多畜禽舍环境质量连续监测系统及监测方法

摘要

本发明提供的一种多畜禽舍环境质量连续监测系统，包括设置于畜禽舍内任意位置的远端环境质量监测点、对从所述远端环境质量监测点处抽入的待测气体进行连续监测的环境质量监测装置以及设置于所述进气管路上的空气过滤机构；其中，所述环境质量监测装置包括气体监测仪、传感器及气体缓冲器；待测气体经过所述环境质量监测装置测量后由气体缓冲器出气口排到外界大气中。本发明还提供了一种多畜禽舍环境质量连续监测方法。本发明提供的多畜禽舍环境质量连续监测系统及监测方法可以实时监测畜禽舍内环境质量，并同时在线校准传感器，提升了测试的准确性，进而实现了对多畜禽舍内环境的优化管理。

说明书

技术领域

本发明属于环境监测领域，具体涉及一种多畜禽舍环境质量连续监测系统及监测方法。

背景技术

畜禽设施内环境质量是影响畜禽生产的主要因素之一，畜禽养殖设施内粪便管理过程中产生的氨气(NH

综上所述，一种可连续监测畜禽舍内环境质量并能在线同时校准传感器的系统及方法亟待开发。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多畜禽舍环境质量连续监测系统及监测方法以实现对多栋畜禽舍内空气质量的实时可持续性监测并同时在线校准传感器，提升了测试的准确性，进而实现了对畜禽舍内环境的优化管理。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多畜禽舍环境质量连续监测系统，包括设于畜禽舍内任意位置的远端环境质量监测点100、设于畜禽舍外且对通过进气管路200从所述远端环境质量监测点100处抽入的待测气体进行连续监测的环境质量监测装置300及设于所述进气管路上且对经过其中的待测气体进行过滤除尘除湿的空气过滤机构400；其中，所述环境质量监测装置300包括对待测气体进行参数监测的气体监测仪、与所述气体监测仪就近连接的传感器304及将所述传感器304密封其中且稳定从空气过滤机构出气口流入的待测气体气流并同时降低其流速的气体缓冲器305；待测气体经过所述环境质量监测装置300测量后由气体缓冲器出气口3052排到外界大气中。

优选的，在空气过滤机构出气端与环境质量监测装置进气端之间的管路上还设有监测待测气体流速的流量计307；所述流量计出气口离地高度不高于所述环境质量监测装置进气口离地高度。

优选的，所述空气过滤机构400包括沿气体流动方向依次管道连接的1级空气滤清器401、2级空气过滤器402、隔膜气泵403及电磁阀404，1级空气滤清器的过滤孔径较大的粉尘颗粒，2级空气过滤器402过滤孔径较小的粉尘颗粒,同时两级空气过滤器还起到除湿作用。

优选的，所述气体缓冲器305为一纵截面为U型的柱状体；气体缓冲器进气口3051设于U型底部，气体缓冲器出气口3052设于U型上部。

优选的，在气体缓冲器上部内壁或者顶端设一用于密封所述传感器304的密封圈306；所述气体缓冲器内壁设有螺旋状凹槽，其螺距随着高度上升逐渐增大或等螺距。

优选的，所述气体监测仪包括沿气体流动方向依次连接的CO

优选的，还包括传感器在线校准气体采集装置，其包括，设于畜禽舍外分别与流量计进气口相连的系统排气机构及标准气体采集机构500；所述系统排气机构包括沿气体流动方向依次连接的1级空气滤清器401、2级空气过滤器402、隔膜气泵403及电磁阀404，其中1级空气滤清器进气口与外界大气相通；所述标准气体采集机构500包括并联连接的H

优选的，所述H

优选的，所有监测仪的数据信号通过各自数据传输线600传输至数据采集器601，经过数据采集器601数据转换后在电脑终端602显示；逻辑控制器603控制所有隔膜气泵403及所有电磁阀404的开关逻辑且与数据采集器601电连接，逻辑控制器603、数据采集器601、所有隔膜气泵403、所有电磁阀404、所有监测仪及电脑均由220V电源及24V电源供电，上述设备除电脑外均可安置于保护箱604内。

一种采用上述多畜禽舍环境质量连续监测系统的监测方法，包括以下步骤：

步骤1，排尽管道空气：

通过逻辑控制器603关闭所有空气过滤机构400的隔膜气泵403及电磁阀404，关闭所有标准气体采集机构500的隔膜气泵403及电磁阀404，打开系统排气机构的隔膜气泵403及电磁阀404，外界空气进入监测系统将其内原有气体经过气体缓冲器出气口3052排挤出到外界；

步骤2，在线校准传感器：

通过逻辑控制器603打开某个标准气体采集机构500的隔膜气泵403及电磁阀404，关闭系统排气机构的隔膜气泵403及电磁阀404，标准气体钢瓶中的标准气体流经对应气体缓冲器305后对其传感器进行在线校准，关闭该标准气体采集机构500的隔膜气泵403及电磁阀404，循环本步骤，直至对所有传感器都进行在线校准；

步骤3，在线连续监测：

通过逻辑控制器603打开某畜禽舍内的某个远端环境质量监测点100对应空气过滤机构400的隔膜气泵403及电磁阀404，关闭所有标准气体采集机构500的隔膜气泵403及电磁阀404，关闭系统排气机构的隔膜气泵403及电磁阀404，从该监测点处抽入监测系统后的待测气体经空气过滤机构400过滤除尘除湿后进入气体缓冲器缓冲，经过监测仪及传感器304测量后通过气体缓冲器出气口3052排到外界，测量数据经过数据传输线600传输至数据采集器601，经过数据采集器601数据转换后在电脑终端602显示，关闭该监测点对应空气过滤机构400的隔膜气泵403及电磁阀404；循环本步骤，连续对所有需要监测的远端环境质量监测点100进行在线监测；如监测过程中发现某传感器测量不准需要校准，则循环步骤2完成该传感器在线校准。

本案给出的多畜禽舍环境质量连续监测系统及监测方法具有以下有益效果：

1)本发明所述的监测系统及方法采用气泵将远端任意位置的环境质量监测点的气体通过带有过滤器的管路吸入测定传感器中进行测定，减少了水汽、粉尘、氨气和硫化氢对传感器的腐蚀，提高了传感器的使用寿命同时实现多栋畜禽舍内环境质量的连续监测，降低了设备的成本，提升了测定效率；

2)本发明采用了纵截面为U型的气体缓冲器，稳定从空气过滤机构出气口流入的待测气体气流并同时降低其流速，为传感器精准测量提供了基础；

3)本发明多畜禽舍环境质量连续监测系统及方法通过标准气体的供气设计可以对传感器进行现场校准，无需人工校准，提高了数据测定的准确性，为实现畜禽舍环境质量的精准管理提供了数据支撑，对于实现可持续性的动物生产具有重要意义。

附图说明

图1为本发明所述多畜禽舍环境质量连续监测系统示意图；

图2为本发明所述气体缓冲器结构示意图；

图3为本发明所述气体缓冲器纵剖面结构示意图；

图4为本发明所述气体缓冲器内具有等螺距凹槽的纵剖面结构示意图；

图5为本发明所述气体缓冲器内具有非等螺距凹槽的纵剖面结构示意图；

其中，100-远端环境质量监测点；200-进气管路；300-环境质量监测装置；301-CO

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1～5，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“顶”“上”、“下”“内”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1：

如图1所示，本发明提供一种多畜禽舍环境质量连续监测系统，包括，设于畜禽舍内任意位置的远端环境质量监测点100、设于畜禽舍外且对通过进气管路200从所述远端环境质量监测点100处抽入的待测气体进行连续监测的环境质量监测装置300及设于所述进气管路上且对经过其中的待测气体进行过滤除尘除湿的空气过滤机构400；其中，所述环境质量监测装置300包括对待测气体进行参数监测的气体监测仪、与所述气体监测仪就近连接的传感器304及将所述传感器304密封其中且稳定从空气过滤机构出气口流入的待测气体气流并同时降低其流速的气体缓冲器305；待测气体经过所述环境质量监测装置300测量后由气体缓冲器出气口3052排到外界大气中。

如图2、3所示，在空气过滤机构出气端与环境质量监测装置进气端之间的管路上还设有监测待测气体流速的流量计307；所述流量计出气口离地高度不高于所述环境质量监测装置进气口离地高度。

所述空气过滤机构400包括沿气体流动方向依次管道连接的1级空气滤清器401、2级空气过滤器402、隔膜气泵403及电磁阀404，1级空气滤清器的过滤孔径较大的粉尘颗粒，2级空气过滤器402过滤孔径较小的粉尘颗粒,同时两级空气过滤器还起到除湿作用。

所述气体缓冲器305为一纵截面为U型的柱状体；气体缓冲器进气口3051设于U型底部，气体缓冲器出气口3052设于U型上部。

如图2所示，在气体缓冲器上部内壁或者顶端设一用于密封所述传感器304的密封圈306。

所述气体监测仪包括沿气体流动方向依次连接的CO

还包括传感器在线校准气体采集装置，其包括，设于畜禽舍外分别与流量计进气口相连的系统排气机构及标准气体采集机构500；所述系统排气机构包括沿气体流动方向依次连接的1级空气滤清器401、2级空气过滤器402、隔膜气泵403及电磁阀404，其中1级空气滤清器进气口与外界大气相通；所述标准气体采集机构500包括并联连接的H

所述H

所有监测仪的数据信号通过各自数据传输线600传输至数据采集器601，经过数据采集器601数据转换后在电脑终端602显示；逻辑控制器603控制所有隔膜气泵403及所有电磁阀404的开关逻辑且与数据采集器601电连接，逻辑控制器603、数据采集器601、所有隔膜气泵403、所有电磁阀404、所有监测仪及电脑均由220V电源及24V电源供电，上述设备除电脑外均可安置于保护箱604内。

实施例2：

与实施例1系统结构设置相同并且所述气体缓冲器内壁设有螺旋状凹槽，螺旋状凹槽螺距随着高度上升逐渐增大，如图4所示。

实施例3：

与实施例1系统结构设置相同并且所述气体缓冲器内壁设有螺旋状凹槽，螺旋状凹槽螺距为等螺距，如图5所示。

实施例4：

采用上述实施例1-3任一种多畜禽舍环境质量连续监测系统的监测方法，包括以下步骤：

步骤1，排尽管道空气：

通过逻辑控制器603关闭所有空气过滤机构400的隔膜气泵403及电磁阀404，关闭所有标准气体采集机构500的隔膜气泵403及电磁阀404，打开系统排气机构的隔膜气泵403及电磁阀404，外界空气进入监测系统将其内原有气体经过气体缓冲器出气口3052排挤出到外界；

步骤2，在线校准传感器：

通过逻辑控制器603打开某个标准气体采集机构500的隔膜气泵403及电磁阀404，关闭系统排气机构的隔膜气泵403及电磁阀404，标准气体钢瓶中的标准气体流经对应气体缓冲器305后对其传感器进行在线校准，关闭该标准气体采集机构500的隔膜气泵403及电磁阀404，循环本步骤，直至对所有传感器都进行在线校准；

步骤3，在线连续监测：

通过逻辑控制器603打开某畜禽舍内的某个远端环境质量监测点100对应空气过滤机构400的隔膜气泵403及电磁阀404，关闭所有标准气体采集机构500的隔膜气泵403及电磁阀404，关闭系统排气机构的隔膜气泵403及电磁阀404，从该监测点处抽入监测系统后的待测气体经空气过滤机构400过滤除尘除湿后进入气体缓冲器缓冲，经过监测仪及传感器304测量后通过气体缓冲器出气口3052排到外界，测量数据经过数据传输线600传输至数据采集器601，经过数据采集器601数据转换后在电脑终端602显示，关闭该监测点对应空气过滤机构400的隔膜气泵403及电磁阀404；循环本步骤，连续对所有需要监测的远端环境质量监测点100进行在线监测；如监测过程中发现某传感器测量不准需要校准，则循环步骤2完成该传感器在线校准。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。