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牧原公司豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)研究
[摘要]牧原公司在20余年的發(fā)展中，已經(jīng)逐步形成了獨(dú)特的養(yǎng)殖模式和創(chuàng)新型養(yǎng)殖技術(shù)，豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)研究在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用成本低，通風(fēng)效果好的通風(fēng)系統(tǒng)。
[關(guān)鍵詞]公司豬舍;系統(tǒng)研究;環(huán)境控制
一、研究的背景
牧原公司針對(duì)現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)窗口、濕度控制、采暖保溫設(shè)備的弊端，豬舍環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行成本低、操作簡單、可廣泛應(yīng)用于各種豬舍的要求，在豬舍通風(fēng)、濕度控制、采暖保溫等方面進(jìn)行研究，已成為牧原公司研究的必然。
二、研究的目的意義
牧原公司豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)研究，提供一種操作簡單、運(yùn)行成本低、可應(yīng)用于各種類型大小的豬舍、效果顯著的豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)。提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用成本低，通風(fēng)效果好的通風(fēng)系統(tǒng)，一種節(jié)約能源、成本極低、制作極為簡單的增加空氣濕度的設(shè)備，一種結(jié)構(gòu)簡單，熱能損耗小，熱交換效率高，室內(nèi)溫度均勻的豬舍采暖保溫裝置，一種操作方便、安全畜禽舍環(huán)境信息采集分析系統(tǒng)。該豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)可以達(dá)到以下目的：保證通風(fēng)窗口和通風(fēng)系統(tǒng)的持續(xù)、大面積通風(fēng);保證增加豬舍空氣濕度的設(shè)備加濕效果顯著;保證豬舍采暖保溫裝置效果顯著、不易損壞;保證豬舍環(huán)境信息采集分析控制系統(tǒng)操作穩(wěn)定。
牧原公司豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)研究，主要針對(duì)豬舍內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)、濕度控制、采暖保溫方式及設(shè)備、信息采集分析系統(tǒng)等的研究，實(shí)現(xiàn)豬舍內(nèi)環(huán)境自動(dòng)控制，自動(dòng)通風(fēng)、濕度、溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)采暖，信息采集等。
三、研究原則
牧原公司豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)研究，嚴(yán)格遵守以下原則：(1)設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行功能穩(wěn)定;(2)設(shè)備控制簡單，方便一線人員操作;(3)制造成本最低;(4)實(shí)現(xiàn)豬舍環(huán)境智能、可控。
四、研究內(nèi)容
4.1技術(shù)線路
豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)研究在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用成本低，熱交換效率高，室內(nèi)溫度均勻的豬舍采暖保溫裝置，針對(duì)現(xiàn)有通風(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)窗口、濕度控制、采暖保溫設(shè)備的弊端，豬舍環(huán)境自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行成本低、操作簡單、可廣泛應(yīng)用于各種豬舍的要求，在豬舍通風(fēng)、濕度控制、采暖保溫等方面進(jìn)行研究。
4.2系統(tǒng)的工作原理
豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：豬舍通風(fēng)系統(tǒng)、一種增加注射空氣濕度的設(shè)備、一種豬舍采暖保溫裝置、豬舍環(huán)境信息采集分析控制系統(tǒng)。
(1)豬舍通風(fēng)系統(tǒng)具有位于豬舍屋頂中間部位的三個(gè)排空氣口，排空氣口上部具有可產(chǎn)生虹吸作用的出風(fēng)管道，豬舍兩側(cè)設(shè)有進(jìn)風(fēng)窗。敞開的通風(fēng)管可正常保持豬舍內(nèi)的通風(fēng);排氣扇可向外界抽風(fēng)，從而保證豬舍內(nèi)的通風(fēng)。
(2)一種豬舍增加空氣濕度的設(shè)備，包括設(shè)置在豬舍內(nèi)的鋼絲繩和搭在鋼絲繩上的多個(gè)濕麻袋。設(shè)置數(shù)量相當(dāng)?shù)匿摻z繩并搭放適量的麻袋來調(diào)整空氣的濕度，就基本上能夠滿足豬舍內(nèi)部對(duì)空氣加濕的需要。
(3)豬舍采暖保溫裝置：熱水爐，熱水爐連接有主出水管和主回水管，主出水管連通多個(gè)細(xì)散熱管，細(xì)散熱管相互平行的鋪設(shè)在豬舍網(wǎng)床的背部，細(xì)散熱管另一端與主回水管相連通。該豬舍采暖保溫裝置是由熱水循環(huán)加熱對(duì)豬舍進(jìn)行采暖保溫的，細(xì)散熱管相互平行的鋪設(shè)在豬舍網(wǎng)床的背部，細(xì)散熱管另一端與主回水管相連通。
(4)一種畜禽舍環(huán)境分析控制系統(tǒng)，包括采集控制模塊、傳輸控制模塊和監(jiān)控模塊。以上研究可以對(duì)畜禽舍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并及時(shí)改變畜禽舍環(huán)境。
4.3主要技術(shù)指標(biāo)
豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)研究，主要針對(duì)豬舍內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)、濕度控制、采暖保溫方式及設(shè)備、信息采集分析系統(tǒng)等的研究，實(shí)現(xiàn)豬舍內(nèi)環(huán)境自動(dòng)控制，自動(dòng)通風(fēng)、濕度、溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)采暖，信息采集等。
研究的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，使用成本低，通風(fēng)效果好的通風(fēng)系統(tǒng)，一種節(jié)約能源、成本極低、制作極為簡單的增加空氣濕度的設(shè)備，一種結(jié)構(gòu)簡單，熱能損耗小，熱交換效率高，室內(nèi)溫度均勻的豬舍采暖保溫裝置，是一種操作方便、安全畜禽舍環(huán)境信息采集分析系統(tǒng)。
五、解決的主要問題和要求及解決辦法
5.1解決的主要問題和要求
(1)豬舍環(huán)境控制過程中，主要會(huì)出現(xiàn)的問題：
�、儇i舍通風(fēng)效果不穩(wěn)定;
�、谠黾迂i舍濕度的設(shè)備不能全面控制豬舍濕度;
�、圬i舍采暖保溫裝置易損壞;
�、茇i舍環(huán)境信息采集分析控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。
這些問題將直接影響豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)的控制效果，提出以下要求：
�、俦ＷC通風(fēng)窗口和通風(fēng)系統(tǒng)的持續(xù)、大面積通風(fēng);
�、诒ＷC增加豬舍空氣濕度的設(shè)備加濕效果顯著;
③保證豬舍采暖保溫裝置不易損壞;
�、鼙ＷC豬舍環(huán)境信息采集分析控制系統(tǒng)操作穩(wěn)定。
5.2解決辦法
根據(jù)問題和要求提出解決辦法：改進(jìn)通風(fēng)窗口的形狀和位置;調(diào)整麻袋間的搭放距離和搭放個(gè)數(shù);選擇良好的出水管和主回水管材質(zhì);對(duì)各模塊的接收和反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整斷電模塊。
六、達(dá)到的效果
(1)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在豬舍通風(fēng)系統(tǒng)上的缺陷，該豬舍通風(fēng)系統(tǒng)具有位于豬舍屋頂中間部位的排空氣口，排空氣口上部具有可產(chǎn)生虹吸作用的出風(fēng)管道，豬舍的兩側(cè)設(shè)有進(jìn)風(fēng)窗，通過進(jìn)風(fēng)窗可控制對(duì)流的大小，操作方便，且可廣泛應(yīng)用于各種豬舍內(nèi)。
(2)針對(duì)原有通風(fēng)窗口的缺陷，該研究提供一種有利于夏季豬舍保持低溫的豬舍通風(fēng)窗口，通風(fēng)窗口的窗臺(tái)面和窗頂面與水平面夾角為15℃，使得只有很少量的熱風(fēng)進(jìn)入豬舍內(nèi)部的活動(dòng)空間，從氣流傳導(dǎo)這一項(xiàng)保證了豬舍溫度 不會(huì)有較大的升高。另一方面，傾斜窗臺(tái)在下雨的時(shí)候，雨水不會(huì)順著窗臺(tái)進(jìn)入豬舍而造成內(nèi)墻面的破壞。
(3)該研究在現(xiàn)有增加空氣濕度的設(shè)備存在的弊端和不足方面進(jìn)行研究，提供一種節(jié)約能源、成本極低、制作極為簡單的增加空氣濕度的設(shè)備。本研究只是利用生產(chǎn)中極為常見的舊麻袋，就能夠完成對(duì)空氣進(jìn)行加濕的任務(wù)，又提高空氣濕度，減少一些細(xì)菌病毒在空氣中傳播。
(4)針對(duì)現(xiàn)有豬舍采暖的技術(shù)缺陷，該豬舍采暖保溫裝置是由熱水循環(huán)加熱對(duì)豬舍進(jìn)行采暖保溫，熱水爐加熱后的水經(jīng)熱水爐連接的主出水管通至每個(gè)豬舍，在豬舍內(nèi)的主出水管上連通多個(gè)細(xì)散熱管，細(xì)散熱管相互平行的鋪設(shè)在豬舍網(wǎng)床的背部，細(xì)散熱管另一端與主回水管相連通。這種采暖方式使室內(nèi)無空氣分層現(xiàn)象，室內(nèi)溫度均勻，熱交換效率高，熱能損失小進(jìn)節(jié)省大量能源。
七、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益分析
7.1經(jīng)濟(jì)效益?
提高生產(chǎn)效率。豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)的運(yùn)用，一方面也可以減少養(yǎng)豬的人工成本，傳統(tǒng)養(yǎng)殖單位產(chǎn)品的工資福利成本為30元/頭，引用豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)工資福利降低為17.9元/頭;另一方面也可以減少傳統(tǒng)飼喂的能耗，降低生產(chǎn)成本的5%左右。
7.2社會(huì)效益?
提高農(nóng)民的收入。目前我國的養(yǎng)殖戶多數(shù)還處于傳統(tǒng)養(yǎng)殖階段，勞動(dòng)效率低、生產(chǎn)成本高、豬的繁殖成績不佳等問題，直接影響到了農(nóng)民的收入，打擊農(nóng)民的勞動(dòng)積極性。豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用可以提高養(yǎng)殖戶的勞動(dòng)效率、降低生產(chǎn)的成本，大大的增加了農(nóng)民的收入，起到了穩(wěn)定社會(huì)的作用。
7.3成果應(yīng)用成效
降低生產(chǎn)成本。豬舍環(huán)境控制系統(tǒng)通過對(duì)通風(fēng)、采暖、環(huán)境信息采集分析和控制的技術(shù)的改進(jìn)，提高了資源利用效率，減少了生產(chǎn)成本。增加經(jīng)濟(jì)效益。
本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)研究不但可以填補(bǔ)我國在設(shè)備自主設(shè)計(jì)上的空白，還對(duì)我國豬舍環(huán)境控制整套系統(tǒng)進(jìn)行了創(chuàng)新，有別于以往的單機(jī)設(shè)備的制造，實(shí)現(xiàn)資源有效利用，減少資源浪費(fèi)。起到了示范帶動(dòng)作用。
八、研究的不足及改進(jìn)意見
目前增加豬舍空氣濕度的設(shè)備不利于自動(dòng)化控制;畜禽舍環(huán)境信息采集分析控制系統(tǒng)在斷電的時(shí)候不能正常運(yùn)行。改進(jìn)意見是將麻袋用噴灑式噴頭代替;保障豬舍持續(xù)供電，定時(shí)檢修電路。保證畜禽舍環(huán)境信息采集分析控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
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