81向下落入集污槽82，集污槽82的长度大于漏粪地板81的长度，因此能够保证粪便尽可能多的落入集污槽82。结合图5，在集污槽82内部竖直设有刮板83，刮板83沿集污槽82的宽度方向设置，且刮板83的底边与集污槽82的底部贴合，刮板83的两端与集污槽82的两侧内壁贴合，刮板83的高度高于集污槽82两侧壁的高度，在刮板83高出集污槽82两侧的部分固定连接有滑块84，为了控制刮板83对集污槽82进行清理，在集污槽82的两侧分别设有两个驱动电机85，两台驱动电机85置于集污槽82一端，驱动电机85的驱动轴上固定有丝杠86，丝杠86沿集污槽82长度方向设置，且丝杠86穿过滑块84并与滑块84螺纹连接，因此驱动电机85带动丝杠86转动，丝杠86即可带动滑块84沿丝杠86方向进行移动，继而刮板83能够在集污槽82内进行滑动，对集污槽82内的粪便进行清理。

参照图4，集污槽82的两端一体设有斜板87，斜板87的横向宽度从一段到另一端逐渐减小，优选的，斜板87的长度沿从高到低的方向进行收缩，将集污槽82内的粪便收集到斜板87的最低端。在斜板87的出口处下方设有集污斗88，集污斗88的下方连通有集污管89，同时两个集污斗88通过集污管89进行连通，在集污管89的一侧设有发酵罐9，集污管89最终连通发酵罐9。为了更快的对集污斗88内的粪便进行收集，在靠近发酵罐9的集污管89上设有集污泵91，集污泵91和驱动电机85同步启停。

因此，调节模块32通过控制驱动电机85和集污泵91的启停来实现自动清粪功能，具体设置为：调节模块32内部设有定时单元，定时单元控制清粪单元8的启停，本实施例中将时间间隔设为30分钟，清理时间设为5分钟，即每隔30分钟驱动电机85和集污泵91启动将集污槽82内部的粪便进行收集，收集后的粪便进入发酵罐9，在发酵罐9内进行发酵产生沼气和沼渣，粪便发酵后产生沼气和沼渣，沼气可直接用于供暖、照明等实际用途，同时采用沼气发电技术为调节模块32进行供电，实现养殖场内部的能源循环；而沼渣具有较丰富的营养物质，经处理后可用作肥料和饲料。通过清粪单元8的设置，对猪舍内部的粪便进行定时清理，减少了氨气和硫化氢气体产生的可能性。

其中，传输模块一4、传输模块二5和传输模块三6均可以为5G通讯模块、4G通讯模块、WIFI模块、Zigbee模块和蓝牙模块中的任意一种，其中，5G通讯模块传输速率高，延迟少，成本低，并且通讯质量较为稳定，因此，本实施例中传输模块一4、传输模块二5和传输模块三6均采用5G通讯模块作为传输模块。

本申请实施例一种畜牧养殖环境自动控制系统的实施原理为：环境监测子系统1中的温度监测模块11、湿度监测模块12、二氧化碳监测模块13、氨气监测模块14和硫化氢监测模块15监测猪舍内部的环境数据，并将监测到的实时数据通过传输模块一4发送至云平台2，云平台2内的对比模块23对实时环境信息数据与阈值进行对比，以获得对比结果，并将对比结果通过传输模块二5发送至控制子系统3，控制子系统3内的操作终端31显示实时环境数据信息，若环境数据信息出现异常，则操作终端31内的报警单元312进行报警，提醒用户在操作单元上进行操作控制调节模块32进行调节，通过调节模块32内部的温控单元322、加湿单元323和通风单元321进行温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度的调节，来使猪舍内部的环境处于适宜状态。本申请的设置减少了人力物力的浪费，提高了养殖场内的生产效率。

本申请实施例还公开一种畜牧养殖环境自动控制方法，采用了上述的畜牧养殖环境自动控制系统，其方法包括：

采集环境数据信息：环境监测子系统1对猪舍内部的环境数据信息进行监测，其中，温度监测模块11对猪舍内部的温度进行监测；湿度监测模块12对猪舍内部的湿度进行监测；二氧化碳浓度传感器131对猪舍内部的二氧化碳浓度进行监测；氨气浓度传感器141对猪舍内部的氨气进行监测；硫化氢浓度传感器151对猪舍内部的硫化氢浓度进行监测。环境监测子系统1检测得的环境数据信息通过传输模块一4传输给云平台2。

对环境数据信息进行存储并进行对比分析：云平台2对环境监测子系统1测得的数据进行存储，方便用户后续查询特定时间段的实时环境数据信息，同时在对比模块23中将实时数据与设定的阈值进行对比，以获得对比结果，将对比结果通过传输模块二5传输至控制子系统3。

显示对比结果，用户根据对比结果进行相应的远程操作：控制子系统3接收云平台2的环境数据对比结果，在操作终端31上显示实时数据和对比结果，若对比结果不符合，报警单元312进行报警，提醒用户采取相应措施，用户根据报警信号在操作单元313上对调节模块32进行远程操作，操作单元将操作信号通过传输模块三6传输至调节模块32，调节模块32根据指令对猪舍的环境进行调节，使其达到适宜猪生长的环境条件。

本申请实施例一种畜牧养殖环境自动控制方法的实施原理为：环境监测子系统1监测猪舍内部的环境信息，并将温度数据、湿度数据、二氧化碳浓度数据、氨气浓度数据和硫化氢浓度数据通过传输模块一4传输至云平台2，云平台2对实时环境数据进行存储，方便后续用户查询环境数据信息记录，同时环境数据信息在云平台2内进行对比分析，判断是否与预设的阈值相符合，并将对比结果通过传输模块二5传输至控制子系统3，控制子系统3内部的操作终端31对环境数据和对比结果进行显示，若环境数据信息出现异常，则操作终端31上的报警单元312进行报警，提醒用户对调节模块32进行调节，以使猪舍内部环境达到适宜条件。本方法的设置提高了猪舍内部的自动化程度，有效提高了生产效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种畜牧养殖环境自动控制系统，包括环境监测子系统（1）、云平台（2）和控制子系统（3），还包括传输模块一（4）、传输模块二（5）和传输模块三（6），其特征在于：所述环境监测子系统（1）通过传输模块一（4）与云平台（2）通信，所述云平台（2）通过传输模块二（5）与控制子系统（3）通信，其中：

所述环境监测子系统（1）包括温度监测模块（11）、湿度监测模块（12）、二氧化碳监测模块（13）、氨气监测模块（14）和硫化氢监测模块（15），所述温度监测模块（11）用于监测环境温度，所述湿度监测模块（12）用于监测环境湿度，所述二氧化碳监测模块（13）用于监测二氧化碳的浓度，所述氨气监测模块（14）用于监测氨气浓度，所述硫化氢监测模块（15）用于监测硫化氢浓度；

所述云平台（2）包括数据库模块（21）、数据处理模块（22）和对比模块（23），所述数据库模块（21）用于存储环境监测子系统（1）测得的实时环境数据信息，所述数据处理模块（22）对实时环境数据进行整合处理，并将整合处理后的信息传输至对比模块（23），所述对比模块（23）对实时环境数据进行对比分析，并获得对比结果；

所述控制子系统（3）包括操作终端（31）和调节模块（32），所述操作终端（31）通过传输模块三（6）与调节模块（32）通信，所述操作终端（31）接收云平台（2）的数据及对比结果，所述调节模块（32）用于调节养殖环境的条件。

2.根据权利要求1所述的一种畜牧养殖环境自动控制系统，其特征在于：所述温度监测模块（11）包括设置在养殖车间内部的温度传感器（111），所述湿度监测模块（12）包括设置在养殖车间内部的湿度传感器（121），所述二氧化碳监测模块（13）包括设置在养殖车间内部的二氧化碳浓度传感器（131），所述氨气监测模块（14）包括设置在养殖车间内部的氨气浓度传感器（141），所述硫化氢监测模块（15）包括设置在养殖车间内部的硫化氢浓度传感器（151）。

3.根据权利要求1所述的一种畜牧养殖环境自动控制系统，其特征在于：所述对比模块（23）内部设有温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度的阈值，所述对比模块（23）将环境监测子系统（1）监测的实时温度、湿度、二氧化碳浓度、氨气浓度和硫化氢浓度与阈值进行对比分析，并将对比结果通过传输模块二（5）传输至控制子系统（3）。

4.根据权利要求3所述的一种畜牧养殖环境自动控制系统，其特征在于：所述操作终端（31）包括显示单元（311）、报警单元（312）和操作单元（313），所述显示单元（311）用于显示环境监测子系统（1）测得的实时数据、对比模块（23）的对比结果和报警信息，若测得的实时环境数据超出阈值范围，则所述报警单元（312）进行报警，用户操作所述操作单元（313）发出指令通过传输模块三（6）控制调节模块32对养殖环境进行调节。

5.根据权利要求4所述的一种畜牧养殖环境自动控制系统，其特征在于：所述操作终端（31）为手机、平板和电脑中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种畜牧养殖环境自动控制系统，其特征在于：所述调节模块（32）包括通风单元（321）、温控单元（322）和加湿单元（323），所述通风单元（321）对养殖车间进行通风处理，所述温控单元（322）用于调节养殖车间内部的温度条件，所述加湿单元（323）用于对养殖车间内部进行加湿处理。

7.根据权利要求1所述的一种畜牧养殖环境自动控制系统，其特征在于：所述传输模块一（4）、传输模块二（5）和传输模块三（6）分别为5G通讯模块、4G通讯模块、WIFI模块、Zigbee模块和蓝牙模块中的任意一种。

8.一种畜牧养殖环境自动控制方法，其特征在于：采用了权利要求1-7中任一项所述的系统，包括：

采集养殖车间的环境数据信息；

对环境数据信息进行存储并进行对比分析；

显示对比结果，用户根据对比结果进行相应的远程操作。

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