一种自动环境控制猪舍及其环境控制方法

摘要

本发明旨在提供一种自动环境控制猪舍及其环境控制方法，该猪舍包括外墙，以及安装在外墙两侧的风机和水帘；所述的猪舍还包括温度控制模块、空气控制模块、风机控制模块和水帘控制模块。本发明所述的猪舍布局合理，通过自动温度和空气控制系统，控制风机送气，水帘降温，配合合理设置的漏缝板和走道布局最大程度的节约了猪舍内空间，并能够使得猪舍内温度、湿度以及空气洁净度均能控制在较好的范围，保证猪的健康成长。本发明的环境控制方法，通过预设三层温度值，保证了夏天室内的环境温度有三层保障，使温度达到最适宜的程度，并且自动的空气控制系统，能够在氨气超标时自动启动风机换气，保证室内的空气清新。

说明书

技术领域

本发明涉及猪养殖领域，具体涉及一种自动环境控制猪舍及其环境控制方法。

背景技术

猪的历史要追溯到四千万年前，有迹象证明家猪可能来自欧洲和亚洲。在被人们发现的化石中证明有像野猪一样的动物穿梭于森林和沼泽中。野猪首先在中国被驯化，中国养猪的历史可以追溯到新石器时代早、中期。先秦时期据殷墟出土的甲骨文记载，商、周时代已有猪的舍饲。而后随着生产的发展，逐渐产生了对不同的猪加以区分的要求。

饲养猪群的建筑物。根据饲养目的不同，可分为种猪舍、妊娠猪舍、分娩猪舍、育成猪舍、育肥猪舍等。喂饲和饮水一般在舍内进行，舍外留有猪群运动场或粪便通道，舍内用隔墙或隔栏分开。群饲猪栏主要用于妊娠猪、育成猪、育肥猪。猪栏的大小因猪的品种、饲养头数、当地气候条件等而异。种猪、分娩猪一般采用单栏饲养；有的国家推广限位架分娩栏。猪舍分工越细越有利于实现养猪专业化，猪栏的利用率也就越高。小型猪场有的也采用在舍内设置各种猪栏的综合猪舍。

猪舍建筑的平面布置同猪群组合、饲养方式、饲料种类、喂饲设备、喂饲方法等有关。猪舍可建成开敞式、有窗式和密闭式等；屋顶有平顶、单坡、双坡等。①开敞式猪舍。背风向阳，三面有墙，一面敞开式或半敞开，在敞开面常设运动场，也可在运动场喂饲、饮水、排粪。舍内只作躺卧休息用。为在冬季保温，可加设临时挡风设施。②有窗式猪舍。要考虑夏季通风，组织好通风路线。为在夏季不使直射阳光进入舍内，而冬季则有阳光照射猪床，应合理设计窗户上口和屋檐的高度。依靠自然通风的猪舍宽10米左右。猪舍太狭要增加占地面积和围护结构面积，太宽则影响舍内通风。一般中国南方的猪舍宜狭些，北方的猪舍宜宽些。③密闭式猪舍。一般不开窗，由仪器、设备控制舍内的光照、温度、湿度和通风等条件。为防止意外停电的影响，可开设应急窗。其屋顶和墙壁具有保温隔热性能。

中国现有猪舍多数仍以混合结构为主，采用砖墙和屋架承重。若能适当加强屋面和墙体围护结构的保温隔热性能则更有利于猪群生长。猪舍内一般采用水泥地面，便于冲洗，但不利于猪床的保暖和干燥。为减少猪只体温经水泥地面传导散热可加设炉渣或砖砌垫层，或采用架空预制钢筋混凝土地板，也可采用橡胶地面、塑料地面或加温地面等。砖砌猪栏影响夏季通风和冬季光照，且占地面积较大，可采取具有防腐蚀的钢管猪栏或木、竹猪栏等。饲槽构造要简单、坚固耐用，便于饲养喂食和洗刷消毒。缝隙地板要能耐碱蚀、表面平整、坚固耐用，常采用铸铁、钢筋混凝土或铝板制成，缝隙宽度应小于猪蹄接地宽度的一半。

目前，现有技术的猪舍结构布局复杂，养殖空间设计不合理，养殖操作不方便，降温和通风设施设计不足，猪舍内无法很好的控制温度和空气净化度，难以给予猪舍内提供良好的养殖环境。

并且，猪舍的屋顶结构多为单层结构，设计主要是为了防雨遮阳，在夏季阳光强烈的地区，屋顶传递的阳光的热量是非常高的，热量传递至猪舍，造成猪舍温度升高，而猪最适合的养殖温度为20度左右，要保持这一温度，意味着需要投入更多的降温能源损耗。现有的猪舍屋顶设计没有能够降低阳光热量传递的机构。在冬季的时候，因为猪舍内要定期排气降低舍内氨气含量，要保证猪舍内的温度，猪舍需要设计跟多的加热装置，需要损耗的能源也会增加。现有的猪舍屋顶没有设计能够保温的结构。

发明内容

本发明旨在提供一种自动环境控制猪舍及其环境控制方法，该猪舍布局合理、通过风机送气，水帘降温，能够使得猪舍内温度、湿度以及空气洁净度均能控制在较好的范围，并且配合独特的屋顶结构，天气转凉时能够对猪舍的保暖起到良好的作用，克服了现有技术的缺陷。

所述的种自动环境控制猪舍，包括外墙，以及安装在外墙两侧的风机和水帘；

所述的猪舍还包括温度控制模块、空气控制模块、风机控制模块和水帘控制模块；

所述的温度控制模块分别与风机控制模块和水帘控制模块电连接；所述的空气控制模块与水帘控制模块电连接；

所述的温度控制模块预设阙值，检测猪舍内的温度，与预设阙值进行对比，控制风机的转动和关闭，控制水帘的开启和关闭；

所述的空气控制模块预设阙值，检测猪舍内的氨气浓度，与预设阙值进行对比，控制风机的转动和关闭。

所述的自动环境控制猪舍，还包括热水管道、水加热装置，所述的热水管道设置于猪舍内，所述的热水管道与水加热装置连通，所述的水加热装置与温度控制模块电连接；所述的温度控制模块根据检测温度与预设阙值的对比，控制水加热装置的开启和关闭。

所述的热水管道设置于猪舍两侧的内墙上，或者设置于猪舍内猪栏的边沿上。

所述的温度控制模块包括温度检测器和控温子模块；所述的空气控制模块包括气体检测器与空气控制子模块；所述的温度检测器与温度控制子模块电连接，所述的温度控制子模块分别与风机控制模块和水帘控制模块电连接；所述的气体检测器与空气控制子模块电连接，所述的空气控制子模块与风机控制模块电连接；所述的风机控制模块与风机电连接，所述的水帘控制模块与水帘电连接；

所述的温度检测器安装于猪舍内，用于检测猪舍内的温度，并将温度检测结果传输至温度控制模块；

所述的温度控制子模块接收温度检测结果，按照温度由高至低预设第一阙值、第二阙值和第三阙值；当温度检测结果介于第三阙值和第二阙值之间时，传输低速转动信号至风机控制模块；当温度检测结果介于第二阙值和第一阙值之间时，传输低速转动信号至风机控制模块，同时传输启动信号至水帘控制模块；当温度检测结果高于第一阙值时，传输高速转动信号至风机控制模块，同时传输启动信号至水帘控制模块；当温度检测结果低于第三阙值时，传输风机停转信号至风机控制模块；当温度检测结果低于第二阙值时，传输关闭信号至水帘控制模块；

所述的气体检测器安装于猪舍内，用于检测猪舍内的氨气浓度，并将氨气浓度检测结果传输至空气控制模块；

所述的空气控制子模块接收氨气浓度检测结果，设置氨气浓度阙值，当氨气浓度检测结果达到氨气浓度阙值时，传输定时低速转动信号至风机控制模块；

所述的风机控制模块根据低速转动信号，控制风机低速转动；根据高速转动信号，控制风机高速低速转动；根据定时低速转动信号，控制风机定时低速转动，根据风机停转信号关闭风机；

所述的水帘控制模块根据启动信号，控制水帘开启；根据关闭信号，控制水帘关闭。

所述的自动环境控制猪舍，还包括热水管道、水加热装置，所述的热水管道设置于猪舍两侧的内墙上，或者设置于猪舍内猪栏的边沿上，所述的热水管道与水加热装置，所述的水加热装置与温度控制子模块电连接；

所述的温度控制子模块还预设第四阙值，第四阙值的温度低于第三阙值的温度，当检测温度结果低于第四阙值时，发送启动信号至水加热装置；当检测温度结果高于第四阙值时，发送停止信号至水加热装置；

所述的水加热装置根据启动信号启动加热水，根据停止信号停止加热水。

所述的自动环境控制猪舍，还包括猪舍屋顶，所述的猪舍屋顶包括第一顶层和第二顶层；所述的第一顶层由防雨板和第一顶板组合而成，防雨板覆盖于第一顶板上；所述的第二顶层由第一顶板、第二顶板，以及第一顶板和第二顶板之间的支撑结构组成；所述的第一顶板和第二顶板之间的四周设有卷帘或者能够开合的壁板，所述的卷帘或者壁板上设有换气窗；所述的第二顶板上设有能够开合的换气口；所述的第二顶层内设有热水管道，所述的热水管道设置于四周靠近边沿处，并接近第二顶板；

所述的热水管道与水加热装置连通，当温度低于第四阙值时，同时加热猪舍四周和第二顶层内的热水管道；

所述的空气控制子模块接收氨气浓度检测结果，设置氨气浓度阙值，当氨气浓度检测结果达到氨气浓度阙值时，传输定时低速转动信号至风机控制模块；

所述的风机控制模块根据空气控制子模块传输过来的定时低速转动信号控制风机定时低速转动时，风机抽气产生的负压能够将换气口吸开，从屋顶补充温暖的新鲜空气。

本发明还提供以一种猪舍环境控制方法，包括以下步骤：

A、所述的温度控制模块预设阙值，检测猪舍内的温度，与预设阙值进行对比，控制风机的转动和关闭，控制水帘的开启和关闭；

B、所述的空气控制模块预设阙值，检测猪舍内的氨气浓度，与预设阙值进行对比，控制风机的转动和关闭。

上述的猪舍环境控制方法，还包括以下步骤：

C、所述的温度控制模块根据检测温度与预设阙值的对比，控制水加热装置的开启和关闭。

本发明猪舍环境控制的优选方法，包括以下步骤：

A、所述的温度检测器检测猪舍内的温度，并将温度检测结果传输至温度控制模块；

B、所述的温度控制子模块接收温度检测结果，并于其预设的第一阙值、第二阙值和第三阙值进行对比；当温度检测结果介于第三阙值和第二阙值之间时，传输低速转动信号至风机控制模块；当温度检测结果介于第二阙值和第一阙值之间时，传输低速转动信号至风机控制模块，同时传输启动信号至水帘控制模块；当温度检测结果高于第一阙值时，传输高速转动信号至风机控制模块，同时传输启动信号至水帘控制模块；当温度检测结果低于第三阙值时，传输风机停转信号至风机控制模块；当温度检测结果低于第二阙值时，传输关闭信号至水帘控制模块；

C、所述的气体检测器安装于猪舍内，用于检测猪舍内的氨气浓度，并将氨气浓度检测结果传输至空气控制模块；

D、所述的空气控制子模块接收氨气浓度检测结果，并于其设置氨气浓度阙值进行对比，当氨气浓度检测结果达到氨气浓度阙值时，传输定时低速转动信号至风机控制模块；

E、所述的风机控制模块根据低速转动信号，控制风机低速转动；根据高速转动信号，控制风机高速低速转动；根据定时低速转动信号，控制风机定时低速转动，根据风机停转信号关闭风机；

F、所述的水帘控制模块根据启动信号，控制水帘开启；根据关闭信号，控制水帘关闭。

上述优选的方法，还包括以下步骤：

G、所述的温度控制子模块接收到的检测温度结果低于第四阙值时，发送启动信号至水加热装置；当检测温度结果高于第四阙值时，发送停止信号至水加热装置；

H、所述的水加热装置根据启动信号启动加热水，根据停止信号停止加热水。

上述优选的方法的进一步优选方案，还包括以下步骤：

I、所述的热水管道与水加热装置连通，当温度低于第四阙值时，同时加热猪舍四周和第二顶层内的热水管道；

J、所述的空气控制子模块接收氨气浓度检测结果，与设置的氨气浓度阙值对比，当氨气浓度检测结果达到氨气浓度阙值时，传输定时低速转动信号至风机控制模块；

K、所述的风机控制模块根据空气控制子模块传输过来的定时低速转动信号控制风机定时低速转动时，风机抽气产生的负压能够将换气口吸开，从屋顶补充温暖的新鲜空气。

本发明所述的猪舍布局合理，通过自动温度和空气控制系统，控制风机送气，水帘降温，配合合理设置的漏缝板和走道布局最大程度的节约了猪舍内空间，并能够使得猪舍内温度、湿度以及空气洁净度均能控制在较好的范围，保证猪的健康成长。

本发明的环境控制方法，通过预设三层温度值，保证了夏天室内的环境温度有三层保障，使温度达到最适宜的程度，并且自动的空气控制系统，能够在氨气超标时自动启动风机换气，保证室内的空气清新。

本发明所述的猪舍屋顶通过特殊设计的双层结构，在夏季能够有效的降低阳光直射带来的过多热量，将阳光遮挡在第一顶层之上，第二顶板作为猪舍的天花板，获得了足够的阴凉效果；并且卷帘或者壁板能够收起，使得第二顶层直接与外界大气相通，能够很好地散热，最大程度实现了利用屋顶结构降低猪舍温度的效果；在天气转凉的时候，关闭四周的防鸟网外侧的卷帘或者壁板，能够恢复其原有的保温效果。

本发明通过猪舍内的热水管道，结合温度控制模块，在冬天时也能够很好的保证猪舍内的温暖。

进一步地，本发明在第二顶板上设有能够开合的换气口，通过卷帘或者壁板上的换气窗换气，配合第二顶层内设有的热水管道，在气温过低时，加热屋顶的空气，进而通过空气交换，进一步保证猪舍内的空气温度。

本发明所提供猪舍屋顶结构配合猪舍布局结构，以及依据结构形成的环境控制方法，能够最大程度降低猪舍恒温控制的能源消耗和成本，保证猪舍内的空气清新的同时起到了良好的效果，相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

图1是本发明猪舍的环境自动控制系统的结构示意图

图2是本发明猪舍的内部结构示意图

图3是本发明猪舍的整体结构示意图

图4是本发明猪舍屋顶的结构示意图

图中的序号和各部分结构及名称如下：

1-外墙，2-风机，3-水帘，4-猪舍屋顶；

41-第一顶层，42-第二顶层，43-防雨板，44-第一顶板，45-第二顶板，46-换气口。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施例。

如图1-4所示，所述的种自动环境控制猪舍，包括外墙1，以及安装在外墙1两侧的风机2和水帘3；

所述的猪舍还包括温度控制模块、空气控制模块、风机控制模块和水帘控制模块；

所述的温度控制模块分别与风机控制模块和水帘控制模块电连接；所述的空气控制模块与水帘控制模块电连接；

所述的温度控制模块预设阙值，检测猪舍内的温度，与预设阙值进行对比，控制风机2的转动和关闭，控制水帘3的开启和关闭；

所述的空气控制模块预设阙值，检测猪舍内的氨气浓度，与预设阙值进行对比，控制风机2的转动和关闭。

所述的自动环境控制猪舍，还包括热水管道、水加热装置，所述的热水管道设置与猪舍内，所述的热水管道与水加热装置连通，所述的水加热装置与温度控制模块电连接；所述的温度控制模块根据检测温度与预设阙值的对比，控制水加热装置的开启和关闭。

所述的热水管道设置于猪舍两侧的内墙上，或者设置于猪舍内猪栏的边沿上。

优选地，所述的温度控制模块包括温度检测器和控温子模块；所述的空气控制模块包括气体检测器与空气控制子模块；所述的温度检测器与温度控制子模块电连接，所述的温度控制子模块分别与风机控制模块和水帘控制模块电连接；所述的气体检测器与空气控制子模块电连接，所述的空气控制子模块与风机控制模块电连接；所述的风机控制模块与风机2电连接，所述的水帘控制模块与水帘3电连接；

所述的温度检测器安装于猪舍内，用于检测猪舍内的温度，并将温度检测结果传输至温度控制模块；

所述的温度控制子模块接收温度检测结果，按照温度由高至低预设第一阙值、第二阙值和第三阙值；例如，可以设定第一阙值为33℃，第二阙值为26℃，第三阙值为23℃；

当温度检测结果介于第三阙值和第二阙值之间时，传输低速转动信号至风机控制模块；当温度检测结果介于第二阙值和第一阙值之间时，传输低速转动信号至风机控制模块，同时传输启动信号至水帘控制模块；当温度检测结果高于第一阙值时，传输高速转动信号至风机控制模块，同时传输启动信号至水帘控制模块；当温度检测结果低于第三阙值时，传输风机停转信号至风机控制模块；当温度检测结果低于第二阙值时，传输关闭信号至水帘控制模块；

所述的气体检测器安装于猪舍内，用于检测猪舍内的氨气浓度，并将氨气浓度检测结果传输至空气控制模块；

所述的空气控制子模块接收氨气浓度检测结果，设置氨气浓度阙值，当氨气浓度检测结果达到氨气浓度阙值时，传输定时低速转动信号至风机控制模块；

所述的风机控制模块根据低速转动信号，控制风机2低速转动；根据高速转动信号，控制风机2高速低速转动；根据定时低速转动信号，控制风机2定时低速转动，根据风机停转信号关闭风机2；

所述的水帘控制模块根据启动信号，控制水帘3开启；根据关闭信号，控制水帘3关闭。

所述的热水管道与水加热装置，所述的水加热装置与温度控制子模块电连接；

所述的温度控制子模块还预设第四阙值，第四阙值的温度低于第三阙值的温度，例如设定第四阙值为18℃；

当检测温度结果低于第四阙值时，发送启动信号至水加热装置；当检测温度结果高于第四阙值时，发送停止信号至水加热装置；

所述的水加热装置根据启动信号启动加热水，根据停止信号停止加热水。

所述的自动环境控制猪舍，还包括猪舍屋顶4，所述的猪舍屋顶4包括第一顶层41和第二顶层42；所述的第一顶层41由防雨板43和第一顶板44组合而成，防雨板43覆盖于第一顶板44上；所述的第二顶层由第一顶板44、第二顶板45，以及第一顶板42和第二顶板45之间的支撑结构组成；所述的第一顶板42和第二顶板45之间的四周设有卷帘或者能够开合的壁板，所述的卷帘或者壁板上设有换气窗；所述的第二顶板45上设有能够开合的换气口46；所述的第二顶层42内设有热水管道，所述的热水管道设置于四周靠近边沿处，并接近第二顶板45；

所述的热水管道与水加热装置连通，当温度低于第四阙值时，同时加热猪舍四周和第二顶层42内的热水管道；

所述的空气控制子模块接收氨气浓度检测结果，设置氨气浓度阙值，当氨气浓度检测结果达到氨气浓度阙值时，传输定时低速转动信号至风机控制模块；

所述的风机控制模块根据空气控制子模块传输过来的定时低速转动信号控制风机2定时低速转动时，风机2抽气产生的负压能够将换气口46吸开，从屋顶补充温暖的新鲜空气。

本发明还提供以一种猪舍环境控制方法，包括以下步骤：

A、所述的温度控制模块预设阙值，检测猪舍内的温度，与预设阙值进行对比，控制风机2的转动和关闭，控制水帘3的开启和关闭；

B、所述的空气控制模块预设阙值，检测猪舍内的氨气浓度，与预设阙值进行对比，控制风机2的转动和关闭。

上述的猪舍环境控制方法，还包括以下步骤：

C、所述的温度控制模块根据检测温度与预设阙值的对比，控制水加热装置的开启和关闭。

本发明猪舍环境控制的优选方法，包括以下步骤：

A、所述的温度检测器检测猪舍内的温度，并将温度检测结果传输至温度控制模块；

B、所述的温度控制子模块接收温度检测结果，并于其预设的第一阙值、第二阙值和第三阙值进行对比；当温度检测结果介于第三阙值和第二阙值之间时，传输低速转动信号至风机控制模块；当温度检测结果介于第二阙值和第一阙值之间时，传输低速转动信号至风机控制模块，同时传输启动信号至水帘控制模块；当温度检测结果高于第一阙值时，传输高速转动信号至风机控制模块，同时传输启动信号至水帘控制模块；当温度检测结果低于第三阙值时，传输风机停转信号至风机控制模块；当温度检测结果低于第二阙值时，传输关闭信号至水帘控制模块；

C、所述的气体检测器安装于猪舍内，用于检测猪舍内的氨气浓度，并将氨气浓度检测结果传输至空气控制模块；

D、所述的空气控制子模块接收氨气浓度检测结果，并于其设置氨气浓度阙值进行对比，当氨气浓度检测结果达到氨气浓度阙值时，传输定时低速转动信号至风机控制模块；

E、所述的风机控制模块根据低速转动信号，控制风机2低速转动；根据高速转动信号，控制风机2高速低速转动；根据定时低速转动信号，控制风机2定时低速转动，根据风机停转信号关闭风机2；

F、所述的水帘控制模块根据启动信号，控制水帘3开启；根据关闭信号，控制水帘3关闭。

上述优选的方法，还包括以下步骤：

G、所述的温度控制子模块接收到的检测温度结果低于第四阙值时，发送启动信号至水加热装置；当检测温度结果高于第四阙值时，发送停止信号至水加热装置；

H、所述的水加热装置根据启动信号启动加热水，根据停止信号停止加热水。

上述优选的方法的进一步优选方案，还包括以下步骤：

I、所述的热水管道与水加热装置连通，当温度低于第四阙值时，同时加热猪舍四周和第二顶层42内的热水管道；

J、所述的空气控制子模块接收氨气浓度检测结果，与设置的氨气浓度阙值对比，当氨气浓度检测结果达到氨气浓度阙值时，传输定时低速转动信号至风机控制模块；

K、所述的风机控制模块根据空气控制子模块传输过来的定时低速转动信号控制风机2定时低速转动时，风机2抽气产生的负压能够将换气口46吸开，从屋顶补充温暖的新鲜空气。