CN112947647A - 一种用于养殖舍的气候控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于养殖舍的气候控制系统和方法,涉及科学养殖领域。所述气候控制系统在养殖舍中分别设置中控箱、配电箱和气候控制设备单元,并通过一种气候控制方法对养殖舍内气候指标进行控制,使养殖舍内气候环境始终处于最佳状态;中控箱与配电箱配合能实现系统的远程控制,配电箱与气候控制设备单元之间采用隔离控制,并添加设备跳闸报警模块、设备过载报警模块和设备缺项报警模块三重报警回路保证了装置的安全性,采用双路控制回路能实现对气候控制设备单元的自动化控制和应急控制,提高了气候控制系统的实用性和可靠性,存储模块能存储工作日志和相关气候指标数据。
Description
技术领域
本发明涉及科学养殖领域,尤其涉及一种用于养殖舍的气候控制系统和方法。
背景技术
养殖舍养殖作为一种能充分利用土地资源和集中管理减少人力支出的较佳方案,在现代农业养殖中得到了大量的普及与推广,但由于养殖舍是一种密闭养殖方式,对养殖环境的维护和处理提出了更高的要求。
以生猪养殖为例,猪群对其生活的环境温度、湿度和通风状况等指标及其敏感。以环境温度来讲,不同猪群根据日龄和体重存在一个最适温度区,猪群生活在最适温度区间时,猪群不但健康水平高,而且生产性能也是最好的;若是长期生活在过冷的过冷区和过热的过热区,猪群将长期受到温度的冷热应激,不但影响猪群健康,而且还会降低生产性能;当环境温度过冷或过热时,便会严重影响猪群的生产性能及健康水平,若环境温度不能及时得到调整,极有可能引发一系列的疾病,从而导致猪群大面积损失的情况发生。不同阶段猪只的最佳温度舒适区间不同,小猪怕冷,大猪怕热,母猪的舒适区在20℃左右,而刚出生的仔猪在35℃左右。所以我们不难看出,针对不同阶段的猪只,我们应该提供不同的环境温度,只有将某一空间气候条件一直维持在最佳状态,养殖舍才能为人们生产出品质优良安全高效的动物肉食品的蛋白源。
现有技术有针对养殖舍温度、湿度等指标进行定性定量控制的装置或系统,但大多只从单方面和少数角度对环境指标做了控制,没有系统性的全面考虑和控制,环境温度、湿度和通风状况等指标是养殖舍气候系统的单方面体现,我们需要以一个动态平衡的思想来指导我们将多气候指标联动控制,最终达到将养殖舍的气候维持到一个最佳的状态的目的。
如公开号为:CN105794656B的发明专利,公开了一种猪舍,该猪舍在后墙体上设置有窗子和温度调节系统,在猪槽内部设置有清洗系统,在屋顶上设置有喷药系统。该发明的目的是旨在提供一种使得猪舍内部冬天保持温度,夏天保持凉爽,改善猪舍内部空气,有利于猪舍内部清洁,自由改善猪舍内部温度和湿度,自由消毒,促进猪的生长,从而获得较好的经济效益的猪舍,但是很显然仅通过简单的开窗和单一的温度调节系统是很难达到将猪舍的气候环境维持在最佳状态的。
因此,有必要提供一种新的,用于养殖舍的气候控制系统来解决上述技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明在养殖舍中分别设置通风设备单元、加热设备单元和冷却设备单元,并通过一种气候控制方法对养殖舍内气候指标进行控制,使养殖舍内气候环境始终处于最佳状态;中控箱与配电箱配合能实现系统的远程控制,配电箱与气候控制设备单元之间采用隔离控制,并添加设备跳闸报警模块、设备过载报警模块和设备缺项报警模块三重报警回路保证了装置的安全性,采用双路控制回路能实现对气候控制设备单元的应急控制和自动化控制,提高了气候控制系统的实用性和可靠性,系统还具备系统日志功能,将系统工作错所采集到的信息以日志形式存储,并以结构化数据或半结构化的形式进行输。
本发明提供的一种用于养殖舍的气候控制系统,包括:中控箱、配电箱、用于感知气候的气候感知单元和用于控制气候的气候控制设备单元。
所述中控箱包括:处理模块、电源模块、输入模块、输出模块和显示模块,所述电源模块、输入模块、输出模块和显示模块分别与处理模块电性连接,所述中控箱通过输入模块与气候感知单元电性连接。
所述配电箱包括:设备控制回路和设备启动回路;所述中控箱通过输出模块与设备控制回路电性连接,所述设备启动回路通过隔离控制与气候控制设备单元电性连接。
作为更加具体的解决方案,所述气候感知单元包括用于感知养殖舍内气候参数的:温度感知器、湿度感知器、压差感知器和空气质量感知器;所述温度感知器、湿度感知器、压差感知器和空气质量感知器分别与中控箱的输入模块进行有线和/或无线电性连接。
作为更加具体的解决方案,所述设备控制回路和设备启动回路之间还串联有设备过载报警模块、设备跳闸报警模块和设备缺项报警模块。
所述设备过载报警模块包括:能检测电流是否过载的过载检测器和在用于过载报警的过载报警器;所述设备跳闸报警模块包括:能检测是否存在跳闸现象的跳闸检测器和跳闸报警器;所述设备缺项报警模块包括:能检测是否存在缺项现象的缺项检测器和缺项报警器。
作为更加具体的解决方案,所述跳闸检测器的型号是:TSG912 N11 L11,所述过载报警器的型号是:KHY-CR-1,所述缺项报警器的型号是:RTU5029。
作为更加具体的解决方案,所述中控箱内还设置有能储存工作日志的存储模块,所述存储模块与处理模块电性连接。
作为更加具体的解决方案,所述处理模块型号为Maximus。
作为更加具体的解决方案,所述气候控制设备单元包括:通风设备单元、加热设备单元和冷却设备单元;所述通风设备单元包括:风机、风阀和通风路径,所述风机通过通风路径与设置在养殖舍内的出气口进行气体流通连接,风阀设置在所述通风路径的进气口处,风机的启动开关和风阀的启动开关通过隔离控制与配电箱电性连接;所述加热设备单元包括多个用于加热养殖舍的加热器,加热器的启动端通过隔离控制与配电箱电性连接;述冷却设备单元包括:水泵、导水管、水帘墙和洒水喷头;水泵通过导水管连接水帘墙和洒水喷头,在水帘墙和洒水喷头的出水口还设置有控水电磁阀,控水电磁阀的启动端通过隔离控制与配电箱电性连接。
作为更加具体的解决方案,所述气候控制设备单元与配电箱之间还设置有气候应急回路,所述气候应急回路包括:高温应急回路和温度触发器;温度触发器与高温应急回路的触发端电性连接,高温应急回路通过所述设备控制回路与气候控制设备单元电性连接。
作为更加具体的解决方案,所述设备控制回路包括:一阶控制回路和二阶控制回路;所述输出模块与二阶控制回路电性连接,二阶控制回路与一阶控制回路电性连接,一阶控制回路通过隔离控制与设备启动回路电性连接。
作为更加具体的解决方案,所述用于养殖舍的气候控制方法包括:
通过气候感知单元采集实际的温度、湿度、压差和空气质量数据;
将实际的温度、湿度、压差和空气质量数据分别与目标值进行比对,并计算出环境差值u和差值变化率ui;
将环境差值u和差值变化率ui模糊化推理得到修正量ΔKp、ΔKi和ΔKd;
将修正量ΔKp、ΔKi和ΔKd添加到原始量Kpo、Kio和Kdo中,得到输出量Kp、Ki和Kd;
将输出量Kp、Ki和Kd作为PID控制系统的控制指标,并通过气候控制设备单元对养殖舍内温度、湿度、压差和空气质量进行调整;
重复以上步骤以获得温度、湿度、压差和空气质量数据均满足目标值的气候环境。
与相关技术相比较,本发明提供的用于一种用于养殖舍的气候控制系统和方法具有如下有益效果:
1、本发明通过在养殖舍中分别设置通风设备单元、加热设备单元和冷却设备单元,并通过处理模块对养殖舍内气候指标进行控制,使养殖舍内气候环境始终处于最佳状态,解决了环境因子之间存在较强的亲和现象,难以进行有效控制的问题;
2、本发明通过中控箱与配电箱配合能实现系统的远程控制,配电箱与气候控制设备单元之间采用隔离控制,并添加设备跳闸报警模块、设备过载报警模块和设备缺项报警模块三重报警回路保证了装置的安全性。
3、本发明通双路控制回路实现了对气候控制设备单元的应急控制和远程自动化控制,提高了气候控制系统的实用性和可靠性。
4、本发明通采用可编程的处理模块,实现了系统不受固有功能的约束,增强系统的功能性和扩展性的作用,且能对处理模块搭载的系统进行更新和升级操作,能通过对系统更新和升级操作来维护系统的漏洞,使系统稳定性得到提升。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于养殖舍气候控制系统的较佳实施例系统框图;
图2为PID控制过程示意图;
图3为PID模糊温度控制过程示意图;
图4为模糊控制推理查表的过程示意图;
图5为3_STEP PID模糊温度控制过程示意图;
图6为气候应急回路的过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图6所示,一种用于养殖舍的气候控制系统,包括:中控箱、配电箱、用于感知气候的气候感知单元和用于控制气候的气候控制设备单元。
如图1所示,所述中控箱包括:处理模块、用于提供电能的电源模块、用于接收采集信号的输入模块、用于输出控制信号的输出模块和用于对内容进行显示的显示模块,所述电源模块、输入模块、输出模块和显示模块分别与处理模块电性连接,所述中控箱通过输入模块与气候感知单元电性连接。
如图1所示,所述配电箱包括:设备控制回路和设备启动回路;所述中控箱通过输出模块与设备控制回路电性连接,所述设备启动回路通过隔离控制与气候控制设备单元电性连接。
需要说明的是,隔离控制、设备控制回路和设备启动回路为现有技术中,本实施例将现有技术中实现效果较佳的隔离控制、设备控制回路和设备启动回路进行运用,在此不做过多赘述。
如图1所示,所述气候感知单元包括用于感知养殖舍内气候参数的:温度感知器、湿度感知器、压差感知器和空气质量感知器;所述温度感知器、湿度感知器、压差感知器和空气质量感知器分别与中控箱的输入模块进行有线和/或无线电性连接,此处所述的有线和/或无线电性连接包括但不限于:数据线连接、光感应连接、电磁感应连接和无线通信连接。
如图1所示,所述配电箱设备控制回路和设备启动回路之间还串联有设备过载报警模块、设备跳闸报警模块和设备缺项报警模块;所述设备过载报警模块包括:能检测电流是否过载的过载检测器和在用于过载报警的过载报警器;所述设备跳闸报警模块包括:能检测是否存在跳闸现象的跳闸检测器和跳闸报警器;所述设备缺项报警模块包括:能检测是否存在缺项现象的缺项检测器和缺项报警器。
作为本实施例的优选实施方式,所述跳闸检测器的型号是:TSG912 N11 L11,所述过载报警器的型号是:KHY-CR-1,所述缺项报警器的型号是:RTU5029。
作为本实施例一个具体的实施方式,养殖舍多为一栋主养殖舍和多个独立设置的养殖室,以家猪养殖舍为例,由于肉猪、母种猪、公种猪和猪仔的最佳温度区不同,需将它们进行不同阶段的分栏喂养,主养殖舍承载量最多适宜对肉猪进行喂养,母种猪、公种猪和猪仔则需要在独立设置的养殖室进行喂养,考虑到不同家猪对气候需求的不同,故每一个最小养殖单元需要具备一套完整的气候感知单元和气候控制设备单元,中控箱中存储着各气候感知单元和气候控制设备单元对应的ID名与IP地址,通过ID名与IP地址对养殖舍的各养殖单元进行独立的气候数据采集及控制,由于配电箱是强电设备,需对中控箱与配电箱应成异区域冗余设置,一种较佳的实施方式是将中控箱置于控制室中,配电箱置于配电室中,并设置备用中控箱与配电箱,中控箱通过有线和/或无线的方式实现对配电室的异地控制,配电箱与气候控制设备单元之间也应成隔离设置,在本实施例中提供的一种较佳的实施方式是配电箱通过低压无缘触点控制的方式对气候控制设备单元进行,该控制方式能保证配电箱与气候控制设备单元之间的电流互不影响,且结构简单易于后期维护。
需要做出说明的是:在对养殖舍内气候进行调控时,系统中温度、湿度、光照等因子是养殖舍气候环境的重要指标,它们会共同作用影响养殖舍的产出效益,所以不能仅对单一要素进行控制,但由于温度、湿度、光照等会相互影响,而养殖舍又是一种近乎密闭的空间,环境因子之间存在较强的亲和现象,当控制养殖舍内温度升高时,湿度就会随之减小,当控制光照减小时,温度也会随之下降,环境因子之间相互影响的关系使气候控制模型很难以确定的数学模型来进行,但影响养殖舍产出效率的环境因子中,应该是保证主导因子稳定的情况下,对次要环境因子进行控制。以家猪养殖为例,家猪首先是对温度敏感,其次湿度,随后空气质量,最后是光照因素,故我们在对养殖舍进行气候控制时,首先考虑对保证温度一直处在最佳温度区域,在此前提下对湿度、通风度和光照等因素进行调控。此外,养殖舍气候控制系统还需要解决养殖舍环境的非线性、时变和滞后等问题,所以要想对养殖舍内气候进行全方位的调控不能采用传统的建立数学控制模型的方法来进行。
针对养殖舍气候环境存在的:多变量相互纠缠、各环境因子离散混沌和控制反馈存在滞后的情况,本实施例一种较佳的实施方式是采用3_STEP PID模糊温度控制法对养殖舍气候环境进行控制。
如图2所示,PID控制是一种线性调节控制方法,通过计算设定的目标值与实际的测量值产生的偏差,通过比例P、积分I、微分D线性叠加求得控制量后再作用于被控对象,微分方差表达为:
传递函数为:
但仅采用PID控制方法来建立气候控制系统是远远不够的,其原因在于:单一PID控制方法对控制场景不变的系统十分有效,通过调整合适的比例P、积分I和微分D参数就能进行工作,但对一些大惯性、非线性和时变的系统来说,比例P、积分I和微分D参数是不变的,所达到的控制效果也不甚理想,故在PID控制方法上引入模糊控制。
如图3所示,模糊控制理论建立在模糊集合和模糊逻辑基础上,隶属函数是对那些介于“属于”和“不属于”的中间过渡过程进行描述,使得每个元素不仅以“0”或“1”属于某一集合,而且还以一定的介于“0”和“1”之间的程度属于某一集合,模糊控制模是一种以模糊数学、模糊语言、模糊逻辑规则的推理为理论基础,采用计算机控制技术构成的一种具有反馈通道的闭环机构数字自动控制系统,其步骤可归纳为:
S1.实现将被控对象的精确量到模糊化的转化;
S2.根据操作人员和专家长期积累的经验完成模糊控制规则的制定;
S3.根据模糊控制进行模糊推理;
S4.经过模糊逻辑推理得到一个新的隶属函数模糊集合;
S5.模糊变量的解模糊;
S6.利用解模糊化方法将模糊变量转化成一精确控制量,施加到执行器上实现控制。
具体的,如图5所示,3_STEP PID模糊温度控制法是一种将影响养殖舍气候环境的三大因子:温度、湿度和通风度以重要性进行顺序排列,并分别结合自适应模糊PID控制进行控制的方法。
具体步骤可以分解为:
通过气候感知单元采集实际的温度、湿度、压差和空气质量数据;
将实际的温度、湿度、压差和空气质量数据分别与目标值进行比对,并计算出环境差值u和差值变化率ui;
将环境差值u和差值变化率ui模糊化推理得到修正量ΔKp、ΔKi和ΔKd;
将修正量ΔKp、ΔKi和ΔKd添加到原始量Kpo、Kio和Kdo中,得到输出量Kp、Ki和Kd;
将输出量Kp、Ki和Kd作为PID控制系统的控制指标,并通过气候控制设备单元对养殖舍内温度、湿度、压差和空气质量进行调整;
重复以上步骤以获得温度、湿度、压差和空气质量数据均满足目标值的气候环境。
需要说明的是:进行模糊推理时,首先是将环境差值u和差值变化率ui通过模糊集合隶属函数进行精确量的模糊化得到实数模糊量U、UI和它们的隶属度,通过模糊处理U、UI和它们的隶属度进行模糊推理,最后将推理结果解模糊化,并把模糊变量转化成一精确控制量,施加到执行器上实现控制。
如图4所示,模糊控制的算法有多种形式,考虑到实际工程控制器的运算能力和算法的复杂度,本实施例优选推理查表法,本算法的优势在于不需要进行模糊推理计算通过经验总结建立知识表,在使用时,仅需提调取模糊知识表,并将模糊化处理后的输入量对照查表,将表上映射的控制规则进行输出即可,这样极大的增强了系统控制的稳定性,不易出现算法错误导致的系统大面积瘫痪,且对硬件要求较低。
需要补充的是:模糊知识表是通过经验积累建立起来的,模糊知识表包括:规则表和数据表,数据表是保存模糊量和隶属度的表格,规则表是映射数据表的各模糊量和隶属度建立的控制规则表,此方法不需要算法,仅需将目标传感器得到的精准数值模糊化,再根据模糊知识表找到模糊化输入量对应的控制规则,将控制规则解模糊变成一精确控制量,施加到执行器上实现控制。
作为本实施例更加具体的解决方案,如图1所示,对系统安全性与可靠性的提升也是及其重要的任务,本实施例在配电箱中添加三重报警回路用来检测系统中存在的:过载、跳闸和缺项等影响系统安全性与可靠性的问题,其中,设备过载报警模块包括:过载检测端和过载报警端,过载检测端能检测系统中各用电设备回路当中的实时工作电流值,当检测到任一设备回路当中的实时工作电流值超过当前设备所对应的最大荷载电流值时,过载检测端控制设备启动回路对当前设备进行断电操作,在进行断电操作的同时,通过过载报警端发出过载报警信号,并将断电设备的相关信息发送给中控箱,中控箱停止对断电设备的控制并且将断电情况记录到工作日志当中;设备跳闸报警模块包括:跳闸检测端和跳闸报警端,跳闸检测端能在系统中发生跳闸的任一设备,并在发生跳闸后,立刻控制跳闸报警端发出跳闸信号,同时将跳闸信息上报给中控箱,中控箱停止对跳闸设备的控制并且将跳闸情况记录到工作日志当中;设备缺项报警模块包括:缺项检测端和缺项报警端,缺项检测端能检测系统中各设备是否发生故障缺项或者断连缺项,当任一设备发生故障缺项或者断连缺项时,通过缺项报警端发出缺项报警信号,并将缺项信息上报给中控箱,中控箱停止对缺项设备的控制并且将缺项情况记录到工作日志当中。
作为本实施例的更进一步的解决方案,所述中控箱内还设置有存储模块,所述存储模块能将处理模块提供的包括温度、湿度、静压差、风速和有害气体浓度和系统工作状态的信息以日志的形式保存到存储介质当中,且能将所记录的数据以结构化数据或半结构化的形式进行输出,用户可通过输出的工作日志了解到系统各历史时间端的工作情况,做出针对性的方案和策略,如:某一位置的温度传感器老是坏,则可提前在此附件准备备用传感器,并分析频繁坏掉的原因;工作日志以结构化数据或半结构化的形式进行输出可利用大数据分析的方法挖掘有用信息;还可根据工作日志的时间表将系统维护任务按时间划分,若维护人员维护不到位变可根据工作日志找出对应时间段的工作人员进行相应追责。
作为本实施例的更进一步的解决方案,所述处理模块为可编程的处理模块,且能对处理模块搭载的系统进行更新和升级操作,具体是型号为Maximus的处理模块,采用可编程的处理模块主要是为了不受系统固有功能的约束,增强系统的功能性和扩展性,比如原生系统并未集成定时通风的功能,但操作人员能通过编程操作编写定时通风的程序完成定时通风;处理模块搭载的系统能进行更新和升级操作主要是为了系统的稳定性,维护系统漏洞等;型号为Maximus的处理模块满足以上特征,且性价比高,稳定性强。
作为本实施例的更进一步的解决方案,所述通风设备单元包括:风机、风阀和通风路径,所述风机通过通风路径与设置在养殖舍内的出气口进行气体流通连接,风阀设置在所述通风路径的进气口处,风机的启动开关和风阀的启动开关通过隔离控制与配电箱电性连接;风机的启动端以低压无缘触点控制的方式与配电箱连接,风阀的启动和关闭以低压无缘触点控制的方式与配电箱连接,能控制进气口的进气量。
作为本实施例的更进一步的解决方案,所述加热设备单元包括多个加热器,多个加热器分别设置在养殖舍内的主养殖舍和多个独立设置的养殖室中,配电箱以低压无缘触点控制的方式对加多个热器进行控制。
作为本实施例的更进一步的解决方案,所述冷却设备单元包括:水泵、导水管、水帘墙和洒水喷头;水泵通过导水管连接水帘墙和洒水喷头,在导水管与水帘墙之间还设置有水帘电磁阀,水帘电磁阀能控制流向水帘墙的水流大小;在导水管与洒水喷头之间还设置有洒水电磁阀,洒水电磁阀能控制流向洒水喷头的水流大小,配电箱以低压无缘触点控制的方式对水帘电磁阀和洒水电磁阀进行控制。
作为本实施例的更进一步的解决方案,如图1所示,所述气候感知单元包括:温度感知单元、湿度感知单元、压差感知单元和空气质量感知单元;温度感知单元包括多个分布在养殖舍内的温度传感器、湿度感知单元包括多个分布在养殖舍内的湿度传感器、压差感知单元包括多个分布在养殖舍内或外的压差传感器,空气质量感知单元包括多个分布在养殖舍内的二氧化碳浓度传感器和多个分布在养殖舍内的有毒有害气体浓度传感器。
作为本实施例的更进一步的解决方案,如图1和图6所示,所述气候控制设备单元与配电箱之间还设置有气候应急回路,所述气候应急回路包括:高温应急回路和温度触发器;温度触发器能感知养殖舍内温度,且在养殖舍内温度达到高温预警值时启动高温应急回路,所述高温应急回路与气候控制设备单元电性连接,且高温应急回路能无视中控箱,直接启动气候控制设备单元的冷却设备单元和通风设备单元,并关闭加热设备单元直至温度降低至非预警值。
需要说明的是:如图6所示,设置应急回路是旨在当养殖舍气候控制系统发生故障或者失效时,对养殖舍内最为重要的环境因子温度进行紧急控制,当养殖舍内温度过高而气候控制系统无响应时,温度触发器便开启高温应急回路,高温应急回路将系统中所有能降低温度的设备进行启动,并且完全关闭使温度升高的加热单元直至温度降到可接受的范围。
作为本实施例的更进一步的解决方案,所述设备控制回路包括:一阶控制回路和二阶控制回路;所述输出模块与二阶控制回路电性连接,二阶控制回路与一阶控制回路电性连接,一阶控制回路通过隔离控制与设备启动回路电性连接。
需要说明的是:二阶控制回路能接收输出模块的控制信息并指导一阶控制回路对气候控制设备,其中,一阶控制回路为纯硬件控制回路,二阶控制回路为基于编程信号控制的控制回路,一阶控制回路优先级高于二阶控制回路,使用者能脱离二阶控制回路控制,直接通过一阶控制回路设置的控制按钮对气候控制设备单元进行调节,一阶控制回路能在二阶控制回路发生故障,或者编程控制无法达到预期效果时,通过直接控制一阶控制回路保证养殖舍内气候控制设备单元正常运行。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种用于养殖舍的气候控制系统,其特征在于,包括:中控箱、配电箱、用于感知气候的气候感知单元和用于控制气候的气候控制设备单元;
所述中控箱包括:处理模块、电源模块、输入模块、输出模块和显示模块,所述电源模块、输入模块、输出模块和显示模块分别与处理模块电性连接,所述中控箱通过输入模块与气候感知单元电性连接;
所述配电箱包括:设备启动回路和设备控制回路;所述中控箱通过输出模块与设备控制回路电性连接,所述设备控制回路通过隔离控制与设备启动回路电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于养殖舍的气候控制系统,其特征在于,所述气候感知单元包括用于感知养殖舍内气候参数的:温度感知器、湿度感知器、压差感知器和空气质量感知器;所述温度感知器、湿度感知器、压差感知器和空气质量感知器分别与中控箱的输入模块进行有线和/或无线电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于养殖舍的气候控制系统,其特征在于,所述设备控制回路和设备启动回路之间还串联有设备过载报警模块、设备跳闸报警模块和设备缺项报警模块;
所述设备过载报警模块包括:能检测电流是否过载的过载检测器和在用于过载报警的过载报警器;所述设备跳闸报警模块包括:能检测是否存在跳闸现象的跳闸检测器和跳闸报警器;所述设备缺项报警模块包括:能检测是否存在缺项现象的缺项检测器和缺项报警器。
4.根据权利要求1所述的一种用于养殖舍的气候控制系统,其特征在于,所述中控箱内还设置有存储模块,所述存储模块与处理模块电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于养殖舍的气候控制系统,其特征在于,所述处理模块型号为Maximus,所述跳闸检测器的型号为TSG912 N11 L11,所述过载报警器的型号为KHY-CR-1,所述缺项报警器的型号为RTU5029。
6.根据权利要求1所述的一种用于养殖舍的气候控制系统,其特征在于,所述气候控制设备单元包括:通风设备单元、加热设备单元和冷却设备单元;
所述通风设备单元包括:风机、风阀和通风路径,所述风机通过通风路径与设置在养殖舍内的出气口进行气体流通连接,风阀设置在所述通风路径的进气口处,风机的启动开关和风阀的启动开关通过隔离控制与配电箱电性连接;
所述加热设备单元包括多个用于加热养殖舍的加热器,加热器的启动端通过隔离控制与配电箱电性连接;
所述冷却设备单元包括:水泵、导水管、水帘墙和洒水喷头;水泵通过导水管连接水帘墙和洒水喷头,在水帘墙和洒水喷头的出水口还设置有控水电磁阀,控水电磁阀的启动端通过隔离控制与配电箱电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种用于养殖舍的气候控制系统,其特征在于,所述气候控制设备单元与配电箱之间还设置有气候应急回路,所述气候应急回路包括:高温应急回路和温度触发器;温度触发器与高温应急回路的触发端电性连接,高温应急回路通过所述设备控制回路与气候控制设备单元电性连接。
8.一种气候控制方法,其特征在于,所述方法运用于权利要求1至权利要求7任一项所述的一种用于养殖舍的气候控制系统,所述方法包括:
通过气候感知单元采集实际的温度、湿度、压差和空气质量数据;
将实际的温度、湿度、压差和空气质量数据分别与目标值进行比对,并计算出环境差值u和差值变化率ui;
将环境差值u和差值变化率ui模糊化推理得到修正量ΔKp、ΔKi和ΔKd;
将修正量ΔKp、ΔKi和ΔKd添加到原始量Kpo、Kio和Kdo中,得到输出量Kp、Ki和Kd;
将输出量Kp、Ki和Kd作为PID控制系统的控制指标,并通过气候控制设备单元对养殖舍内温度、湿度、压差和空气质量进行调整;
重复以上步骤以获得温度、湿度、压差和空气质量数据均满足目标值的气候环境。
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