CN214704457U - 小蚕人工饲料育智能环境控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小蚕人工饲料育智能环境控制系统，包括传感器检测单元、加热单元、加湿单元、降温单元、换气排湿单元、匀风单元及控制中心单元，传感器检测单元、加热单元、加湿单元、降温单元及换气排湿单元分别与控制中心单元连接，以控制蚕室内的环境状况；匀风单元包括匀风控制模块及匀风风扇组，匀风控制模块与控制中心单元连接，匀风控制模块控制匀风风扇组使其启动/停止，使得蚕室内空气循环流动以使蚕室各个位置环境状况均匀。本实用新型通过匀风风扇组运行吹风，使得蚕室内空气循环流动，同时可以进行均匀加热、加湿、降温、排湿及换气等蚕室环境控制操作，蚕室上中下各个区域位置温度湿度等环境状况均匀，利于小蚕发育整齐。

Description

小蚕人工饲料育智能环境控制系统

技术领域

本实用新型涉及养蚕设备技术领域，特别是一种小蚕人工饲料育智能环境控制系统。

背景技术

一般将1-3龄蚕称作稚蚕或小蚕；孵化收蚁至第一次眠的蚕为1龄蚕，第一次眠起后至第二次眠的蚕称2龄蚕，第二次眠后至第三次眠的蚕则是3龄蚕。

人工饲料育小蚕对温湿度要求很精准：人工饲料育蚕1～2龄温度应保持29℃±1℃；1～2龄饲育期湿度为85％左右。大规模小蚕饲料育时，必须配备加湿器和有良好除湿功能的空调等，以确保对蚕室温度湿度能有效调控。目前，一般人工饲料育蚕室具有以下缺点：

其一，采用碳膜升温板加热，升温慢，升温效率低，耗能量大，导致成本高，且在换气时升温时间长也会对小蚕发育造成不良影响；

其二，一般是将各个蚕笸叠放成一垛垛再将蚕垛按行列摆放在大型蚕室中，由于蚕室上中下等各空间位置温度不均匀，致使小蚕发育不整齐，造成眠不整齐发育不好，一般通过人工调换蚕垛位置以及上下调换蚕笸的措施，耗费大量劳力及时间，而且也无法确保饲料蚕发育整齐。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供了一种小蚕人工饲料育智能环境控制系统，通过匀风风扇组运行吹风，蚕室上中下各个区域位置温度湿度等环境状况均匀，小蚕发育整齐，不用调换左右蚕垛位置及上下调换蚕笸位置，省人力省工。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

小蚕人工饲料育智能环境控制系统，包括传感器检测单元、加热单元、加湿单元、降温单元、换气排湿单元、匀风单元及控制中心单元，传感器检测单元、加热单元、加湿单元、降温单元及换气排湿单元分别与控制中心单元连接，以控制蚕室内的环境状况；传感器检测单元用于检测蚕室的环境信息，其中环境信息包括温度信息及湿度信息；匀风单元包括匀风控制模块及匀风风扇组，匀风控制模块与控制中心单元连接，匀风控制模块控制匀风风扇组使其启动/停止，使得蚕室内空气循环流动以使蚕室各个位置环境状况均匀。

如上述，在蚕室内设置匀风风扇组，匀风控制模块连接在匀风风扇组的电源回路上，控制中心单元定时或即时输出启动指令至匀风控制模块，匀风控制模块导通匀风风扇组电源回路，匀风风扇组运行使得蚕室内空气循环流动以使蚕室各个位置环境状况均匀。

作为一选项，匀风风扇组包括至少1个的匀风风扇，至少1个的匀风风扇均匀分布于蚕室内，且匀风风扇均匀吊装于蚕室内以使得空气上下循环，而各个均匀分布的匀风风扇在吹风上下循环过程向四周流动，以使蚕室各个位置环境状况均匀。

作为一选项，加热单元包括加热控制模块、全自动蒸汽发生器、蒸汽输送管道、电磁阀及蒸汽散热片组，全自动蒸汽发生器通过蒸汽输送管道及电磁阀与蒸汽散热片组连接，加热控制模块与控制中心单元连接，加热控制模块控制电磁阀使其开通/关断蒸汽输送管道。如此，可以实现采用蒸汽加热，利用蒸汽进行高温加热，以便提高加热效率。

作为一选项，蒸汽散热片组包括至少1片的蒸汽散热片，至少1片的蒸汽散热片均匀分布于蚕室内，至少1片的蒸汽散热片通过蒸汽输送管道分别与全自动蒸汽发生器连通，蒸汽输送管道外侧包裹有隔热保温层，且蚕室的内侧壁均设置有蚕室隔热层。蚕室内侧壁设置隔热层以保温隔热，蒸汽输送管道包裹隔热层避免管线内高温外散造成局部升温，结合匀风单元，蒸汽散热片片作为加热点均匀分布，且匀风风扇组运行加快空气循环流动，以对蚕室空气均匀加热。

作为一选项，加湿单元包括加湿控制模块、加湿发生器及出雾件组，加湿发生器通过湿气管与出雾件组连接，加湿控制模块与控制中心单元连接，加湿控制模块控制加湿发生器使其启动/停止。如此，可以采用加湿发生器实现加湿，以便将蚕室湿度保持在一定范围内以适应小蚕各个阶段发育。

作为一选项，出雾件组包括至少1个的出雾件，至少1个的出雾件均匀分布于蚕室内。出雾件为出雾口部，至少2个的加湿发生器均匀分布于蚕室，且匀风风扇组运行加快空气循环流动，以便对蚕室空气均匀加湿。

作为一选项，降温单元包括数模程控器及冷暖空调，数模程控器与控制中心单元通信连接，传感器检测单元检测蚕房内当前温度反馈回控制中心单元，控制中心单元根据反馈数据发出指令控制冷暖空调启动/停止，并控制冷暖空调制冷降温或者制热升温。作为一选项，控制中心单元包括控制主机及与其连接的显示屏，控制主机通过WiFi模块分别与传感器检测单元和数模程控器无线通信连接。

作为一选项，换气排湿单元包括进气控制模块、进气风扇组、出气控制模块及出气风扇组，进气控制模块及出气控制模块分别与控制中心单元连接，进气控制模块控制进气风扇组使其启动/停止，出气控制模块控制出气风扇组使其启动/停止。如此，在蚕室氨气、二氧化碳等气体浓度达到一定值时，具体可以利用传感器检测或饲养经验确定换气时机，可以采用进气风扇组及出气风扇组实现强制换气，以便与蚕室外新空气快速换气。

作为一选项，进气风扇组包括至少1个的进气风扇，至少1个的进气风扇均匀分布于蚕室的侧壁I的顶部；出气风扇组包括至少1个的出气风扇，至少1个的出气风扇均匀分布于蚕室的正对于侧壁I的侧壁II的底部；且在换气排湿单元运行进行换气情形下匀风单元运行进行匀风。上进下出避免正对直通，进气风扇组及出气风扇组均匀分布以便均匀进气及出气，换气同时匀风风扇组运行上下循环利于均匀换气。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，通过匀风风扇组运行吹风，使得蚕室内空气循环流动，可以进行均匀加热、加湿、降温、排湿及换气等蚕室环境控制操作，避免对蚕室局部不适环境状况的控制滞后，减少不适环境对小蚕的影响，以确保在各个时段下蚕室上中下各个区域位置温度湿度等环境状况均匀，利于小蚕发育整齐。

2、该控制系统可以实现采用蒸汽加热，利用蒸汽进行高温加热，以便提高加热效率，且加热点均匀分布，且匀风风扇组运行加快空气循环流动，以对蚕室空气均匀加热。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图。

图2是图1的一具体实例的系统框图。

图3是图1的另一具体实例的系统框图。

图4是本实用新型的局部结构示意图。

图5是本实用新型的匀风及换气原理示意图。

附图中，1、匀风风扇，2、蒸汽散热片，21、蒸汽输送管道，3、加湿发生器，31、出雾口部，4、进气风扇，41、出气风扇，90、地板，91、侧墙，92、天花板，93、窗户，100、蚕垛。

具体实施方式

实施例

参见图1-图5，本实施例的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，包括传感器检测单元、加热单元、加湿单元、降温单元、换气排湿单元、匀风单元及控制中心单元，传感器检测单元、加热单元、加湿单元、降温单元及换气排湿单元分别与控制中心单元连接，以控制蚕室内的环境状况；传感器检测单元用于检测蚕室的环境信息，其中环境信息包括温度信息及湿度信息；匀风单元包括匀风控制模块及匀风风扇组，匀风控制模块与控制中心单元连接，匀风控制模块控制匀风风扇组使其启动/停止，使得蚕室内空气循环流动以使蚕室各个位置环境状况均匀。

其中，传感器单元包括多种传感器，可以根据检测需要配置，如温湿度传感器、氨气传感器及氧气传感器等。匀风风扇组包括至少1个的匀风风扇，至少1个的匀风风扇均匀分布于蚕室内，且匀风风扇均匀吊装于蚕室内以使得空气上下循环，而各个均匀分布的匀风风扇在吹风上下循环过程向四周流动，以使蚕室各个位置环境状况均匀。匀风风扇可采用普通风扇，可正反转风扇，以及鼓风机等既有吹风设备，调试其风口、风向及安装位置；如，正反转风扇吊装在距离地面2米以上且距离0.5米左右位置，正反转风扇正转正对地面吹风使得空气上下循环流动。

工作原理如下，传感器检测单元用于检测蚕室的环境信息，控制中心单元接收传感器检测单元的环境信息，根据当前环境信息与其预设区间值比对结果输出相应控制指令，加热单元、加湿单元、换气排湿单元及匀风单元分别执行相应控制指令。

若当前温度低于温度预设区间值，控制中心单元输出加热指令至加热单元，加热单元执行加热使得蚕室空气温度升高，且在当前温度升至温度预设区间值时控制中心单元输出停止加热指令控制加热单元停止运行；其中，温度预设区间值如28℃-29℃；

若当前温度高于温度预设区间值，控制中心单元输出降温指令至降温单元，降温单元执行降温使得蚕室空气温度下降，且在当前温度降至温度预设区间值时控制中心单元输出停止降温指令控制降温单元停止运行；

若当前湿度高于湿度预设区间值，而且室外湿度低于湿度预设区间值，控制中心单元输出排湿指令至换气排湿单元，换气排湿单元执行排湿使得蚕室空气湿度下降，且在当前湿度降至湿度预设区间值时控制中心单元输出停止排湿指令控制换气排湿单元停止运行；其中，湿度预设区间值如88％-91％；

若当前湿度低于湿度预设区间值，控制中心单元输出加湿指令至加湿单元，加湿单元执行加湿使得蚕室空气湿度升高，且在当前湿度升至湿度预设区间值时控制中心单元输出停止加湿指令控制加湿单元停止运行；

控制中心单元预设有匀风单元的控制方式，其一是定时启动，间隔一段时间(如30分钟)运行一定时长(如5分钟)；其二是即时启动，且其优先于定时启动，具体为，在加热、加湿、降温、排湿及换气等蚕室环境控制操作时，控制中心单元同时输出启动指令至匀风控制模块，匀风控制模块控制匀风风扇组运行，并在蚕室环境操作停止即时或延时(如延时3分钟)关闭匀风风扇组；如9时开始加热同时启动匀风，9时10分(10分钟后)加热完成加热单元停止运行，9时13分(13分钟后)匀风单元停止运行。

如上述，在蚕室内设置匀风风扇组，匀风控制模块连接在匀风风扇组的电源回路上，控制中心单元定时或即时输出启动指令至匀风控制模块，匀风控制模块导通匀风风扇组电源回路，匀风风扇组运行使得蚕室内空气循环流动以使蚕室各个位置环境状况均匀。

下述将对加热单元进行说明。

参见图1-图5，作为一选项，加热单元包括加热控制模块、全自动蒸汽发生器及蒸汽散热片组、蒸汽输送管道、电磁阀，全自动蒸汽发生器通过蒸汽输送管道及电磁阀与蒸汽散热片组连接，加热控制模块与控制中心单元连接，加热控制模块控制电磁阀使其开通/关断蒸汽输送管道。其中加热控制模块可为三极管、可控硅二极管、继电器等，以在控制主机信号作用下导通电磁阀。如此，可以实现采用蒸汽加热，相对于一般限温在65℃左右的电热碳膜升温板，蒸汽散热片组升温温度可达到170-180℃，利用蒸汽进行高温加热，以便提高加热效率。

作为一选项，在一实例中，蒸汽散热片组包括至少1个的蒸汽散热片2，至少1个的蒸汽散热片2均匀分布于蚕室内，蒸汽输送管道21外侧包裹有管保温隔热层。蒸汽输送管道包裹保温隔热层避免管线内高温外散造成局部升温，蒸汽散热片作为加热点均匀分布，且匀风风扇组运行加快空气循环流动，以对蚕室空气均匀加热。

下述将对降温单元进行说明。

参见图1-图3，作为一选项，降温单元包括数模程控器、信号线及冷暖空调，数模程控器通过信号线与控制中心单元通信连接，传感器检测单元检测蚕房内当前温度反馈回控制中心单元，控制中心单元根据反馈数据发出指令控制冷暖空调启动/停止，并控制冷暖空调制冷降温或者制热升温。在另一实例，控制中心单元包括控制主机及与其连接的显示屏，控制主机通过WiFi模块分别与传感器检测单元和数模程控器无线通信连接。当然，降温单元也可以采用既有的预置WiFi模块的物联网空调(智能空调)，其可直接与控制主机通信连接，接收并执行控制主机指令。

下述将对加湿单元进行说明。

参见图1-图5，作为一选项，加湿单元包括加湿控制模块、加湿发生器3及出雾件组，加湿发生器通过湿气管与出雾件组连接，加湿控制模块与控制中心单元连接，加湿控制模块控制加湿发生器使其启动/停止。如此，可以采用加湿发生器实现加湿，以便将蚕室湿度保持在一定范围内以适应小蚕各个阶段发育。

作为一选项，出雾件组包括至少1个的出雾件，至少1个的出雾件均匀分布于蚕室内。出雾件为出雾口部31，至少2个的加湿发生器均匀分布于蚕室，且匀风风扇组运行加快空气循环流动，以便对蚕室空气均匀加湿。

下述将对换气排湿单元进行说明。

参见图1-图5，作为一选项，换气排湿单元包括进气控制模块、进气风扇组、出气控制模块及出气风扇组，进气控制模块及出气控制模块分别与控制中心单元连接，进气控制模块控制进气风扇组使其启动/停止，出气控制模块控制出气风扇组使其启动/停止。如此，在蚕室氨气、二氧化碳等气体浓度达到一定值时，具体可以利用传感器检测或饲养经验确定换气时机，可以采用进气风扇组及出气风扇组实现强制换气，以便与蚕室外新空气快速换气，且当室内湿度过高而室外湿度较低时，在换气同时实现排湿。由于小蚕蚕室所需湿度较高，一般采用换气方式即可实现，当然还可采用可排湿空调或专用排湿器等既有设备实现排湿。

作为一选项，在一优选实例中，进气风扇组包括至少1个的进气风扇，至少1个的进气风扇均匀分布于蚕室的侧壁I的顶部；出气风扇组包括至少1个的出气风扇，至少1个的出气风扇均匀分布于蚕室的正对于侧壁I的侧壁II的底部。上进下出避免正对直通，进气风扇组及出气风扇组均匀分布以便均匀进气及出气。参见图5，在换气排湿单元运行进行换气情形下匀风单元运行进行匀风，换气同时匀风风扇组运行上下循环利于均匀换气。

下述将对蚕室进行说明。

参见图4-图5，蚕室包括地板90、侧墙91及天花板92，其中可在侧墙91上设置窗户93，蚕室的内侧壁(地板90、侧墙91及天花板92)均设置有蚕室隔热层，如隔热板。在蚕室内侧壁设置隔热层以保温隔热。若干组蚕垛100按行列均匀分布放置在地板上，如6m*20m蚕室内可沿其长度方向放置两行蚕垛100。

需要指出的是，蒸汽输送管道可采用铝塑复合管等金属管，外壁包裹有由石棉及锡箔组成的管隔热层；湿气管可采用PVC管等塑料管；全自动蒸汽发生器、蒸汽散热片、加湿发生器(超声波补湿发生器)、风扇及智能空调等均为既有设备，如采用电热全自动蒸汽发生器及蒸汽散热片；匀风控制模块、进气控制模块、出气控制模块及加湿控制模块等执行控制模块均为既有技术，传感器、数模程控器、控制主机、WiFi模块、触摸屏等器件及其连接均为既有技术，控制主机可采用PLC、51单片机及ARM处理器等，可按相关工业控制标准配置控制程序及连接线，传感器出厂配置处理电路可直接接入控制主机(可根据需要采用485标准线型或WiFi传输型)，执行控制模块可采用常规继电器或固体继电器等，典型如51单片机其输出电压信号导通三极管使得继电器(24V)吸合进而继电器常开触点闭合导通加湿发生器电源回路。

下述将给出一具体应用示例。

6m*20m蚕室(小蚕人工饲料育)环境控制系统配置参数：2个温湿度传感器设置于蚕室两端中心点位置，如分别设在两端的6m*10m区域中心位置处，且在高度上处于中部偏下位置，如设在3m高蚕室的1.0m高处，采用有线连接至控制主机；控制主机采用PLC配置触摸屏等组成控制柜，可显示及输入相关控制参数；一台7.5KW全自动蒸汽发生器，布置在蚕室外，其通过金属管连接6片蒸汽散热片片，6片蒸汽散热片均匀布置蚕室内的两面长的侧墙上；4台补湿发生器相互连通形成湿气管网并通过48个出雾口部加湿，出雾口部高度为2m；2台进风风扇，2台出风风扇，布置两面长的侧墙上；6台匀风风扇均匀吊装在天花板上，匀风风扇高度高于出雾口部，如2.5m。

如上述，该控制系统利用传感器检测单元检测蚕室的环境信息，控制中心单元接收传感器检测单元的环境信息，根据当前环境信息与其预设区间值比对结果输出相应控制指令，加热单元、加湿单元、降温单元、换气排湿单元及匀风单元分别执行相应控制指令，实现对小蚕人工饲料育蚕室环境的智能控制。该控制系统具有以下优点：

其一，通过匀风风扇组运行吹风，使得蚕室内空气循环流动，可以进行均匀加热、加湿、降温、排湿及换气等蚕室环境控制操作，避免对蚕室局部不适环境状况的控制滞后，减少不适环境对小蚕的影响，以确保在各个时段(环境不适时段及环境适合时段)下蚕室上中下各个区域位置温度湿度等环境状况均匀，蚕室各点位置温差低于0.5℃，利于小蚕发育整齐，不用调换左右蚕垛位置及上下调换蚕笸位置，省人力省工；其二，采用蒸汽高温加热空气，升温快，耗能少，成本降低，更好的大面积推广小蚕人工饲料育。

需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明和例证，但这些描述并非用以限定本实用新型所要求保护范围，凡本实用新型所提示的技术教导下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利保护范围。

Claims (10)

1.一种小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：包括传感器检测单元、加热单元、加湿单元、降温单元、换气排湿单元、匀风单元及控制中心单元，传感器检测单元、加热单元、加湿单元、降温单元及换气排湿单元分别与控制中心单元连接，以控制蚕室内的环境状况；所述传感器检测单元用于检测蚕室的环境信息，其中环境信息包括温度信息及湿度信息；所述匀风单元包括匀风控制模块及匀风风扇组，匀风控制模块与控制中心单元连接，匀风控制模块控制匀风风扇组使其启动/停止，使得蚕室内空气循环流动以使蚕室各个位置环境状况均匀。

2.根据权利要求1所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述匀风风扇组包括至少1个的匀风风扇，至少1个的匀风风扇均匀分布于蚕室内，且匀风风扇均匀吊装于蚕室内以使得空气上下循环。

3.根据权利要求1所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述加热单元包括加热控制模块、全自动蒸汽发生器、蒸汽输送管道、电磁阀及蒸汽散热片组，全自动蒸汽发生器通过蒸汽输送管道及电磁阀与蒸汽散热片组连接，加热控制模块与控制中心单元连接，加热控制模块控制电磁阀使其开通/关断蒸汽输送管道。

4.根据权利要求3所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述蒸汽散热片组包括至少1片的蒸汽散热片，至少1片的蒸汽散热片均匀分布于蚕室内，至少1片的蒸汽散热片通过蒸汽输送管道分别与全自动蒸汽发生器连通，蒸汽输送管道外侧包裹有隔热保温层，且蚕室的内侧壁均设置有蚕室隔热层。

5.根据权利要求1所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述加湿单元包括加湿控制模块、加湿发生器及出雾件组，加湿发生器通过湿气管与出雾件组连接，加湿控制模块与控制中心单元连接，加湿控制模块控制加湿发生器使其启动/停止。

6.根据权利要求5所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述出雾件组包括至少1个的出雾件，至少1个的出雾件均匀分布于蚕室内。

7.根据权利要求1所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述降温单元包括数模程控器及冷暖空调，数模程控器与控制中心单元通信连接，传感器检测单元检测蚕房内当前温度反馈回控制中心单元，控制中心单元根据反馈数据发出指令控制冷暖空调启动/停止，并控制冷暖空调制冷降温或者制热升温。

8.根据权利要求7所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述控制中心单元包括控制主机及与其连接的显示屏，控制主机通过WiFi模块分别与传感器检测单元和数模程控器无线通信连接。

9.根据权利要求1所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述换气排湿单元包括进气控制模块、进气风扇组、出气控制模块及出气风扇组，进气控制模块及出气控制模块分别与控制中心单元连接，进气控制模块控制进气风扇组使其启动/停止，出气控制模块控制出气风扇组使其启动/停止。

10.根据权利要求9所述的小蚕人工饲料育智能环境控制系统，其特征在于：所述进气风扇组包括至少1个的进气风扇，至少1个的进气风扇均匀分布于蚕室的侧壁I的顶部；出气风扇组包括至少1个的出气风扇，至少1个的出气风扇均匀分布于蚕室的正对于侧壁I的侧壁II的底部；且在换气排湿单元运行进行换气情形下匀风单元运行进行匀风。

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