CN114041424B - 一种畜禽舍自适应精准通风系统 - Google Patents

一种畜禽舍自适应精准通风系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114041424B
CN114041424B CN202111326118.XA CN202111326118A CN114041424B CN 114041424 B CN114041424 B CN 114041424B CN 202111326118 A CN202111326118 A CN 202111326118A CN 114041424 B CN114041424 B CN 114041424B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
livestock
air flow
information
fence area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111326118.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114041424A (zh
Inventor
王校帅
胡斐悦
曹孟冰
汪开英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202111326118.XA priority Critical patent/CN114041424B/zh
Publication of CN114041424A publication Critical patent/CN114041424A/zh
Priority to US17/734,590 priority patent/US11744223B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN114041424B publication Critical patent/CN114041424B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/0047—Air-conditioning, e.g. ventilation, of animal housings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/0047—Air-conditioning, e.g. ventilation, of animal housings
    • A01K1/0052—Arrangement of fans or blowers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00—Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/0047—Air-conditioning, e.g. ventilation, of animal housings
    • A01K1/0076—Arrangement of heaters or heat exchangers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
    • A01K29/005—Monitoring or measuring activity, e.g. detecting heat or mating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K31/00—Housing birds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/0001—Control or safety arrangements for ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00—Control or safety arrangements
    • F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
    • F24F11/72—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure
    • F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/08—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates
    • F24F13/10—Air-flow control members, e.g. louvres, grilles, flaps or guide plates movable, e.g. dampers
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/28—Design optimisation, verification or simulation using fluid dynamics, e.g. using Navier-Stokes equations or computational fluid dynamics [CFD]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10—Temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/20—Humidity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70—Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Housing For Livestock And Birds (AREA)
  • Ventilation (AREA)

Abstract

本发明公开了一种畜禽舍自适应精准通风系统，涉及新风以及自动化控制技术领域，该系统包括：风管、调节组件、摄像组件、空气流动测试件以及控制器；风管和空气流动测试件均设置在栏位区域的上方，摄像组件安装在空气流动测试件的一侧，调节组件通过连接绳与风管连接在一起；风管开设有多个送风口，且每个送风口处设置有一个阀门；摄像组件实时监测畜禽舍内部的空气流动情况(包括空气流动速度和空气流动方向)和在栏区域信息(每个在栏区域是否有畜牧类动物，以及当在栏区域有畜牧类动物时畜牧类动物的姿态信息，)将空气流动情况和在栏区域信息传输至控制器，以确定送风口的开度和朝向，实现精准送风。

Description

一种畜禽舍自适应精准通风系统
技术领域
本发明涉及新风以及自动化控制技术领域，特别是涉及一种畜禽舍自适应精准通风系统。
背景技术
夏季畜禽舍的通风换气效率对畜禽的生产性能有着重要影响，良好的通风是提高畜牧产量及品质的关键。在自然通风的情况下，很难保证畜禽舍全天通风量均匀可控。在现有的湿帘—负压通风以及风扇送风等主动通风方式，很难针对动物个体进行精准降温。风管送风可以保证冷风送到动物所在区域，但现有的风管送风技术抗背景气流影响能力较弱，也无法根据动物需求及栏内温湿度和风速情况实现自动精准的通风调控。畜禽舍内由于欠精准通风调控导致的局部热应激问题会严重影响畜禽健康，降低畜禽产量及品质。因此，实现畜禽舍精准通风，保障畜牧所在区域的环境舒适对畜禽健康及产出至关重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种畜禽舍自适应精准通风系统，以达到畜禽舍自动精准送风的目的。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种畜禽舍自适应精准通风系统，所述畜禽舍设置有多个栏位区域；所述畜禽舍自适应精准通风系统包括：风管、调节组件、摄像组件、空气流动测试件以及控制器；
所述风管和所述空气流动测试件均设置在所述栏位区域的上方，所述摄像组件安装在所述空气流动测试件的一侧，所述调节组件通过连接绳与所述风管连接在一起；其中，所述风管开设有多个送风口，且每个所述送风口处设置有一个阀门；
所述摄像组件，用于：
对采集的空气流动测试件图像进行处理，确定所述畜禽舍内部空气流动信息；所述空气流动信息包括空气流动速度和空气流动方向；
对采集的在栏区域图像进行处理，确定所述畜禽舍内部在栏区域信息；所述在栏区域信息包括每个所述在栏区域是否有畜牧类动物，以及当所述在栏区域有畜牧类动物时所述畜牧类动物的姿态信息；
所述控制器，用于：
获取所述空气流动信息和所述在栏区域信息；
基于所述在栏区域信息控制所述阀门工作，进而调节所述送风口的开度；
基于所述空气流动信息控制所述调节组件工作，进而调节所述送风口的朝向。
可选的，还包括与所述风管的输入端连通的降温送风装置以及设置在所述畜禽舍内的温湿度传感器；
所述温湿度传感器，用于获取所述畜禽舍内部的温湿度信息；
所述控制器，用于获取所述温湿度信息，并根据所述温湿度信息控制所述降温送风装置工作，进而调节所述送风口输出的风速。
可选的，所述送风口的个数与所述在栏区域的个数相同，且所述送风口与所述在栏区域一一对应。
可选的，所述送风口的尺寸是通过流体力学计算软件模拟确定的。
可选的，所述连接绳的两端系在所述调节组件上以形成一个环形绳；所述风管穿过所有所述环形绳，以使所述调节组件通过多条连接绳与所述风管连接在一起；
其中，相邻两个所述送风口之间设有一条所述连接绳。
可选的，所述调节组件包括水平位移调整机构和周向旋转机构；所述周向旋转机构嵌套在所述水平位移调整机构内；
当所述水平位移调整机构工作时，所述周向旋转机构会随所述风管一起水平移动；
当所述周向旋转机构工作时，通过改变所述风管两侧悬挂的连接绳的长度，使所述风管发生周向转动并带动所述送风口旋转。
可选的，所述摄像组件为摄像头以及与所述摄像头连接的辅助件；所述摄像头内置有基于机器视觉的图像分析软件；
所述摄像头，用于采集空气流动测试件图像和在栏区域图像；
采用所述基于机器视觉的图像分析软件对所述空气流动测试件图像进行处理，确定所述畜禽舍内部空气流动信息；
采用所述基于机器视觉的图像分析软件对所述在栏区域图像进行处理，确定所述畜禽舍内部在栏区域信息。
可选的，所述基于所述在栏区域信息控制所述阀门工作，进而调节所述送风口的开度的方面，所述控制器，用于：
当标定在栏区域有畜牧类动物时，控制所述标定在栏区域对应的阀门开始工作，并当所述标定在栏区域内的畜牧类动物的姿态信息为站立姿势时，通过所述标定在栏区域对应的阀门调大所述送风口的开度，当所述标定在栏区域内的畜牧类动物的姿态信息为趴卧姿势时，通过所述标定在栏区域对应的阀门调小所述送风口的开度；所述标定在栏区域为任意在栏区域；
所述基于所述空气流动信息控制所述调节组件工作，进而调节所述送风口的朝向的方面，所述控制器，用于：
基于所述空气流动信息，控制所述调节组件工作，以周向和/或轴向调整所述风管，使气流作用于所述标定在栏区域。
可选的，所述降温送风装置为冷风机、空气—土壤交换器或者地源热泵。
可选的所述空气流动测试件为轻丝带；所述风管为纤维风管。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本实施例提供的一种畜禽舍自适应精准通风系统，可根据开放式散栏饲养畜禽舍的内部空气流动情况进行实时调整，以达到畜禽舍精准送风的目的；具体为：实时监测畜禽舍内部的空气流动情况(包括空气流动速度和空气流动方向)，将空气流动情况传输至控制器，控制器根据空气流动情况和栏位是否有畜牧类动物以及动物的姿态信息确定送风口开启以及送风口的朝向，实现精准送风。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明牛舍自适应精准通风系统的结构示意图；
图2为本发明纤维风管局部放大图；
图3为本发明一种畜禽舍自适应精准通风系统的结构示意图；
图4为本发明一种畜禽舍自适应精准通风系统的电气控制结构图。
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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例设计了一种可根据开放式散栏饲养奶牛舍内部空气流动情况实时调整送风角度的牛舍自适应精准通风系统，该系统中包括摄像头、控制器、冷风机、纤维风管、轻丝带等设施。该系统可通过摄像头及配套分析设备实时监测奶牛栏位区域上方空气流动情况以及栏位内有无奶牛和奶牛站立趴卧情况，并将相关数据输至控制器，该控制器通过上述相关数据实时调整送风口的朝向以及开度，实现将新风精准送达奶牛所在区域的目的。
如图1所示，本实施例提供的牛舍自适应精准通风系统包括精准通风的纤维风管1、调节组件2、冷风机3、摄像头4、轻丝带5、控制器(未在整体结构图中给出)、温湿度传感器(未在整体结构图中给出)。
如图2所示，本实施例提供的纤维风管1的直径可为80cm；其中，该精准通风纤维风管1含有多个送风口11，每个送风口11的投影尺寸均为50cm*2.6cm，且相邻送风口11的间距为牛床宽度(本实施例为1.2m)，以保证送风口11与牛床一一对应。
本实施例通过流体力学计算软件模拟可知，该送风口11的尺寸为最适合实施奶牛栏位区域精准通风的尺寸。
本实施例提供的调节组件2位于纤维风管1上方1m处，且调节组件2通过多条连接绳12与纤维风管1连接在一起；该调节组件2包括水平位移调整机构和周向旋转机构，水平位移调整机构为直线步进电机，周向旋转机构为普通电机，周向旋转机构嵌套在水平位移调整机构内；当系统对纤维风管1进行水平位移调整时，即水平位移调整机构工作时，周向旋转机构会随被调整部位一起水平移动；当系统对纤维风管1进行周向调整时，即周向旋转机构工作时，通过改变纤维风管1两侧悬挂的连接绳12的长度，使纤维风管1发生周向转动并带动送风口11旋转。
本实施例提供的冷风机3包括进风口、喷雾器、风机和出风口。其中，进风口装有空气过滤组件，喷雾器的冷却液为循环水。此外，冷风机3上还设置有湿帘装置，该湿帘装置用于冷却进风口处气体的温度。
除了冷风机以外，本实施例还可以采用空气—土壤交换器或者地源热泵与所述风管的输入端连通，实现冷风输送。
本实施例提供的摄像头4内置有基于机器视觉的图像分析软件。
本实施例提供的轻丝带5置于每个牛栏上方，具体可安装在调节组件2上。首先通过摄像头实时拍摄轻丝带的飘动角度及飘动方向，然后将轻丝带的飘动角度及飘动方向输入至基于机器视觉的图像分析软件中，计算牛栏区域的空气流动方向及空气流动速度。
本实施例提供的控制器分别连接摄像头4、温湿度传感器、调节组件2、冷风机3和送风口阀门(送风口阀门，设置在送风口处，用于控制送风口的开度)；控制器可根据摄像头4提供的空气流动情况及奶牛姿态信息控制调节组件2和送风口阀门，进而实时调节送风口11的开闭及朝向，控制器可根据温湿度传感器采集的牛舍温度控制冷风机3工作，进而控制送风口11的风速。其中，空气流动情况包括空气流动方向及空气流动速度；奶牛姿态信息包括奶牛是否在栏位以及奶牛站立趴卧信息。
在本实施例中，除了冷风机3安装于牛舍外部，其余组件均装于牛舍内部。且为了提高控制精度，可设置多条轻丝带5，摄像头4可同时对多条轻丝带5进行视频监控并实施获取风速信息。
本实施例提供的牛舍自适应精准通风系统的工作流程为：
步骤1：在牛栏上方安装有用于测量风速的轻丝带。在不同气流下，该轻丝带会以一定角度和方向飘动。
步骤2：通过安装在轻丝带一端的摄像头拍摄轻丝带的飘动情况、奶牛在栏情况以及奶牛在栏时的当前姿态，然后通过摄像头配套的基于机器视觉的图像分析软件，可实现对实施精准通风栏位上方的气流流向和气流速度的判断，同时对栏位内是否有奶牛、奶牛站立及趴卧情况进行分析，并将相关数据实时传输给下游控制器。
步骤3：控制器接收气流流向、气流速度、奶牛在栏情况以及奶牛在栏姿态情况，并根据相关信息确定送风口是否开启、开启朝向，相关执行数据传输给调节组件。
具体为：根据奶牛在栏情况，决定送风口是否开启。如果奶牛在栏，则送风口开启，否者送风口关闭。根据奶牛站立和趴卧信息，调节送风口开口宽度。如果奶牛站立，则送风口宽度相应增大，如果奶牛趴卧，送风口相应缩小，以确保射流到达奶牛所在区域速度适宜。根据背景气流流速及流向信息，周向及/或轴向调整纤维风管，使射流可以有效的作用于奶牛所在区域。
步骤4：调节组件根据控制器的决策调整送风口的水平位移和周向旋转。
步骤5：冷风机启动，使外界热空气在通过冷风机上的湿帘装置进行冷却降温，然后冷却后的新风通过调整后的送风口，精准送达至奶牛舍栏位。
本实施例创新提出了奶牛舍精准通风的一种实现方式同时采取机器视觉手段确定通风策略，为开放式散栏饲养奶牛舍提供了一种节能且智能的通风降温系统。
实施例二
如图3和图4所示，本实施例提供的一种畜禽舍自适应精准通风系统。所述畜禽舍设置有多个栏位区域；畜禽舍自适应精准通风系统包括：风管1、调节组件2、摄像组件、空气流动测试件以及控制器。
所述风管1和所述空气流动测试件均设置在所述栏位区域的上方，所述摄像组件安装在所述空气流动测试件的一侧。其中，所述风管1开设有多个送风口11，且每个所述送风口11处设置有一个阀门。
优选地，所述送风口11的个数与所述在栏区域的个数相同，且所述送风口11与所述在栏区域一一对应。所述送风口11的尺寸是通过流体力学计算软件模拟确定的。
所述调节组件2通过连接绳12与所述风管1连接在一起，具体地：所述连接绳12的两端系在所述调节组件2上以形成一个环形绳，所述风管1穿过所有所述环形绳，以使所述调节组件2通过多条连接绳与所述风管1连接在一起。其中，相邻两个所述送风口11之间设有一条所述连接绳12。
优选地，所述空气流动测试件为轻丝带5；所述风管1为纤维风管。
所述摄像组件，用于：
对采集的空气流动测试件图像进行处理，确定所述畜禽舍内部空气流动信息；所述空气流动信息包括空气流动速度和空气流动方向。
对采集的在栏区域图像进行处理，确定所述畜禽舍内部在栏区域信息；所述在栏区域信息包括每个所述在栏区域是否有畜牧类动物，以及当所述在栏区域有畜牧类动物时所述畜牧类动物的姿态信息(站立或者趴卧信息)。
所述控制器，用于：
获取所述空气流动信息和所述在栏区域信息。
基于所述在栏区域信息控制所述阀门工作，进而调节所述送风口的开度。
基于所述空气流动信息控制所述调节组件工作，进而调节所述送风口的朝向。
进一步地，本实施例所述的基于所述在栏区域信息控制所述阀门工作，进而调节所述送风口的开度的方面，所述控制器，用于：
当标定在栏区域有畜牧类动物时，控制所述标定在栏区域对应的阀门开始工作，并当所述标定在栏区域内的畜牧类动物的姿态信息为站立姿势时，通过所述标定在栏区域对应的阀门调大所述送风口的开度，当所述标定在栏区域内的畜牧类动物的姿态信息为趴卧姿势时，通过所述标定在栏区域对应的阀门调小所述送风口的开度；所述标定在栏区域为任意在栏区域。
本实施例所述的基于所述空气流动信息控制所述调节组件工作，进而调节所述送风口的朝向的方面，所述控制器，用于：
基于所述空气流动信息，控制所述调节组件工作，以周向和/或轴向调整所述风管，使气流作用于所述标定在栏区域。
进一步，本实施例提供的还包括与所述风管1的输入端连通的降温送风装置以及设置在所述畜禽舍内的温湿度传感器。
所述温湿度传感器，用于获取所述畜禽舍内部的温湿度信息。
所述控制器，用于获取所述温湿度信息，并根据所述温湿度信息控制所述降温送风装置工作，进而调节所述送风口输出的风速。
进一步地，本实施例所述的调节组件2包括水平位移调整机构和周向旋转机构；所述周向旋转机构嵌套在所述水平位移调整机构内。
当所述水平位移调整机构工作时，所述周向旋转机构会随所述风管一起水平移动；当所述周向旋转机构工作时，通过改变所述风管两侧悬挂的连接绳的长度，使所述风管发生周向转动并带动所述送风口旋转。
进一步地，所述摄像组件包括摄像头4以及以及与所述摄像头4连接的辅助件；所述摄像头4内置有基于机器视觉的图像分析软件。
所述摄像头4，用于：
采集空气流动测试件图像和在栏区域图像。
采用所述基于机器视觉的图像分析软件对所述空气流动测试件图像进行处理，确定所述畜禽舍内部空气流动信息。
采用所述基于机器视觉的图像分析软件对所述在栏区域图像进行处理，确定所述畜禽舍内部在栏区域信息。
优选地，本实施例所述降温送风装置为冷风机3、空气—土壤交换器或者地源热泵。
进一步地，所述冷风机3包括进风口、喷雾器、风机和出风口。
其中，所述进风口装有空气过滤组件；所述喷雾器的冷却液为循环水。
在所述冷风机上还设有湿帘装置，所述湿帘装置用于冷却进入所述进风口的气体的温度。
本发明设计了一种精准通风自适应系统，该系统可根据开放式散栏饲养畜禽舍的内部空气流动情况实时调整通风策略，实现精准通风。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述畜禽舍设置有多个栏位区域；所述畜禽舍自适应精准通风系统包括：风管、调节组件、摄像组件、空气流动测试件以及控制器；
所述风管和所述空气流动测试件均设置在所述栏位区域的上方，所述摄像组件安装在所述空气流动测试件的一侧，所述调节组件通过连接绳与所述风管连接在一起；其中，所述风管开设有多个送风口，且每个所述送风口处设置有一个阀门；
所述摄像组件，用于：
对采集的空气流动测试件图像进行处理，确定所述畜禽舍内部空气流动信息；所述空气流动信息包括空气流动速度和空气流动方向；
对采集的在栏区域图像进行处理，确定所述畜禽舍内部在栏区域信息；所述在栏区域信息包括每个所述在栏区域是否有畜牧类动物，以及当所述在栏区域有畜牧类动物时所述畜牧类动物的姿态信息；
所述控制器，用于：
获取所述空气流动信息和所述在栏区域信息；
基于所述在栏区域信息控制所述阀门工作，进而调节所述送风口的开度；
基于所述空气流动信息控制所述调节组件工作，进而调节所述送风口的朝向。
2.根据权利要求1所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，还包括与所述风管的输入端连通的降温送风装置以及设置在所述畜禽舍内的温湿度传感器；
所述温湿度传感器，用于获取所述畜禽舍内部的温湿度信息；
所述控制器，用于获取所述温湿度信息，并根据所述温湿度信息控制所述降温送风装置工作，进而调节所述送风口输出的风速。
3.根据权利要求1所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述送风口的个数与所述在栏区域的个数相同，且所述送风口与所述在栏区域一一对应。
4.根据权利要求1所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述送风口的尺寸是通过流体力学计算软件模拟确定的。
5.根据权利要求1所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述连接绳的两端系在所述调节组件上以形成一个环形绳；所述风管穿过所有所述环形绳，以使所述调节组件通过多条连接绳与所述风管连接在一起；
其中，相邻两个所述送风口之间设有一条所述连接绳。
6.根据权利要求5所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述调节组件包括水平位移调整机构和周向旋转机构；所述周向旋转机构嵌套在所述水平位移调整机构内；
当所述水平位移调整机构工作时，所述周向旋转机构会随所述风管一起水平移动；
当所述周向旋转机构工作时，通过改变所述风管两侧悬挂的连接绳的长度，使所述风管发生周向转动并带动所述送风口旋转。
7.根据权利要求1所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述摄像组件为摄像头以及与所述摄像头连接的辅助件；所述摄像头内置有基于机器视觉的图像分析软件；
所述摄像头，用于采集空气流动测试件图像和在栏区域图像；
采用所述基于机器视觉的图像分析软件对所述空气流动测试件图像进行处理，确定所述畜禽舍内部空气流动信息；
采用所述基于机器视觉的图像分析软件对所述在栏区域图像进行处理，确定所述畜禽舍内部在栏区域信息。
8.根据权利要求2所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述降温送风装置为冷风机、空气—土壤交换器或者地源热泵。
9.根据权利要求1所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述基于所述在栏区域信息控制所述阀门工作，进而调节所述送风口的开度的方面，所述控制器，用于：
当标定在栏区域有畜牧类动物时，控制所述标定在栏区域对应的阀门开始工作，并当所述标定在栏区域内的畜牧类动物的姿态信息为站立姿势时，通过所述标定在栏区域对应的阀门调大所述送风口的开度，当所述标定在栏区域内的畜牧类动物的姿态信息为趴卧姿势时，通过所述标定在栏区域对应的阀门调小所述送风口的开度；所述标定在栏区域为任意在栏区域；
所述基于所述空气流动信息控制所述调节组件工作，进而调节所述送风口的朝向的方面，所述控制器，用于：
基于所述空气流动信息，控制所述调节组件工作，以周向和/或轴向调整所述风管，使气流作用于所述标定在栏区域。
10.根据权利要求1所述的一种畜禽舍自适应精准通风系统，其特征在于，所述空气流动测试件为轻丝带；所述风管为纤维风管。
CN202111326118.XA 2021-11-10 2021-11-10 一种畜禽舍自适应精准通风系统 Active CN114041424B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111326118.XA CN114041424B (zh) 2021-11-10 2021-11-10 一种畜禽舍自适应精准通风系统
US17/734,590 US11744223B2 (en) 2021-11-10 2022-05-02 Self-adaptive precise ventilation system for livestock and poultry house

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111326118.XA CN114041424B (zh) 2021-11-10 2021-11-10 一种畜禽舍自适应精准通风系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114041424A CN114041424A (zh) 2022-02-15
CN114041424B true CN114041424B (zh) 2022-08-16

Family

ID=80208308

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111326118.XA Active CN114041424B (zh) 2021-11-10 2021-11-10 一种畜禽舍自适应精准通风系统

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11744223B2 (zh)
CN (1) CN114041424B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115176710B (zh) * 2022-08-25 2024-05-17 中国农业大学 猪场正压变径定向送风装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002223652A (ja) * 2001-01-31 2002-08-13 National Agricultural Research Organization 局所送風によるストール上牛体の暑熱環境緩和法
US8635974B2 (en) * 2009-12-23 2014-01-28 Whiteshire/Hamroc Llc Individual room duct and ventilation system for livestock production building
US9494336B2 (en) * 2010-05-03 2016-11-15 Rite-Hite Holding Corporation Configurable pliable air ducts
GB2522020B (en) * 2014-01-08 2018-01-10 Greengage Lighting Ltd A method of livestock rearing and a livestock shed
US10798917B2 (en) * 2014-10-02 2020-10-13 N.V. Nederlandsche Apparatenfabriek Nedap Farm system
KR20160050651A (ko) * 2014-10-30 2016-05-11 한국전자통신연구원 축사 관리 시스템 및 그 관리 방법
US9599362B2 (en) * 2015-06-25 2017-03-21 Leiterman And Associates, Inc. Air duct systems and methods of air flow control
CN209151898U (zh) * 2018-12-06 2019-07-26 青岛新良牧农业科技有限公司 一种猪舍用纤维风管精准送风系统
CN111649865A (zh) * 2020-05-12 2020-09-11 北京大熊座科技有限公司 基于图像处理技术的风力及风向检测方法
CN213695217U (zh) * 2020-07-28 2021-07-16 江苏立华牧业股份有限公司 一种养殖舍用通风系统和带有正压通风功能的养殖舍
CN213934656U (zh) * 2020-12-29 2021-08-10 青岛海毅辉畜牧设备有限公司 一种基于物联网的猪舍环境调节系统
CN113545295B (zh) * 2021-08-31 2022-12-09 重庆纤维研究设计院股份有限公司 一种新风系统及具有该新风系统的养殖厂房

Also Published As

Publication number Publication date
US20230142368A1 (en) 2023-05-11
CN114041424A (zh) 2022-02-15
US11744223B2 (en) 2023-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101883868B1 (ko) 온습도지수를 이용한 우사의 내부 분할형 환경관리 방법 및 장치
KR101795879B1 (ko) 축사용 셔터 환기 장치
CN114041424B (zh) 一种畜禽舍自适应精准通风系统
KR20180020542A (ko) 풍향 가변형 공기순환팬 및 이를 포함하는 시스템
CN104145826B (zh) 一种畜禽舍夏季湿帘降温的自动控制系统及其控制方法
Herbut et al. Spatial and temporal distribution of temperature, relative humidity and air velocity in a parallel milking parlour during summer period
SA04250081B1 (ar) نظام تبريد cooling system مجهز بشبكة grill وفتحات تهوية مشقوقة موجهة directional louvers
CN112931235A (zh) 一种空调正压式畜禽舍
CN103004612B (zh) 一种缓解奶牛热应激的靶向通风装置
CN107131591A (zh) 一种隔膜式移动物联网畜牧降温装置
RU2499202C2 (ru) Способ регулирования температуры климатической камеры и климатическая камера
CN206431134U (zh) 一种用于棉花检测的快速平衡通道
CN112314469B (zh) 一种智能水循环温控鸽舍及其温控和调试方法
CN109189129A (zh) 基于物联网的畜牧养殖智慧风机及控制温湿度的方法
CN110313413A (zh) 8层恒温式智能鸡舍
JPS59100919A (ja) ウインドレス豚舎環境制御方式
JP2001221475A (ja) 換気装置
RU2744179C1 (ru) Устройство побуждения воздухообмена и кондиционирования для животноводческих ферм
RU151656U1 (ru) Устройство для вентиляции коровника
RU178643U1 (ru) Устройство для вентиляции коровника
CN208903152U (zh) 基于物联网的畜牧养殖智慧风机
CN111248088A (zh) 一种肉牛育肥舍养殖环境控制装置
CN110895036A (zh) 育苗大棚的温湿度自动调节系统
CN203985425U (zh) 一种用于奶牛降温的局部精准通风装置
CN211372688U (zh) 一种畜牧建筑物用换气扇

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant