一種智能監(jiān)控環(huán)境的養(yǎng)豬系統(tǒng)及其監(jiān)控方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種智能監(jiān)控環(huán)境的養(yǎng)豬系統(tǒng)及其監(jiān)控方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)的畜牧養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展，其中養(yǎng)豬業(yè)保持了穩(wěn)定的增長(zhǎng)。我國(guó)養(yǎng)豬生產(chǎn)已經(jīng)逐步擺脫傳統(tǒng)一家一戶的小型飼養(yǎng)模式，向規(guī)?；⒓苫较虬l(fā)展。但是目前我國(guó)的養(yǎng)豬業(yè)還相對(duì)落后，現(xiàn)有的養(yǎng)豬方式主要有三種:一是傳統(tǒng)的農(nóng)戶養(yǎng)豬方式，養(yǎng)豬作為農(nóng)戶家庭的副業(yè)，飼養(yǎng)規(guī)模小，一般每戶只有I至3頭豬，人工消耗大，并且沒有科學(xué)的技術(shù)管理，生產(chǎn)效率低，成本高；二是專業(yè)養(yǎng)豬戶，飼養(yǎng)規(guī)模一般為十幾頭到上百頭豬，也有些達(dá)到上千頭的規(guī)模。專業(yè)養(yǎng)豬戶具有一定的專業(yè)性，并有一定的投入，建造有專門的養(yǎng)豬場(chǎng)，專人負(fù)責(zé)管理，利用混合飼料或者配合飼料飼養(yǎng)，飼養(yǎng)品種也有專門化的選擇，如瘦肉型豬品種或其二元、三元雜交種；三是工業(yè)化養(yǎng)豬方式，要求管理技術(shù)水平高，管理人員要具有很強(qiáng)的專業(yè)性，此方式的生產(chǎn)率最高。
[0003]但是我國(guó)豬肉供給目前還是以第一種生產(chǎn)率最低的農(nóng)戶養(yǎng)豬方式為主。只有提高一家一戶的養(yǎng)豬規(guī)模，改變落后的養(yǎng)豬管理模式，依靠規(guī)模飼養(yǎng)才能降低成本提高生產(chǎn)率。這就需要一種統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)控方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種智能監(jiān)控環(huán)境的養(yǎng)豬系統(tǒng)包括連接時(shí)鐘模塊的微控制器，微控制器連接監(jiān)控豬舍環(huán)境的溫濕度傳感器、氨氣、硫化氫和二氧化碳濃度檢測(cè)傳感器，微控制器還連接抽風(fēng)機(jī)控制繼電器、清洗閥控制繼電器、紅外燈控制繼電器以及飼料投放控制繼電器、飲水閥繼電器。各繼電器連接抽風(fēng)機(jī)的開關(guān)、豬舍沖洗設(shè)施的進(jìn)水管閥、紅外燈開關(guān)及飼料投放裝置的出料閥和飲水器水管的飲水閥，控制相關(guān)設(shè)施的運(yùn)行。
[0005]本發(fā)明的另一目的是設(shè)計(jì)一種智能監(jiān)控環(huán)境的養(yǎng)豬系統(tǒng)的監(jiān)控方法，微控制器存儲(chǔ)有氨氣含量設(shè)定值、硫化氫含量設(shè)定值、二氧化碳含量設(shè)定值、溫度設(shè)定值、濕度設(shè)定值、清洗時(shí)間、喂食和供水時(shí)間，按設(shè)定參數(shù)啟動(dòng)相關(guān)繼電器進(jìn)行清洗、抽風(fēng)、加熱、加濕以及供食供水等操作。
[0006]本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種智能監(jiān)控環(huán)境的養(yǎng)豬系統(tǒng)，包括微控制器，還包括與微控制器控制端連接的抽風(fēng)機(jī)控制繼電器、清洗閥控制繼電器和紅外燈控制繼電器，還包括與微控制器信號(hào)端連接的時(shí)鐘模塊、溫度檢測(cè)傳感器以及氨氣濃度檢測(cè)傳感器、硫化氫濃度檢測(cè)傳感器和二氧化碳濃度檢測(cè)傳感器。所述抽風(fēng)機(jī)控制繼電器連接控制安裝于豬舍、與大氣相通的抽風(fēng)機(jī)的開關(guān)，所述清洗閥控制繼電器連接控制豬舍沖洗設(shè)施的進(jìn)水管閥，所述紅外燈控制繼電器連接安裝于豬舍的紅外燈開關(guān)。
[0007]所述微控制器連接飼料投放控制繼電器和飲水閥繼電器，所述飼料投放控制繼電器連接飼料投放裝置的出料閥，所述飲水閥繼電器連接飲水器水管的飲水閥。
[0008]所述飼料投放裝置包括飼料筒、出料管和出料閥，飼料筒上部為圓柱形下接倒圓錐，倒圓錐的底部為出料口，出料閥安裝于出料口。圓柱形飼料筒可容納較多的飼料，倒圓錐的底部利于飼料下滑進(jìn)入下方的出料管，出料閥打開時(shí)，飼料由出料口流出。出料步進(jìn)電機(jī)連接出料閥，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度確定出料閥口開口的大小，步進(jìn)電機(jī)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間的間隔決定出料閥開啟的時(shí)間。
[0009]所述微控制器連接濕度檢測(cè)傳感器和水霧水閥控制繼電器，水霧水閥控制繼電器連接豬舍水霧噴嘴所接水管閥。
[0010]所述微控制器還連接滅蚊燈控制繼電器。所述滅蚊燈控制繼電器連接安裝于豬舍的滅蚊燈開關(guān)。
[0011]所述微控制器還連接紫外燈控制繼電器。所述紫外燈控制繼電器連接安裝于豬舍的紫外燈開關(guān)。
[0012]所述微控制器配有通用接口，以連接鍵盤，顯示器，或者外接設(shè)施，以對(duì)微控制器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、參數(shù)修改以及相關(guān)設(shè)施的調(diào)試。
[0013]所述微控制器配有無線通信模塊。一個(gè)或多個(gè)養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器分別經(jīng)各自的無線通信模塊與上位機(jī)連接。上位機(jī)含有上位無線通信模塊和串口傳輸模塊，連接有人機(jī)界面，所述人機(jī)界面包括顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤，上位機(jī)經(jīng)串口傳輸模塊連接上位無線通信模塊，上位無線通信模塊與多個(gè)智能監(jiān)控環(huán)境的養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器的無線通信模塊連接，進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。各微控制器將其所控制的豬舍的環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳至上位機(jī)，上位機(jī)智能監(jiān)控各豬舍，且可通過人機(jī)界面輸入指令及時(shí)進(jìn)行人工干預(yù)，設(shè)置或修改各微控制器的相關(guān)設(shè)定參數(shù)。
[0014]所述上位無線通信模塊和無線通信模塊為相配的GPRS通信模塊、3G通信模塊、WiFi通信模塊、ZigBee通信模塊和4G通信模塊中的任一種。GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋面最廣，且遠(yuǎn)距離通信時(shí)信號(hào)最穩(wěn)定，成本也不高，因此最佳方案為GPRS通信模塊。
[0015]本發(fā)明提供的一種智能監(jiān)控環(huán)境的養(yǎng)豬系統(tǒng)的監(jiān)控方法如下:
[0016]系統(tǒng)的微控制器存儲(chǔ)有相應(yīng)氨氣、硫化氫和二氧化碳含量設(shè)定值，當(dāng)微控制器接收的硫化氫傳感器、二氧化碳傳感器和氨氣傳感器的檢測(cè)信號(hào)為豬舍內(nèi)某一種相關(guān)氣體的含量超過設(shè)定值，微控制器發(fā)出指令，所述抽風(fēng)機(jī)控制繼電器動(dòng)作，接通抽風(fēng)機(jī)工作，通風(fēng)以減少豬舍內(nèi)的有害氣體。
[0017]豬舍清潔才能保證豬的健康生長(zhǎng)。人工清洗工作量大成本高，而自動(dòng)清洗，清洗的不夠干凈切地。本系統(tǒng)采用自動(dòng)清洗與人工清洗結(jié)合的方式，清洗干凈的同時(shí)降低人工成本并節(jié)水。豬舍內(nèi)的氨氣過高往往是豬的排泄物太多，豬舍不夠干凈引起的。養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器存儲(chǔ)有相應(yīng)氨氣含量設(shè)定值，當(dāng)微控制器接收的氨氣傳感器的檢測(cè)信號(hào)為豬舍內(nèi)氨氣含量超過設(shè)定值，且豬舍內(nèi)的溫濕度處于適宜清洗的范圍內(nèi)，微控制器指令清洗閥控制繼電器動(dòng)作，豬舍沖洗設(shè)施的進(jìn)水管閥開啟，沖洗設(shè)施自動(dòng)清洗豬舍。自動(dòng)清洗后工作人員對(duì)邊角處進(jìn)一步清洗。如果微控制器接收的氨氣傳感器的檢測(cè)信號(hào)為豬舍內(nèi)氨氣含量超過設(shè)定值，但豬舍內(nèi)的濕度過高或者溫度過低，不進(jìn)行自動(dòng)清洗?；蛘呶⒖刂破髟O(shè)置為一天一次的定時(shí)清洗，清洗時(shí)間以午間溫度較高的時(shí)段為宜，微控制器根據(jù)時(shí)鐘模塊，當(dāng)?shù)竭_(dá)清洗時(shí)間即指令清洗閥控制繼電器動(dòng)作，豬舍沖洗設(shè)施的進(jìn)水管閥開啟，沖洗設(shè)施自動(dòng)清洗豬舍。
[0018]養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器存儲(chǔ)有豬舍內(nèi)適宜豬生長(zhǎng)的溫度設(shè)定值，當(dāng)微控制器接收到溫度傳感器的檢測(cè)信號(hào)高于設(shè)定值，微控制器指令所述抽風(fēng)機(jī)控制繼電器動(dòng)作，接通抽風(fēng)機(jī)工作，通風(fēng)以降低豬舍內(nèi)溫度。當(dāng)有多組抽風(fēng)機(jī)時(shí)，微控制器根據(jù)溫度超標(biāo)情況選擇開啟抽風(fēng)機(jī)的數(shù)量。在夏季高溫時(shí)，濕度傳感器檢測(cè)信號(hào)低于設(shè)定值，微控制器在開啟抽風(fēng)機(jī)的同時(shí)指令水霧水閥控制繼電器動(dòng)作，開啟豬舍水霧噴嘴所接水管閥，水霧噴嘴向豬舍內(nèi)噴出水霧降溫。當(dāng)微控制器接收到溫度傳感器的檢測(cè)信號(hào)為豬舍內(nèi)的溫度低于設(shè)定值，微控制器指令紅外燈控制繼電器動(dòng)作，紅外燈開啟為豬舍加溫。
[0019]養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器存儲(chǔ)有豬舍內(nèi)適宜豬生長(zhǎng)的濕度設(shè)定值，當(dāng)微控制器接收到濕度傳感器的檢測(cè)信號(hào)為豬舍內(nèi)的濕度高于設(shè)定值，微控制器指令所述抽風(fēng)機(jī)控制繼電器動(dòng)作，接通抽風(fēng)機(jī)工作，通風(fēng)以降低豬舍內(nèi)濕度。當(dāng)微控制器接收到濕度傳感器的檢測(cè)信號(hào)為豬舍內(nèi)的濕度低于設(shè)定值，微控制器指令水霧水閥控制繼電器動(dòng)作，開啟豬舍水霧噴嘴所接水管閥，水霧噴嘴向豬舍內(nèi)噴出水霧增加濕度。
[0020]養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器設(shè)置有喂食和供水時(shí)間，微控制器根據(jù)時(shí)鐘模塊，當(dāng)?shù)竭_(dá)喂食時(shí)間，指令飼料投放控制繼電器動(dòng)作，使出料步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的角度和正反向轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間間隔運(yùn)轉(zhuǎn)，出料閥在設(shè)定時(shí)間內(nèi)以設(shè)定量提供的飼料。飲水閥繼電器同步動(dòng)作，飲水器水管的飲水閥開啟，飲用水流到飲水槽內(nèi)，其供水量保證飲水槽不會(huì)溢出且有充足的水存放在飲水槽內(nèi)。
[0021]養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器設(shè)置有消毒滅菌時(shí)間，微控制器根據(jù)時(shí)鐘模塊信號(hào)，當(dāng)?shù)竭_(dá)消毒滅菌時(shí)間，指令紫外燈控制繼電器動(dòng)作，接通紫外燈開關(guān)，紫外燈照射豬舍，對(duì)豬舍進(jìn)行消毒滅菌。
[0022]蚊子會(huì)將病毒和疾病傳給豬，影響到豬的健康成長(zhǎng)，甚至?xí)鹭i瘟。微控制器設(shè)置有滅蚊時(shí)間，滅蚊時(shí)間設(shè)置于傍晚蚊子大量出現(xiàn)的時(shí)間段，養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器根據(jù)時(shí)鐘模塊信號(hào)，當(dāng)?shù)竭_(dá)滅蚊時(shí)間，指令滅蚊燈控制繼電器動(dòng)作，接通滅蚊燈開關(guān)，滅蚊燈照射豬舍，殺滅豬舍內(nèi)的蚊蟲。
[0023]所述氨氣含量設(shè)定值、硫化氫含量設(shè)定值、二氧化碳含量設(shè)定值、溫度設(shè)定值、濕度設(shè)定值、清洗時(shí)間、喂食和供水時(shí)間、消毒滅菌時(shí)間和滅蚊時(shí)間的參數(shù)均可通過養(yǎng)豬系統(tǒng)的微控制器的通用接口連