CN111919761B - 一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***。为了克服无法全面、准确地检测养殖场中各个部位的氨气浓度的问题；本发明应用于设置有漏缝地板的养殖场，包括氨气监测模块，分布设置在***物空间内；氨气监测模块包括氨气传感器和伸缩杆，伸缩杆的一端设置在漏缝地板上，氨气传感器设置在伸缩杆上；摄像头模块，分别设置在养殖空间的顶部；中央监控模块，分别与氨气传感器和摄像头模块通信连接，接收氨气浓度信号和视频流信号，并分析处理。通过分布排列的氨气监测模块，能够全面、准确地检测养殖场内各个位置的横向和纵向的氨气分布，便于有针对性地及时清理***物以及氨气，避免氨气影响牲畜的健康生长，保证养殖质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种养殖环境监测领域，尤其涉及一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***。
背景技术
随着人口的发展和对食物品质的需求，而家禽、家畜作为食物中重要的一环，现在对规模化养殖有着很大的需求，且对养殖的质量也有着一定要求。牲畜的***物堆积会产生氨气，氨气是养殖场气体污染的重要气体，对牲畜以及养殖户的健康都有一定的影响。且在密闭空间内氨气的累积会有一定的发生***的危险。
虽然现在的养殖场逐步加入电气设备，进行电气化养殖，但是养殖户对氨氮气体无法有效进行监测，氨氮气体的监测往往通过手动来完成，效率低下且具有安全隐患。
例如，一种在中国专利文献上公开的“一种生猪养殖用肥猪舍氨气监测***”，其公告号CN209449427U，包括猪舍、洗气罐和氨气监测***，所述猪舍顶部内壁通过螺丝钉固定安装有氨气监测仪，所述猪舍一侧内部均匀放置有三个洗气罐，所述洗气罐用于盛装洗气清水。虽然在猪舍顶部设置有氨气监测仪，但是只能检测一个整体的氨气浓度值，不能保证检测的精度和准确性，不能全面地检测猪舍中各个部位的氨气浓度。
发明内容
本发明主要解决现有技术无法全面、准确地检测养殖场中各个部位的氨气浓度的问题；提供一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，能够全面、准确地监测养殖场中各个部位的氨气浓度分布，能够辅助养殖，保证养殖牲畜的质量。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，应用于设置有漏缝地板的养殖场，所述漏缝地板将养殖场的空间分为上方的养殖空间和下方的***物空间，所述的生长环境实时监测***包括
若干氨气监测模块，分布设置在***物空间内；氨气监测模块包括氨气传感器和伸缩杆，伸缩杆的一端设置在漏缝地板上，氨气传感器设置在伸缩杆上；
若干摄像头模块，分别设置在养殖空间的顶部；
中央监控模块，分别与氨气传感器和摄像头模块通信连接，接收氨气浓度信号和视频流信号，并分析处理。
漏缝地板将养殖场的空间在纵向上分为养殖空间和***物空间，在漏缝地板的上方，即养殖空间中养殖牲畜，牲畜的***物通过漏缝地板的漏缝进入到***物空间中，之后对***物空间中的***物集中处理。氨气监测模块呈分布设置在***物空间中，能够分别监测各个位置的氨气浓度，将氨气浓度信号传递到中央监控模块，对养殖场空间中各个部分的氨气浓度分布进行监控，便于及时对***物空间的***物进行处理，避免氨气堆积带来的安全隐患和避免影响牲畜的健康生长。氨气传感器安装在伸缩杆上，能够检测氨气在纵向上的分布，能够更加准确地检测氨气的分布，也能通过在纵向上的氨气浓度分布来分析判断是否有大量氨气流入养殖空间中，保证氨气不会影响牲畜的健康生长，保证养殖质量。
作为优选，所述的伸缩杆与中央监控模块连接，伸缩杆包括固定部和伸缩部，伸缩部设置在固定部内，部分暴露在固定部外；固定部设置有伸缩部的另一端与漏缝地板固定连接；氨气传感器包括第一氨气传感器和第二氨气传感器；第一氨气传感器设置在伸缩部暴露于固定部外的一端，第二氨气传感器设置在固定部的侧面。
第一氨气传感器随伸缩杆在纵向上位移，第二氨气传感器固定设置在伸缩杆的固定部，位置保持不动，通过比较两者监测到氨气浓度，能够得到实时的纵向氨气浓度分布，通过分析判断氨气是否大量渗入养殖空间中，及时处理***物空间中的氨气，避免氨气渗入养殖空间中从而影响牲畜的健康生长。
作为优选，所述的氨气监测模块呈阵列分布在***物空间内。氨气监测模块呈阵列排布，能够检测横向空间中氨气浓度的分布，从而能够针对性地对部分区域内的***物和氨气进行清理，提高工作效率，减少清理设备的无效动作，节省能源。
作为优选，所述的阵列分布的氨气监测模块中各行之间错位设置。每行之间错位设置，能够更全面地检测横向空间中氨气浓度的分布。
作为优选，所述的伸缩杆为气压伸缩杆，固定部为气压伸缩杆的缸筒；伸缩部为气压伸缩杆的活塞杆。使用气压伸缩杆，利用中央监控模块控制气压伸缩杆的伸缩，从而方便监测纵向的氨气浓度变化。
作为优选，在所述的漏缝地板上方固定设置有圆顶凸起；所述的圆顶凸起覆盖设置在氨气监测模块的正上方。设置圆顶凸起，避免***物通过漏缝地板的漏缝落在氨气监测模块上，从而影响正常的***物处理工作以及影响氨气监测工作。也能够避免由于牲口的频繁踩踏而影响氨气监测模块的稳定性。
作为优选，所述的圆顶凸起为中空的圆顶凸起，圆顶凸起的内部设置有第三氨气传感器。由于氨气的密度小于空气的密度，当氨气通过漏缝地板的漏缝渗入到养殖空间时，部分的氨气留在圆顶凸起的中空部分中，通过第三氨气传感器监测渗入到养殖空间的氨气浓度，当第三氨气传感器监测到的氨气浓度超过设定的阈值时，进行报警，对下方的***物空间进行清理。
作为优选，所述的生长环境实时监测***还包括洒水模块，所述的洒水模块包括环形洒水喷头、电磁阀和输水管道；所述的环形洒水喷头套设在氨气监测模块外，输水管道包括相互连接的总输水管道和若干分输水管道，分输水管道分别与一个环形洒水喷头连接，电磁阀分别设置在总输水管道与各分输水管道之间，电磁阀与中央监控模块连接。当某个氨气传感器监测到的氨气浓度大于设定好的阈值时，中央监控模块控制该位置的电磁阀打开，该位置的环形洒水喷头洒水，降低该区域的氨气浓度。
作为优选，所述的环形洒水喷头设置在圆形凸起的覆盖范围内。使用该方案，避免***物污染洒水喷头。
作为优选，所述的摄像头模块包括高清摄像头和红外摄像头。当某个氨气传感器监测到的氨气浓度存在明显错误，如返回值一直为零时，通过高清摄像头拍摄视频流判断该区域是否有***物污染了氨气传感器，排查监测错误的原因。通过红外摄像头监测养殖场内的最高温变化，当温度上升的速率达到设定的阈值时，中央监控模块报警，存在发生火灾的可能，打开养殖场的降温***，打开洒水模块，进行洒水，避免火灾或***的发生。
本发明的有益效果是：
1.氨气监测模块准确监测纵向的氨气浓度分布，分析判断氨气是否大量渗入养殖空间，方便及时对***物和氨气进行处理，避免氨气影响牲畜的健康生长，保证养殖质量。
2.氨气监测模块阵列分布，监测养殖场内各个部位的氨气浓度分布，监测全面，有针对性地对局部的氨气浓度进行控制，提高清理设备的使用效率，避免能量的浪费。
3.设置圆顶凸起，避免***物污染氨气监测模块，保证监测的准确性。
附图说明
图1是本发明的一种生长环境实时监测***布置示意图。
图2是本发明的一种氨气监测模块的结构示意图。
图3是本发明的一种氨气监测模块的分布示意图。
图4是本发明的一种洒水模块结构示意图。
图5是本发明的一种投入式氨气含量检测器的结构示意图。
图中1.氨气监测模块，2.氨气传感器，21.第一氨气传感器，22.第二氨气传感器，23.第三氨气传感器，3.伸缩杆，31.固定部，32.伸缩部，4.摄像头模块，5.圆顶凸起，6.洒水模块，61.环形洒水喷头，62.电磁阀，7.输水管道，71.总输水管道，72.分输水管道，8漏缝地板，1101.背板，1102.塞柱，1103.氨气含量传感器，1104.金属棒，1105.电磁铁，1106.磁铁，1107.气孔，1108.采样筒，1109.棉线，1110.透明板，1111.金属壳。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，如图1所示，应用于设置有漏缝地板8的养殖场，漏缝地板8将养殖场的空间分为上方的养殖空间和下方的***物空间。
漏缝地板8将养殖场的空间在纵向上分为养殖空间和***物空间，在漏缝地板8的上方，即养殖空间中养殖牲畜，牲畜的***物通过漏缝地板8的漏缝进入到***物空间中，之后对***物空间中的***物集中处理。
一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***包括氨气监测模块1、摄像头模块4和中央监控模块以及洒水模块6。氨气监测模块1、摄像头模块4分别与中央监控模块通信连接，洒水模块6与中央监控模块电连接。中央监控模块还连接有其他执行模块，例如***物清理模块、排风扇等养殖场通用的电气设备。
氨气监测模块1将监测到的氨气浓度信号传递给中央监控模块，摄像头模块4将拍摄到的视频流信号或红外信号传递到中央监控模块；在中央监控模块对传递的信号进行分析处理后，控制执行模块，例如在本实施例中的洒水模块6进行洒水操作。
摄像头模块4分别设置在养殖空间的顶部。摄像头模块4包括高清摄像头和红外摄像头。
当某个氨气传感器2监测到的氨气浓度存在明显错误，如返回值一直为零时，通过高清摄像头拍摄视频流判断该区域是否有***物污染了氨气传感器2，排查监测错误的原因。
通过红外摄像头监测养殖场内的最高温变化，当温度上升的速率达到设定的阈值时，该阈值通过历史数据得出，中央监控模块报警，表示存在发生火灾的可能，打开养殖场的降温用的执行模块，例如打开洒水模块6进行洒水，避免火灾或***的发生。
如图2所示，氨气监测模块1包括氨气传感器2和伸缩杆3，伸缩杆3的一端固定设置在漏缝地板8上，氨气传感器2设置在伸缩杆3上。
伸缩杆3与中央监控模块连接，伸缩杆3包括固定部31和伸缩部32。伸缩部32设置在固定部31内，伸缩部32部分暴露在固定部31外。固定部31设置有伸缩部32的另一端与漏缝地板8固定连接。在本实施例中，伸缩杆2为气压伸缩杆，固定部31为气压伸缩杆的缸筒；伸缩部32为气压伸缩杆的活塞杆。
氨气传感器2包括第一氨气传感器21和第二氨气传感器22。第一氨气传感器21设置在伸缩部32暴露于固定部31外的一端，第二氨气传感22器设置在固定部31的侧面。
第一氨气传感器31随伸缩杆2在纵向上位移，第二氨气传感器32固定设置在伸缩杆2的固定部31，位置保持不动。通过比较两者监测到氨气浓度，能够得到实时的纵向氨气浓度分布，通过分析判断氨气是否大量渗入养殖空间中，及时处理***物空间中的氨气，避免氨气渗入养殖空间中从而影响牲畜的健康生长，保证养殖质量。
在漏缝地板8上方固定设置有圆顶凸起5。圆顶凸起5覆盖设置在氨气监测模块的正上方。
设置圆顶凸起5，避免***物通过漏缝地板8的漏缝落在氨气监测模块1上，从而影响正常的***物处理工作以及影响氨气监测工作。也能够避免由于牲口的频繁踩踏而影响氨气监测模块1的稳定性。
圆顶凸起5为中空的圆顶凸起5，圆顶凸起5的内部设置有第三氨气传感器23。
由于氨气的密度小于空气的密度，当氨气通过漏缝地板8的漏缝渗入到养殖空间时，部分的氨气留在圆顶凸起5的中空部分中，通过第三氨气传感器23监测渗入到养殖空间的氨气浓度，当第三氨气传感器23监测到的氨气浓度超过设定的阈值时，进行报警，中央监控模块控制***物清理模块对下方的***物空间进行清理。
如图5所示，监测***还包括投入式氨气含量检测器，投入式氨气含量检测器包括金属壳1111、背板1101、金属棒1104、透明板1110、光敏电阻、采样筒1108、塞柱1102、氨气含量传感器1103、通信模块、磁铁1106、电磁铁1105、控制器和电池，金属壳1111呈两端开口的圆柱状或圆锥状壳体，背板1101安装在金属壳1111背端，透明板1110安装在金属壳1111前端，金属棒1104与金属壳1111固定连接，透明板1110中部加工有用于镶嵌金属棒1104前端的孔，金属棒1104前端与透明板1110齐平，金属棒1104中空，金属棒1104前端加工有若干个小孔，若干个小孔均通过棉线1109连到金属棒1104的中空，金属棒1104的中空填充有食盐溶液，金属壳1111、背板1101、金属棒1104以及透明板1110之间的连接处均填充密封胶形成密封，光敏电阻、采样筒1108、塞柱1102、氨气含量传感器1103、通信模块、磁铁1106和电磁铁1105均安装在金属壳1111内，光敏电阻检测金属壳1111内的光强度，透明板1110还开设有采样孔，采样筒1108前端封闭并与采样孔内壁抵接，采样筒1108后端开设盲孔并套在塞柱1102上，塞柱1102与金属壳1111固定连接，氨气含量传感器1103嵌入塞柱1102前端并位于采样筒1108内，采样筒1108前端与采样孔抵接处开有气孔1107，气孔1107与采样筒1108后端连通，磁铁1106和电磁铁1105分别镶嵌在采样筒1108和塞柱1102内，磁铁1106和电磁铁1105位置对应，光敏电阻、电磁铁1105、氨气含量传感器1103以及通信模块均与控制器连接，电池为其他元件供电。
养殖场的家畜会被食盐溶液吸引而舔食金属棒1104前端，同时也顺带舔食了透明板1110上覆盖的污物，如粪便或洒落的饲料等，此时光敏电阻会检测到更强的光线，而后控制器控制电磁铁1105产生与磁铁1106相斥的磁场，推动采样筒1108向前伸出，采样筒1108与塞柱1102之间的容腔变大，形成负压，随着采样筒1108的伸出，气孔1107露出透明板1110，空气流入采样筒1108内，由氨气含量传感器1103检测其中的氨气含量，并由控制器内自带的存储空间存储，而后由通信模块发出。而后控制器控制电磁铁1105产生与磁铁1106相吸的磁场，采样筒1108向后撤回，采样筒1108内的气体会被挤压出气孔1107，形成气流，帮助清洁采样孔附近，最终采样筒1108和透明板1110基本形成密闭，避免污物的快速污染。投入式氨气含量检测器推荐固定在墙壁下部或地面上使用，对于液态污物较少的情形下，投入式氨气含量检测器具有良好的工作状态，能够抵近检测家畜所处环境中的氨气含量。投入式氨气含量检测器虽然一定程度上能够抵御污物污染，但不排除某些恶劣情况下，尤其是液态污物会造成本装置需要清洗。不过这不影响投入式氨气含量检测器能够起到预期作用。
如图3所示，氨气监测模块1分布设置在***物空间内；氨气监测模块1呈阵列分布在***物空间内。阵列分布的氨气监测模块1中各行之间错位设置。因为圆顶凸起5设置在氨气监测模块1的正上方，所以图中圆顶凸起5的分布即为氨气监测模块1的分布。
氨气监测模块1呈阵列排布，能够监测横向空间中氨气浓度的分布，从而能够针对性地对部分区域内的***物和氨气进行清理，提高工作效率，减少***物清理模块的无效动作，节省能源。每行之间错位设置，能够更全面、均匀地监测横向空间中氨气浓度的分布。
氨气监测模块1呈分布设置在***物空间中，能够分别监测各个位置的氨气浓度，将氨气浓度信号传递到中央监控模块，对养殖场空间中各个部分的氨气浓度分布进行监控，便于及时对***物空间的***物进行处理，避免氨气堆积带来的安全隐患和避免影响牲畜的健康生长。
如图4所示，洒水模块6包括环形洒水喷头61、电磁阀62和输水管道7。
环形洒水喷头61套设在氨气监测模块1外，环形洒水喷头61设置在圆形凸起5的覆盖范围内。能够避免***物污染洒水喷头。输水管道7包括相互连接的总输水管道71和若干分输水管道72。分输水管道72分别与一个环形洒水喷头61连接，电磁阀62分别设置在总输水管道71与各分输水管道72之间，电磁阀62与中央监控模块连接。
当某个氨气传感器监测1到的氨气浓度大于设定好的阈值时，中央监控模块控制该位置的电磁阀62打开，该位置的环形洒水喷头61洒水，降低该区域的氨气浓度。
本实施例通过阵列排布的氨气监测模块以及氨气监测模块的伸缩杆设置，能够全面、准确地检测养殖场内各个位置的横向和纵向的氨气分布，便于有针对性地及时清理***物以及氨气，避免氨气影响牲畜的健康生长，保证养殖质量。同时能够针对局部进行***物和氨气处理，能够提高***物清理设备的工作效率，减少能量的浪费。
Claims (10)
1.一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，应用于设置有漏缝地板（8）的养殖场，所述漏缝地板（8）将养殖场的空间分为上方的养殖空间和下方的***物空间，其特征在于，所述的生长环境实时监测***包括
若干氨气监测模块（1），分布设置在***物空间内；氨气监测模块（1）包括氨气传感器（2）和伸缩杆（3），伸缩杆（3）的一端设置在漏缝地板（8）上，氨气传感器（2）设置在伸缩杆（3）上；
若干摄像头模块（4），分别设置在养殖空间的顶部；
中央监控模块，分别与氨气传感器（2）和摄像头模块（4）通信连接，接收氨气浓度信号和视频流信号，并分析处理；
监测***还包括投入式氨气含量检测器，投入式氨气含量检测器包括金属壳、背板、金属棒、透明板、光敏电阻、采样筒、塞柱、氨气含量传感器、通信模块、磁铁、电磁铁、控制器和电池，金属壳呈两端开口的圆柱状或圆锥状壳体，背板安装在金属壳背端，透明板安装在金属壳前端，金属棒与金属壳固定连接，透明板中部加工有用于镶嵌金属棒前端的孔，金属棒前端与透明板齐平，金属棒中空，金属棒前端加工有若干个小孔，若干个小孔均通过棉线连到金属棒的中空，金属棒的中空填充有食盐溶液，金属壳、背板、金属棒以及透明板之间的连接处均填充密封胶形成密封，光敏电阻、采样筒、塞柱、氨气含量传感器、通信模块、磁铁和电磁铁均安装在金属壳内，光敏电阻检测金属壳内的光强度，透明板还开设有采样孔，采样筒前端封闭并与采样孔内壁抵接，采样筒后端开设盲孔并套在塞柱上，塞柱与金属壳固定连接，氨气含量传感器嵌入塞柱前端并位于采样筒内，采样筒前端与采样孔抵接处开有气孔，气孔与采样筒后端连通，磁铁和电磁铁分别镶嵌在采样筒和塞柱内，磁铁和电磁铁位置对应，光敏电阻、电磁铁、氨气含量传感器以及通信模块均与控制器连接，电池为其他元件供电；投入式氨气含量检测器固定在墙壁下部或地面上使用。
2.根据权利要求1所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，所述的伸缩杆（3）与中央监控模块连接，伸缩杆（3）包括固定部（31）和伸缩部（32），伸缩部（32）设置在固定部（31）内，部分暴露在固定部（31）外；固定部（31）设置有伸缩部（32）的另一端与漏缝地板（8）固定连接；氨气传感器（2）包括第一氨气传感器（21）和第二氨气传感器（22）；第一氨气传感器（21）设置在伸缩部（32）暴露于固定部（31）外的一端，第二氨气传感器（22）设置在固定部（31）的侧面。
3.根据权利要求1或2所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，所述的氨气监测模块（1）呈阵列分布在***物空间内。
4.根据权利要求3所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，所述的阵列分布的氨气监测模块（1）中各行之间错位设置。
5.根据权利要求2所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，所述的伸缩杆（3）为气压伸缩杆，固定部（31）为气压伸缩杆的缸筒；伸缩部（32）为气压伸缩杆的活塞杆。
6.根据权利要求1或2所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，在所述的漏缝地板（8）上方固定设置有圆顶凸起（5）；所述的圆顶凸起（5）覆盖设置在氨气监测模块（1）的正上方。
7.根据权利要求6所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，所述的圆顶凸起（5）为中空的圆顶凸起（5），圆顶凸起（5）的内部设置有第三氨气传感器（23）。
8.根据权利要求6所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，所述的生长环境实时监测***还包括洒水模块（6），所述的洒水模块（6）包括环形洒水喷头（61）、电磁阀（62）和输水管道（7）；所述的环形洒水喷头（61）套设在氨气监测模块（1）外，输水管道（7）包括相互连接的总输水管道（71）和若干分输水管道（72），分输水管道（72）分别与一个环形洒水喷头（61）连接，电磁阀（62）分别设置在总输水管道（71）与各分输水管道（72）之间，电磁阀（62）与中央监控模块连接。
9.根据权利要求8所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，所述的环形洒水喷头（61）设置在圆顶凸起（5）的覆盖范围内。
10.根据权利要求1所述的一种电气化畜牧养殖场的生长环境实时监测***，其特征在于，所述的摄像头模块（4）包括高清摄像头和红外摄像头。
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