畜禽舍养殖环境智能调控设备的淛造方法

【专利摘要】本发明涉及环境控制设备技术领域特别是畜禽舍环境的智能调控方法，将畜禽舍环境监测传感器和采集模块上传嘚环境参数信息进行融合和处理变成可操作信息，与执行机构相连接控制微型泵、电磁阀、排风机、湿帘和热风机等设备。实现自动調节温度、湿度有害气体浓度等进一步的实现了对畜禽舍内的环境精细、高效、系统化程度的控制，改善畜禽舍的局部畜禽舍小气候候環境提高畜禽的生长性能，降低发病率

畜禽舍养殖环境智能调控设备

[0001] 本发明设及环境控制设备技术领域，设及一种畜禽舍智能调控方法

[0002] 畜禽疫病的暴发和传播与畜禽养殖环境的不断恶化关系密切。养殖业的生产实践 和相关的科学研究已经表明畜禽舍环境监控的好坏巳成为影响畜禽养殖发展的重要因 素。动物疫病的暴发和传播与养殖环境密切相关且动物生长、繁殖、健康状况、饲料利用效 率和畜产品品质等均受到畜禽养殖环境的制约。目前国内大多数畜禽养殖采用的都是简 单的仪器来判断溫湿状态，再根据经验进行人工调控设备嘚开启或关闭效率低且效果差。 且对有害气体的浓度监控极少为了保证畜禽动物福利，解决畜禽养殖中环境条件自动化 程度过低的问題设计了畜禽舍环境智能调控方法。

[0003] 本发明所要解决的问题是提供一种能够提供更加准确实时地监测环境溫度、湿 度、光照度W及有害气體的含量W适应畜禽舍对一个适宜的稳定的环境的需求。

[0004] 本发明方法是由包括传感器、数据采集模块、数据显示模块、控制模块及执行机構 的等设备组成

[0005] 畜禽舍养殖环境智能调控设备所述传感器包括溫度、湿度、二氧化碳、硫化氨和氨 气传感器。

[0006] 畜禽舍养殖环境智能调控設备所述数据采集模块包括数据采集器和单片机

[0007] 畜禽舍养殖环境智能调控设备所述数据显示模块为触摸屏。

[000引畜禽舍养殖环境智能调控設备所述执行机构包括微型累、电磁阀、排风机、湿帘和 热风机

[0009] 通过对采集到的而数据进行分析，将溫湿度归为一类调控参数将有害氣体浓度 包括氨气、硫化氨、二氧化碳浓度归为一类参数，进行数据融合再对融合的得到的数据情 况进行处理。

[0010] 如上所述本发明的养殖场环境监测控制系统具有W下有益效果：

[0011] 养殖场智能调控方法利用传感器实时监测畜禽舍的溫度、湿度、二氧化碳、硫化 氨、氨气等参数，通过养殖场智能监测控制系统对畜禽舍进行环境控制实现自动的调节溫 度、湿度、有害气体浓度等，改善畜禽舍的局部畜禽舍小气候候环境提高畜禽的生长性能，降低发病 率

[0012] 畜禽舍养殖环境智能调控系统的应用层具体包括调控管理平台和环境自动控制 系统两部分。

[0013] 調控管理平台可W是基于手机客户端的APP程序也可W是基于电脑端的应用系 统。调控管理平台首先可w直观的显示畜禽舍内部安装的各种传感器節点的具体实时数 据并将相应数据存储在数据库中方便事后查看分析，数据显示形式可W是图、表等多种方 式平台需具备自动报警功能，W养殖行业具体国家标准为依据制定口限阔值当某项环境 参数超标时，系统可W自动报警报警的形式除了声音、光电等外，还可手机短消息的 形式发送给相应管理人员W确保相关人员可W在第一时间对环境参数异动进行处理。除 自动报警模式外调控管理平台还可W设定智能洎动调控模式，系统根据收到的环境数据 进行智能算法分析对溫湿度变化进行非线性算法处理，并将处理调控方案返回畜禽舍中 的控制端

[0014] 环境自动控制系统接收到环境调控指令后，对养殖舍内的设备进行调节比如开 启排风、增加天花板开合度调节光照、增加溫度加热設备供热功率或者开启湿帘或淋水喷 头等动作。

[0015] 传感器收集数据的融合：

[0016] 当存在多个同类型传感器时相当于增加了感知系统的信息含量，通过恰当的处 理方法可W利用运些冗余信息提高系统的信息感知精度，提高信息采集系统的抗干扰能 力和容错能力

[0017] 假设每个传感器获取的数据信息用一条矢量方向线表示，由于系统测量误差的存 在当存在两条W上的传感器矢量线时，多个测量结果必然不会交汇于一点泹可W确定的 是，真正的传感器感知目标信息真值T就在几条矢量线围成的区域中

[0018] 针对此类情况，可W应用信号处理领域中常用的WLS算法对多传感器数据进行数 据融合得到所感知信息的估计值，具体算法如下：

[0019] 设系统存在m个传感器测量子集第j组测量子集对应的数据真值及其误差分别为 Xj和dXj(j = 1，2. . .，m)则系统状态方程为：

[0026]设B为阶矩阵，k为目标位置矢量X的维数

[0029] W=扩1即为加权矩阵，假设各测量子集间互不相关则有：

[0031] 因此，采用WLS算法进行数据融合后得到的数据估计值及其误差协方差矩阵分别 为：

[0034] 畜禽舍的环境因素实时变化且相互之间有裙带关系，所W引叺一种最优算法使 得几个包含裙带关系的参数融合成一种参数。例如:溫度和湿度瞬时值为T和H标准值为To 和化。即有

[0036] A的值越小，说明环境越优给定一个A的阔值，监控环境使A在一个范围内波动， 即可W达到优秀环境的标准

1. 一种畜禽舍环境智能调控方法，其特征在于:包括傳感器、数据采集模块、数据显示 模块、控制模块及执行机构2. 所述畜禽舍环境智能调控方法，特征在于：传感器包括温度、湿度、光照喥、二氧化 碳、硫化氢和氨气传感器3. 所述养殖场环境监测控制系统，其特征在于:数据采集模块包括数据采集器和单片 机4. 所述畜禽舍环境智能调控方法，其特征在于:数据显示模块为触摸屏5. 所述畜禽舍环境智能调控方法，其特征在于:将环境参数分为两大类包括温湿度参 數和有害气体参数。6. 所述畜禽舍环境智能调控方法其特征在于:执行机构包括微型栗、电磁阀、排风机、 湿帘和热风机。

【公开日】2016年8月3ㄖ

【申请日】2016年5月23日

【发明人】沈维政, 张宇, 刘冠廷, 陈麒羽

【申请人】东北农业大学