[發明專利]一種豬舍監測控制系統及方法

在審

• 申請號: 201810491217.5
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108491014A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發明（設計）人: 劉波平;付康;胡少文;湯輝;孟莎莎;王康;王雷
• 申請（專利權）人: 江西省計算技術研究所
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 宋會英

1.一種豬舍監測控制系統，其特征在于，包括溫度傳感器，濕度傳感器，氨氣傳感器，二氧化碳傳感器，單片機，聲光報警器，噴淋裝置，除糞裝置，風機，工業空調機；

所述溫度傳感器設置于豬舍內的中部位置，設置在豬舍的離地面高度0.9米到1.8米處，監測豬舍內的空氣環境溫度，溫度傳感器連接單片機；

所述濕度傳感器設置于豬舍內的中部位置，與溫度傳感器相鄰挨著，設置在豬舍的離地面高度0.9米到1.8米處，監測豬舍內的空氣環境濕度，濕度傳感器連接單片機；

所述氨氣傳感器，設置于豬舍內的頂部位置，監測豬舍內空氣中的氨氣濃度，通過放大器連接單片機；

所述二氧化碳傳感器，設置于豬舍內的中部位置，與溫度傳感器、濕度傳感器相鄰挨著，設置在豬舍的離地面高度0.9米到1.8米處，監測豬舍內空氣中的二氧化碳含量，二氧化碳傳感器連接單片機；

所述聲光報警器，連接單片機，單片機傳輸信號給聲光報警器；

所述噴淋裝置，設置在豬舍內的上方，包括水管，霧化噴頭，電磁閥；其中，水管排列于豬舍間內休息區域的上方，水管上設有霧化噴頭；水管上設置有電磁閥，控制水管的開關；噴淋裝置還設置有繼電器，單片機連接繼電器，通過繼電器控制噴淋裝置的電磁閥的開關；

所述除糞裝置，包括明溝，除糞式豬欄，V型刮糞板，電機；豬屎、尿通過除糞式豬欄漏到明溝處，電機驅動V型刮糞板，清理明溝處的積糞；電機還設置有繼電器，單片機連接繼電器，通過繼電器控制電機運行；

所述風機，為軸流式風機，設置在豬舍的頂部；風機還設置有繼電器，單片機連接繼電器，通過繼電器控制風機運行。

所述工業空調機，采用單元式空調機，設置在豬舍內；工業空調機還設置有繼電器，單片機連接繼電器，通過繼電器控制空調機的開關運行。

2.根據權利要求1所述的豬舍監測控制系統，其特征在于，還包括風速傳感器，所述風速傳感器設置于豬舍內中部位置，設置在豬舍的離地面高度0.9米到1.8米處，監測豬舍內風的流速，風速傳感器連接單片機。

3.根據權利要求1所述的豬舍監測控制系統，其特征在于，還設置有空氣過濾器，設置在豬舍的進風口處，過濾進入到豬舍內的空氣；所述空氣過濾器，采用無紡布過濾，過濾大于5微米的塵埃顆粒；所述溫度傳感器、濕度傳感器和二氧化碳濃度傳感器通過吊繩懸掛在水管下方，傳感器線路沿著吊繩和水管走線；所述除糞裝置的電機通過鋼絲繩驅動刮糞板運動；所述除糞裝置的V型刮糞板采用304不銹鋼制作。

4.根據權利要求1至3任一項所述的豬舍監測控制系統，其特征在于，還包括串行接口和PC機，單片機通過串行接口與PC機通訊。

5.一種豬舍監測控制方法，其特征在于，包括以下過程：

S1，傳感器監測信號，并將模擬信號轉換為數字信號，傳輸給單片機；所述傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、氨氣傳感器、二氧化碳傳感器；

S2，單片機通過比較傳感器參數與設定值，超出設定的范圍，則觸發聲光報警；

S3，單片機通過PID控制程序，控制噴淋裝置，除糞裝置，風機，工業空調機，調節豬舍內的環境，使各傳感器參數處于設定的范圍內，并接近設定值。

6.根據權利要求5所述的豬舍監測控制方法，其特征在于，所述過程S2，若有任一項傳感器參數超出設定的范圍，則聲光報警器會報警。

7.根據權利要求5所述的豬舍監測控制方法，其特征在于，所述過程S3，PID控制程序由比例單元、積分單元和微分單元組成。其輸入e(t)與輸出u(t)的關系為：

其中kp為比例增益，TI為積分時間常數，TD為微分時間常數，u(t)為控制量，e(t)為被控量與設定值的偏差。

8.根據權利要求5所述的豬舍監測控制方法，其特征在于，在過程S3之后，還包括過程S4，過程S4為預調節方法，通過溫度傳感器監測到的豬舍內溫度變化速率，若溫度上升的速率超過3攝氏度/小時，則單片機控制啟動風機，給豬舍通風降溫。