基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統技術方案

基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統，包括太陽能電池板、光伏控制器、蓄電池組、環境監測系統、制冷降溫系統、換氣系統、單片機控制器、中間繼電器、交流接觸器、模擬量模塊和人機交互觸摸屏，太陽能電池板覆蓋鋪設安裝牛舍的頂棚上，太陽能電池板通過光伏控制器與蓄電池組電連接，單片機控制器分別與制冷降溫系統和換氣系統信號連接，單片機控制器通過模擬量模塊與環境監測系統信號連接，單片機控制器與人機交互觸摸屏信號連接，蓄電池組分別與單片機控制器、制冷降溫系統、換氣系統和人機交互觸摸屏電連接。本發明專利技術節約能源，經濟效益好，成本低，能夠實時監測牛舍中的溫度、濕度和氣體組分含量，及時有效對牛舍進行降溫和空氣換新。

【技術實現步驟摘要】
基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統
本專利技術涉及畜禽養殖環境控制領域，具體的說，涉及一種基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統。
技術介紹
國內外大量的相關資料及研究表明，引發肉牛熱應激，臨界最低的生長環境溫度為27.0℃，中度熱應激的臨界最低生長環境溫濕度指數（TH）為79，當奶肉牛生長環境溫濕度指數（THI）為88時，則會嚴重熱應激只是肉牛生產性能下降，使肉牛產生不適甚至死亡。夏季天氣炎熱，進入6月后牛舍中的肉牛就會處于熱應激狀態，而熱應激會顯著影響肉牛的繁殖能力和患病幾率，造成養殖戶嚴重經濟效益損失。為了降低牛熱應激帶來的影響，降低因此產生的經濟損失，降低牛舍溫度就顯得尤為重要。在我國的肉牛養殖行業中，為了保證肉牛的生產能力，總是以高產基因的優劣作為選育的主要標準，而忽略對于抗熱應激基因的選擇。因此，肉牛在高溫高濕的耐受力方面則往往不夠。在中國，為了減弱高溫對肉牛的不利，常采用降溫措施有:風扇降溫、房舍遮陽降溫、高壓噴霧風機、濕簾風機降溫等。這其中，以高壓噴霧風機和濕簾風機系統的降溫增濕效果最好。高壓噴霧風機系統主要包括高壓噴霧裝置,環流風機以及集約化控制主機；其中高壓噴霧裝置的噴頭安裝在牛舍橫梁上,噴頭的位置要保證噴霧粒子在落到牛舍地面時完全蒸發；環流風機安裝位置距地面高度小于噴頭的安裝高度,朝向為縱向；所述集約化控制主機控制高壓噴霧裝置和環流風機的自動開啟和關閉.這種降溫增濕方式是通過在合理的位置安裝高壓噴霧管路和環流風機,使霧滴在舍內空間分布均勻來提高系統的降溫效率。然而這種降溫增濕噴出的水對舍內的濕度系數提升過于明顯，雖然為了降低溫度，但是加強噴霧導致了室內濕度過高，所以舍內控制到適合肉牛的生長和繁殖的溫濕度是比較困難的，噴淋較噴霧降溫效果雖然很明顯，但是噴淋所產生的水量也比較大，常常會導致牛床積水，料道積水，導致肉牛的采食率以及對飼料的利用率降低，同時也使牛體產生不適。濕簾風機系統作為另一種常用的降溫增濕系統其降溫原理是當風機在運行的時候會進入到腔內產生的負壓，讓冷風機外面的空氣流經多孔的濕潤的濕簾表面，使濕簾空氣的干球溫度降到接近于冷風機外的空氣的濕球溫度，冷風機的出口的干球溫度需要比室外的溫度低5-12攝氏度，在干燥的地區可以達到15攝氏度，空氣越干燥，其溫差就會越大，而且降溫的效果會越好。由于空氣都是從外面接引到室內的，這個也叫正壓系統，所以才可以保持室內空氣的持續清新；由于冷風機原理是利用蒸發降溫，這樣不僅使牛舍的溫度得到降低，同時達到了一定增濕效果。但是，事物往往是具有兩面性的。濕簾風機系統作為一種比較實用的牛舍降溫增濕裝置，雖然有著許多優點，但仍存在這一些缺點。濕簾風機系統在夜間持續工作會造成空間濕度過大的情況。對肉牛來講，高溫高濕危害極為嚴重。在高溫時蒸發散熱是機體的主要散熱途徑，當環境濕度增加時，由于空氣中已經飽含水分，汗液不容易蒸發，留在皮膚表面，蒸發散熱的效果就會嚴重減弱，擾亂正常生理機能，加劇熱應激對機體的損傷，誘發暑病。肉牛在低溫高濕情況下，也增加了為維持體溫而額外產生的能量消耗，肉牛的料肉比上升，增加養殖成本。對犢牛來講，低溫高濕時危害更大。空氣中水汽容熱量及導熱性增大，加劇牛體非蒸發散熱，而犢牛的體溫調節機能不強，失熱過多，易使其受涼甚至凍傷，增加機體冷應激損傷。在低溫高濕的條件下，牛易患各種感冒性疾患和消化道疾病。通過分析兩種常用的降溫增濕裝置，我們可以發現兩種裝置都會造成牛舍濕度過大的現象。而肉牛在潮濕環境中又容易出現各種問題，直接導致養殖戶經濟造成損失。因此，急需一種可以既做到牛舍降溫需要，同時又能夠保證濕度相對偏低的裝置。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統，本專利技術節約能源，經濟效益好，成本低，能夠實時監測牛舍中的溫度、濕度和氣體組分含量，及時有效對牛舍進行降溫和空氣換新。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統，包括太陽能電池板、光伏控制器、蓄電池組、環境監測系統、制冷降溫系統、換氣系統、單片機控制器、中間繼電器、交流接觸器、模擬量模塊和人機交互觸摸屏，牛舍的長度方向為前后方向且沿東西方向設置，太陽能電池板覆蓋鋪設安裝牛舍的頂棚上，太陽能電池板與光伏控制器電連接，光伏控制器與蓄電池組電連接，環境監測系統、制冷降溫系統和換氣系統均設置在牛舍中，單片機控制器通過中間繼電器與交流接觸器信號連接，交流接觸器分別與制冷降溫系統和換氣系統信號連接，單片機控制器通過模擬量模塊與環境監測系統信號連接，單片機控制器與人機交互觸摸屏信號連接，蓄電池組分別與單片機控制器、制冷降溫系統、換氣系統和人機交互觸摸屏電連接。環境監測系統包括若干組監測單元，各組監測單元沿牛舍的長度方向等間距設置在牛舍內中部，每組監測單元均包括溫度傳感器、濕度傳感器和氣體傳感器，單片機控制器通過模擬量模塊分別與各個溫度傳感器、各個濕度傳感器和各個氣體傳感器信號連接。制冷降溫系統包括濕簾、若干個冷風機、水槽、水泵、制冷水箱和制熱水箱，濕簾安裝在牛舍的左側墻體上，各個冷風機沿前后方向并排設置在濕簾的左側，各個冷風機朝向濕簾吹風，水槽沿前后方向設置在牛舍內左側部且位于濕簾的下方，濕簾的底部設置有排水管，排水管的出水口伸入到水槽內，水槽的底部出水口與水泵的進水口之間連接有第一管路，制冷水箱為中空圓環形結構，制熱水箱為圓筒形結構，制冷水箱的內圓直徑大于制熱水箱的外圓直徑，制冷水箱同中心套裝在制熱水箱的外部，制熱水箱的外圓周上均勻鋪設安裝有若干塊半導體制冷片，各塊半導體制冷片的制熱面與制熱水箱的外圓接觸，各塊半導體制冷片的制冷面與制冷水箱的內圓接觸，制冷水箱的外圓左側上部進水口與水泵的出水口之間連接有第二管路，制冷水箱的外圓右側下部出水口與濕簾的頂部進水口之間連接有第三管路，制熱水箱的頂部設有進水管，制熱水箱的底部設有出水管，進水管連接外部冷水源，出水管連接外部熱回收利用系統，交流接觸器分別與各個冷風機、水泵和各塊半導體制冷片信號連接，蓄電池組分別與各個冷風機、水泵和各塊半導體制冷片電連接。換氣系統包括若干個負壓風機，各個負壓風機沿前后方向并排安裝在牛舍的右側墻體上，各個負壓風機與濕簾左右對應設置，交流接觸器分別與各個負壓風機信號連接，蓄電池組分別與各個負壓風機電連接。人機交互觸摸屏安裝在牛舍的外墻或大門外部。制冷水箱底部設有支架，半導體制冷片的供電導線穿過制熱水箱外圓和制冷水箱內圓底部形成的圓環形間隙，制冷水箱外部設有龍門架，龍門架的橫梁位于制冷水箱正上方，橫梁上設有電動葫蘆，制熱水箱頂部設有掛環，電動葫蘆通過鎖鏈與掛環連接。本專利技術相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著的進步，具體地說，本專利技術的牛舍長度方向沿東西方向設置，在牛舍的頂棚鋪設安裝太陽能電池板，太陽能電池板將太陽能轉化成電能并通過光伏控制器將電能儲存到蓄電池組中，蓄電池組單片機控制器、各個冷風機、水泵、各塊半導體制冷片、各個負壓風機和人機交互觸摸屏提供電源，節約能源，經濟效益好，降低成本，各個溫度傳感器分別監測牛舍內本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統，其特征在于：包括太陽能電池板、光伏控制器、蓄電池組、環境監測系統、制冷降溫系統、換氣系統、單片機控制器、中間繼電器、交流接觸器、模擬量模塊和人機交互觸摸屏，牛舍的長度方向為前后方向且沿東西方向設置，太陽能電池板覆蓋鋪設安裝牛舍的頂棚上，太陽能電池板與光伏控制器電連接，光伏控制器與蓄電池組電連接，環境監測系統、制冷降溫系統和換氣系統均設置在牛舍中，單片機控制器通過中間繼電器與交流接觸器信號連接，交流接觸器分別與制冷降溫系統和換氣系統信號連接，單片機控制器通過模擬量模塊與環境監測系統信號連接，單片機控制器與人機交互觸摸屏信號連接，蓄電池組分別與單片機控制器、制冷降溫系統、換氣系統和人機交互觸摸屏電連接。/n

【技術特征摘要】
1.基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統，其特征在于：包括太陽能電池板、光伏控制器、蓄電池組、環境監測系統、制冷降溫系統、換氣系統、單片機控制器、中間繼電器、交流接觸器、模擬量模塊和人機交互觸摸屏，牛舍的長度方向為前后方向且沿東西方向設置，太陽能電池板覆蓋鋪設安裝牛舍的頂棚上，太陽能電池板與光伏控制器電連接，光伏控制器與蓄電池組電連接，環境監測系統、制冷降溫系統和換氣系統均設置在牛舍中，單片機控制器通過中間繼電器與交流接觸器信號連接，交流接觸器分別與制冷降溫系統和換氣系統信號連接，單片機控制器通過模擬量模塊與環境監測系統信號連接，單片機控制器與人機交互觸摸屏信號連接，蓄電池組分別與單片機控制器、制冷降溫系統、換氣系統和人機交互觸摸屏電連接。


2.根據權利要求1所述的基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統，其特征在于：環境監測系統包括若干組監測單元，各組監測單元沿牛舍的長度方向等間距設置在牛舍內中部，每組監測單元均包括溫度傳感器、濕度傳感器和氣體傳感器，單片機控制器通過模擬量模塊分別與各個溫度傳感器、各個濕度傳感器和各個氣體傳感器信號連接。


3.根據權利要求2所述的基于溫濕度監測的牛舍降溫控制系統，其特征在于：制冷降溫系統包括濕簾、若干個冷風機、水槽、水泵、制冷水箱和制熱水箱，濕簾安裝在牛舍的左側墻體上，各個冷風機沿前后方向并排設置在濕簾的左側，各個冷風機朝向濕簾吹風，水槽沿前后方向設置在牛舍內左側部且位于濕簾的下方，濕簾的底部設置有排水管，排水管的出水口伸入到水槽內，水槽的底部出水口與水泵的進水口之間連...

【專利技術屬性】
技術研發人員：段歡歡，楊濤，張品，劉群生，杜娟麗，溫宇凱，馬永行，
申請(專利權)人：河南牧業經濟學院，
類型：發明
國別省市：河南;41