CN113759788B - 一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统 - Google Patents

一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及猪养殖技术领域，公开了一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，包括主机模块、从机模块、变送器模块和若干设备；所述主机模块和变送器模块以及从机模块均通讯连接；每个从机模块与分别和其中一个设备电性连接；主机模块和从机模块都配有CC1101射频单元，所述CC1101射频单元用于在主机模块和从机模块上电后自动获取通信连接，以形成局域网；其中，变送器模块采集环境参数数值超出设定的从机模块设备参数阈值时，主机模块向从机模块发送开启设备指令。本发明以往风机控制必须有电控箱、交流接触器和有线信号连接这一模式，全过程智能化控制，适用于规模猪场环境的监测与控制，确保精细化管理，节约人工，减少浪费，提高效率。

Description

一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统
技术领域
本发明涉及猪养殖技术领域，尤其涉及一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统。
背景技术
生猪规模化养殖对猪舍环境要求很高，特别是通风、温度、湿度等因素。现有的养猪场对于环境调节设备的智能化控制多是通过有线方式发送指令、传输数据，控制设备数量、距离均受到很大限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，包括主机模块、从机模块、变送器模块和若干设备；
所述主机模块和变送器模块以及从机模块均通讯连接；
每个从机模块与分别和其中一个设备电性连接；
主机模块和从机模块都配有CC1101射频单元，所述CC1101射频单元用于在主机模块和从机模块上电后自动获取通信连接，以形成局域网；
其中，变送器模块采集环境参数数值超出设定的从机模块设备参数阈值时，主机模块向从机模块发送开启设备指令，从机控制对应设备开启。
进一步的，所述设备包括但不限于水泵、定速风机以及变频风机。
进一步的，所述从机模块通过软件模拟变频器控制对应变频风机。
进一步的，所述软件模拟变频器，包括：
微控制器，用作软件虚拟平台；
第一RS485通讯电路，用于与电气控制系统连接，作为对外通讯接口；
第二RS485通讯电路，用于远程传输用户配置的变频器参数；
数据存储电路，用于存储用户配置的变频器参数；
数字量输入电路，用于模拟机械抱闸控制时序；
所述第一RS485通讯电路、第二RS485通讯电路和数据存储电路分别与所述微控制器双向通信连接，所述数字量输入电路的输出端接入所述微控制器。
进一步的，所述变送器模块包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氨气浓度传感器，以测得对应参数。
进一步的，所述主机模块包括含主板、芯片、按键、液晶显示屏以及报警器。
进一步的，所述定速风机、变频风机均包括风机机壳，所述风机机壳通过安装机构和猪舍墙体连接，且猪舍墙体上开设有嵌装风机机壳的安装孔；
所述安装机构包括周向开设在安装孔四周的若干个通孔以及和通孔对应的对接单元，对接单元包括安装板，安装板的一端通过调节柱和风机机壳连接，安装板的另一端开设有穿孔，穿孔内活动设有第一连接柱，第一连接柱远离安装板的的一端开设有对接槽，对接槽内壁开设内螺纹，通孔内还可拆卸安装有第二连接柱，第二连接柱靠近第一连接柱的一端具有外螺纹、以便于和对接槽螺旋连接，其中，第二连接柱在通孔内轴向以及径向位置固定。
进一步的，所述通孔远离第二连接柱的内壁开设有环形槽，环形槽的一侧沿周向分布有与其贯通的卡槽，第二连接柱的端部具有和卡槽对应的轴向限位卡块，轴向限位卡块能够穿过卡槽轴向固定在环形槽内，且轴向限位卡块的一侧具有径向限位块，环形槽内壁上设有和径向限位块对应的径向限位槽，轴向限位卡块的另一侧和环形槽内壁留有间隙、并通过弹簧连接有弹性挤压块，所述通孔内壁还设有用于轴向配合于第二连接柱的支撑套。
进一步的，所述调节柱和风机壳体上的穿插槽转动配合，且调节柱的另一端贯穿伸出穿插槽、并固定有辅助转动板，所述调节柱内还同轴转动设有中心杆，中心杆的一端贯穿安装板、并和第一连接柱通过传动机构连接。
进一步的，所述传动机构包括传动齿轮、第一齿轮以及第二齿轮、夹紧套，其中，第一齿轮固定在中心杆的端部，传动齿轮转动连接于安装板，夹紧套夹持在第一连接柱的外侧、并能够传递扭矩，夹紧套的外侧固定套接有第二齿轮，传动齿轮位于第一齿轮和第二齿轮之间、并均与二者啮合。
本发明的有益效果是：
本发明改变了以往风机控制必须有电控箱、交流接触器和有线信号连接这一模式，本方案一个主机可以连接任意数量的从机，从机直接连接于终端设备上，取消了电控箱，极大的方便了生产厂家和用户；从机直接控制设备，取消交流接触器配置，显著降低成本；从机可以控制多种类型设备如水泵、定速风机、变频风机，适应性更强，使用更方便；从机通过软件模拟变频器控制风机变频，无需通过变频器来控制，节约了加装变频器的成本；从机控制的设备可根据不同用户、不同场景需求自由设定运行参数，真正实现智能化；主机与从机之间通讯无需布线，节约施工成本和维护成本；全过程智能化控制，适用于规模猪场环境的监测与控制，确保精细化管理，节约人工，减少浪费，提高效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的工作原理示意图；
图2为本发明的工作流程框图；
图3为本发明的部分设备的工作流程框图；
图4为本发明的风机机壳的结构示意图；
图5为本发明的图4的A处放大图；
图6为本发明的图5的B处放大图；
图7为本发明的局部结构剖面图；
图8为本发明的安装板的侧面结构示意图。
图中：风机机壳1、安装机构2、第一连接柱201、第二连接柱202、通孔203、对接槽204、安装板205、支撑套206、传动齿轮207、第一齿轮208、穿插槽209、调节柱210、中心杆211、辅助转动板212、第二齿轮213、夹紧套214、卡槽215、轴向限位卡块216、径向限位槽217、径向限位块218、弹性挤压块219、环形槽220、猪舍墙体3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
参见图1-8，一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，包括主机模块、从机模块、变送器模块和若干设备；
所述主机模块和变送器模块以及从机模块均通讯连接；
每个从机模块与分别和其中一个设备电性连接；
主机模块和从机模块都配有CC1101射频单元，所述CC1101射频单元用于在主机模块和从机模块上电后自动获取通信连接，以形成局域网；
其中，变送器模块采集环境参数数值超出设定的从机模块设备参数阈值时，主机模块向从机模块发送开启设备指令，从机控制对应设备开启。
本方案中的主机接收变送器模块收集的环境信息和从机模块反馈的运行信息和终端设备运行信息，并给每个从机设备下发设备参数。
在本发明中，所述设备包括但不限于水泵、定速风机以及变频风机。
在本发明中，所述从机模块通过软件模拟变频器控制对应变频风机。
在本发明中，所述软件模拟变频器，包括：
微控制器，用作软件虚拟平台；
第一RS485通讯电路，用于与电气控制系统连接，作为对外通讯接口；
第二RS485通讯电路，用于远程传输用户配置的变频器参数；
数据存储电路，用于存储用户配置的变频器参数；
数字量输入电路，用于模拟机械抱闸控制时序；
所述第一RS485通讯电路、第二RS485通讯电路和数据存储电路分别与所述微控制器双向通信连接，所述数字量输入电路的输出端接入所述微控制器。
在本发明中，所述变送器模块包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氨气浓度传感器，以测得对应参数。
在本发明中，所述主机模块包括含主板、芯片、按键、液晶显示屏以及报警器。
在本发明中，所述定速风机、变频风机均包括风机机壳1，所述风机机壳1通过安装机构2和猪舍墙体3连接，且猪舍墙体3上开设有嵌装风机机壳1的安装孔；通过上述结构能够方便拆装风机机壳1。
在本发明中，所述安装机构2包括周向开设在安装孔四周的若干个通孔203以及和通孔203对应的对接单元，对接单元包括安装板205，安装板205的一端通过调节柱210和风机机壳1连接，安装板205的另一端开设有穿孔，穿孔内活动设有第一连接柱201，第一连接柱201远离安装板205的的一端开设有对接槽204，对接槽204内壁开设内螺纹，通孔203内还可拆卸安装有第二连接柱202，第二连接柱202靠近第一连接柱201的一端具有外螺纹、以便于和对接槽204螺旋连接，其中，第二连接柱202在通孔203内轴向以及径向位置固定。在使用时，通过旋转第一连接柱201能够方便使得第一连接柱201上的对接槽204和第二连接柱外侧的外螺纹螺旋配合，由于第二连接柱202固定在墙体内，从而方便将风机机壳1固定连接于墙体。
在本发明中，进一步的，所述通孔203远离第二连接柱202的内壁开设有环形槽220，环形槽220的一侧沿周向分布有与其贯通的卡槽215，第二连接柱202的端部具有和卡槽215对应的轴向限位卡块216，轴向限位卡块216能够穿过卡槽215轴向固定在环形槽220内，且轴向限位卡块216的一侧具有径向限位块218，环形槽220内壁上设有和径向限位块218对应的径向限位槽217，轴向限位卡块216的另一侧和环形槽220内壁留有间隙、并通过弹簧连接有弹性挤压块219，所述通孔203内壁还设有用于轴向配合于第二连接柱202的支撑套206。通过上述结构方便使得第二连接柱202固定在通孔203内，便于拆卸第二连接柱202。
在本发明中，进一步的，所述调节柱210和风机壳体1上的穿插槽209转动配合，且调节柱210的另一端贯穿伸出穿插槽209、并固定有辅助转动板212，所述调节柱210内还同轴转动设有中心杆211，中心杆211的一端贯穿安装板205、并和第一连接柱201通过传动机构连接。方便在安装时在墙体的两侧对本装置进行安装固定，操作简单方便，利用中心杆211方便在墙体的另一侧安装风机机壳，在安装前转到调节柱210，使得风机机构能够嵌入到安装孔内，然后再旋转调节柱210，使得调节柱上的第一连接柱201和第二连接柱202的位置相对，通过旋转中心杆211利用传动机构带动第一连接柱201转动，能够同样使得第一连接柱201和第二连接柱202螺旋连接。
在本发明中，进一步的，所述传动机构包括传动齿轮207、第一齿轮208以及第二齿轮213、夹紧套214，其中，第一齿轮208固定在中心杆211的端部，传动齿轮207转动连接于安装板205，夹紧套214夹持在第一连接柱201的外侧、并能够传递扭矩，夹紧套214的外侧固定套接有第二齿轮213，传动齿轮207位于第一齿轮208和第二齿轮213之间、并均与二者啮合。上述结构能够稳定工作，方便通过中心杆驱动第一连接柱201转动。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，其特征在于：包括主机模块、从机模块、变送器模块和若干设备；
所述主机模块和变送器模块以及从机模块均通讯连接；
每个从机模块分别和其中一个设备电性连接；
主机模块和从机模块都配有CC1101射频单元，所述CC1101射频单元用于在主机模块和从机模块上电后自动获取通信连接，以形成局域网；
其中，变送器模块采集环境参数数值超出设定的从机模块设备参数阈值时，主机模块向从机模块发送开启设备指令，从机控制对应设备开启
所述设备包括但不限于水泵、定速风机以及变频风机；
所述定速风机、变频风机均包括风机机壳(1)，所述风机机壳(1)通过安装机构(2)和猪舍墙体(3)连接，且猪舍墙体(3)上开设有嵌装风机机壳(1)的安装孔；
所述安装机构(2)包括周向开设在安装孔四周的若干个通孔(203)以及和通孔(203)对应的对接单元，对接单元包括安装板(205)，安装板(205)的一端通过调节柱(210)和风机机壳(1)连接，安装板(205)的另一端开设有穿孔，穿孔内活动设有第一连接柱(201)，第一连接柱(201)远离安装板(205)的的一端开设有对接槽(204)，对接槽(204)内壁开设内螺纹，通孔(203)内还可拆卸安装有第二连接柱(202)，第二连接柱(202)靠近第一连接柱(201)的一端具有外螺纹、以便于和对接槽(204)螺旋连接，其中，第二连接柱(202)在通孔(203)内轴向以及径向位置固定；
所述通孔(203)远离第二连接柱(202)的内壁开设有环形槽(220)，环形槽(220)的一侧沿周向分布有与其贯通的卡槽(215)，第二连接柱(202)的端部具有和卡槽(215)对应的轴向限位卡块(216)，轴向限位卡块(216)能够穿过卡槽(215)轴向固定在环形槽(220)内，且轴向限位卡块(216)的一侧具有径向限位块(218)，环形槽(220)内壁上设有和径向限位块(218)对应的径向限位槽(217)，轴向限位卡块(216)的另一侧和环形槽(220)内壁留有间隙、并通过弹簧连接有弹性挤压块(219)，所述通孔(203)内壁还设有用于轴向配合于第二连接柱(202)的支撑套(206)；
所述调节柱(210)和风机壳体(1)上的穿插槽(209)转动配合，且调节柱(210)的另一端贯穿伸出穿插槽(209)、并固定有辅助转动板(212)，所述调节柱(210)内还同轴转动设有中心杆(211)，中心杆(211)的一端贯穿安装板(205)、并和第一连接柱(201)通过传动机构连接；
所述传动机构包括传动齿轮(207)、第一齿轮(208)以及第二齿轮(213)、夹紧套(214)，其中，第一齿轮(208)固定在中心杆(211)的端部，传动齿轮(207)转动连接于安装板(205)，夹紧套(214)夹持在第一连接柱(201)的外侧、并能够传递扭矩，夹紧套(214)的外侧固定套接有第二齿轮(213)，传动齿轮(207)位于第一齿轮(208)和第二齿轮(213)之间、并均与二者啮合。
2.根据权利要求1所述的一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，其特征在于：所述从机模块通过软件模拟变频器控制对应变频风机。
3.根据权利要求2所述的一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，其特征在于：所述软件模拟变频器，包括：
微控制器，用作软件虚拟平台；
第一RS485通讯电路，用于与电气控制系统连接，作为对外通讯接口；
第二RS485通讯电路，用于远程传输用户配置的变频器参数；
数据存储电路，用于存储用户配置的变频器参数；
数字量输入电路，用于模拟机械抱闸控制时序；
所述第一RS485通讯电路、第二RS485通讯电路和数据存储电路分别与所述微控制器双向通信连接，所述数字量输入电路的输出端接入所述微控制器。
4.根据权利要求3所述的一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，其特征在于：所述变送器模块包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、氨气浓度传感器，以测得对应参数。
5.根据权利要求4所述的一种猪场智能化无线自组网环境设备控制系统，其特征在于：所述主机模块包括含主板、芯片、按键、液晶显示屏以及报警器。
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