一种装备有新风过滤及排风除臭设施的猪舍环境监测系统

1.本实用新型属于禽畜养殖设施技术领域，尤其涉及一种装备有新风过滤及排风除臭猪舍的环境监测系统。


背景技术：

2.猪肉食品卫生安全一直以来备受关注，从源头抓起尤为重要。近年来受非洲猪瘟疫情的影响，养殖场的生长环境越来越被重视。为了提高养殖猪的疫病防控能力，许多新建大型规模化养猪场采用相对封闭的养殖猪舍，猪舍带有进风处的新风过滤端和出风处的排风除臭端，保持猪舍内充满流动的新鲜空气，提高环境质量。在进风处一般安装有防鸟网和新风过滤装置，在出风端安装有排风机和除臭墙；出于减少大气环境污染和降低臭味对猪场附近居民生活造成影响的目的，在猪舍的排风机所在墙体的外侧建有除臭墙，以减少有害气体和臭味的排放，但在排风机所在墙体与除臭墙之间会形成封闭的污道空间。进风端的防鸟网和新风过滤装置将会造成一定的进风的空气阻力，若新风过滤装置被颗粒物堵塞更会导致通风效率降低，再加上出风处排风机持续排气的作用，使污道空间内气压升高，造成排风机端的墙体内外压差增大，也使排风机的出风效率降低。研究和调查发现，猪舍的排风机端墙体内外静压差小于10pa时，通风有效性较差，较小的静压差一般反映的是猪舍密闭不良或排风机故障，需要人工及时处理以提高猪舍通风的有效性；而排风机端墙体内外静压差大于75pa时，多项测试报告结果显示，排风机的出风量至少降低30％，影响到猪舍内空气流动，且较大的静压差一般代表进风过滤器或/和防鸟网堵塞需要人工清理或更换。
3.除此之外，研究和调查还发现，目前带有新风过滤及排风除臭设施的猪舍大多仅有一般的温度、湿度监测，无较科学的环境监测系统，不能及时提示管理人员处理突发环境问题。


技术实现要素：

4.针对上述提到的环境监测问题，本实用新型提供一种装备有新风过滤及排风除臭设施的猪舍的环境监测系统，通过对猪舍的实时监测，及时有效处理设施故障，保持猪舍内猪的优良生长环境。
5.本实用新型所设计的一种装备有新风过滤及排风除臭设施的猪舍环境监测系统，主要由温湿度二氧化碳三合一传感器、压差传感器及控制箱构成，温湿度二氧化碳三合一传感器安装于猪舍空间内，压差传感器安装于猪舍排风机所在的墙体上，控制箱安装在方便监测观察的位置，控制箱主要由外壳、ac220v总电源、dc24v电源、彩色触摸屏、plc控制器、远程网络模块、蜂鸣警报器、湿度控制器和除湿加热板构成，其中彩色触摸屏和蜂鸣警报器安装在控制箱外壳上，ac220v总电源、dc24v电源、plc控制器、远程络网模块、湿度控制器和除湿加热板均安装在控制箱外壳内，dc24v电源与ac220v总电源相连，plc控制器、彩色触摸屏和蜂鸣报警器的电源分别与dc24v电源相连；彩色触摸屏、蜂鸣警报器又与plc控制器相连，远程网络模块与plc控制器相连，远程模块可与控制箱外部的远端控制设施进行数
据交互传输，湿度控制器分别与总电源、除湿加热板及plc控制器相连，温湿度二氧化碳三合一传感器及压差传感器分别与plc控制器相连。
6.所述的plc控制器为可设定环境温湿指数(thi)、压差、和二氧化碳浓度阈值的控制器。
7.所述温湿度二氧化碳三合一传感器数量不少于两个，且均匀分布安装于猪舍内。
8.温湿度二氧化碳三合一传感器及压差传感器均通过双芯信号线与控制箱中的plc控制器相连。
9.在应用时，首先在装备有新风过滤及排风除臭设施的猪舍环境监测系统中，通过彩色触摸屏或远端控制设施设定plc控制器中的环境温湿指数(thi)、压差和二氧化碳浓度阈值，通过温湿度二氧化碳三合一传感器及压差传感器实时采集的数据通过plc控制器处理后与设定阈值比较，任何境参数超出设定阈值时将触发蜂鸣警报器报警，plc控制器通过彩色触摸屏可实时显示各传感器位点的温湿度、二氧化碳浓度、负压风机端墙体压差值以及猪舍环境温湿指数(thi)，提醒猪场管理人员根据各点位的数值情况，及时发现问题所在并采取相应措施。
10.环境温湿指数(thi)是一项对猪舍内温度和湿度综合考量的非常重要的指标，当环境温湿指数(thi)＞84时，猪将处于重度热应激状态，不利于猪的生长与繁殖。当猪舍的新风过滤及排风除臭设施出现故障时，会导致猪舍内的温度、湿度变化，导致环境温湿指数(thi) 较高的情况，需要立即检查并解决问题。
11.本实用新型的有益效果在于：
12.1.可实时监测猪舍的温度、湿度、二氧化碳浓度及排风墙壁内外的压差，准确地评价猪舍的环境状况，为猪场的有效管理提供参考。
13.2.监测系统可及时对猪舍内出现的环境异常情况发出报警，提醒猪场管理人员及时检查猪舍通风措施是否出现故障。
14.3.可实现远程监测，为科学地研究分析猪场的运行情况提供便利。
附图说明
15.图1是本实用新型的安装结构平面示意图。
16.图2是本实用新型的监测系统原理框图。
17.图中，1-新风过滤装置、2-湿帘、3-控制箱、4-温湿度二氧化碳三合一传感器、5-压差传感器、6-除臭墙、7-净道、8-污道、9-排风机、10-进风口、11-ac220v总电源、12-dc24v电源、 13-plc控制器、14-彩色触摸屏、15-远程网络模块、16-蜂鸣报警器、17-湿度控制器、18-除湿加热板
具体实施方式
18.下面按照附图结合实施例对本实用新型所设计的一种装备有新风过滤及排风除臭设施的猪舍环境监测系统的结构做进一步说明。
19.实施例
20.如图1所示的猪舍，一侧面墙上设置有进风口10，进风口10的外侧安装有新风过滤装置 1及湿帘2，在进风口10处形成新风过滤结构，且在进风口10所在墙壁与新风过滤结构
之间形成了净道7，净道7内充满干净的空气，干净的空气可通过进风口10进入猪舍内；对应的另一侧墙壁上设置有排风机9，排风机9为负压排风机，其外侧设置有除臭墙6，排风机9所在墙壁与除臭墙6之间形成污道8。在猪舍内的空间对称均匀安装有2个温湿度二氧化碳三合一传感器4，控制箱3固定在净道7内的墙壁上，压差传感器5安装在排风机9端墙体内侧。控制箱3的布控结构如图2所示，由ac220v总电源11、dc24v电源12、plc控制器13、彩色触摸屏14、远程网络模块15、蜂鸣报警器16、湿度控制器17、除湿加热板18构成，ac220v 总电源11、dc24v电源12、plc控制器13、远程网络模块15、湿度控制器17、除湿加热板 18均安装于控制箱3的外壳内，彩色触摸屏14和蜂鸣警报器16安装在控制箱外壳表面， dc24v电源12与ac220v总电源11相连，plc控制器13、彩色触摸屏14和蜂鸣报警器16 的电源分别与dc24v电源12相连；彩色触摸屏14、蜂鸣警报器16又分别与plc控制器13 相连，远程网络模块15与plc控制器13相连，远程模块15可与控制箱外部的远端控制设施进行数据交互传输，湿度控制器18分别与ac220v总电源11、除湿加热板17及plc控制器 13相连，温湿度二氧化碳三合一传感器4及压差传感器5均通过双芯信号线分别与plc控制器13相连。
21.plc控制器13是可设定环境温湿指数thi、压差和二氧化碳浓度阈值的控制器，通过彩色触摸屏14或远端控制设施设定plc控制器16中的环境温湿指数thi、压差和二氧化碳浓度的控制阈值；将经前期软件编程的实时环境温湿指数thi计算公式输入plc控制器13中，温湿度二氧化碳三合一传感器4所采集的各点的温度、湿度、二氧化碳浓度值及压差传感器5 采集的压差值均实时显示在彩色触摸屏14上，经过plc控制器13计算处理后的环境温湿指数thi值也实时显示于屏幕上，所有数据可通过远程网络模块15传输至外部的手机或电脑等客户端，猪场管理人员可随时掌握各点位的数值情况。通过温湿度二氧化碳三合一传感器4 及压差传感器5实时采集的数据通过plc控制器13处理后与设定阈值比较，任何境参数超出设定阈值时将触发蜂鸣警报器报警16，警示猪场管理人员及时发现问题所在并采取相应措施。
22.为了确保环境监测系统能够长期正常运行，plc控制器13还设定有控制箱3内的湿度控制值，当控制箱3内湿度高于设定湿度控制值时，湿度控制器18启动除湿加热板17，确保控制箱3内湿度在合理安全范围内。
23.在本实施例中，设定环境温湿指数thi＞84时触发蜂鸣警报器16警报，猪场管理人员应检查湿帘2淋水系统运行状况及湿帘2开启情况或进风口10开启大小或排风机9开启数量及风机运行状态等；设定二氧化碳浓度值大于3000ppm为猪舍二氧化碳浓度过高状态并触发蜂鸣警报器16警报，猪场管理人员应检查排风机9开启及运行状态等以提高通风量，及时有效地降低舍内二氧化碳浓度；设定排风机9端墙体内外压差小于10pa为排风机9通风故障状态并触发蜂鸣警报器16警报，猪场管理人员应及时检修排风机9，确保猪舍通风设施正常运行；设定排风机9端墙体内外压差大于75pa为排风机9低效率通风状态并蜂鸣警报器16触发警报，猪场管理人员应及时检查新风过滤装置1是否堵塞或排风机9开启数量是否过多，通过清理新风过滤装置1和减少排风机9开启数量确保猪舍高效率通风，减少因高负压导致的排风机9 损耗和能源浪费。蜂鸣警报器16警报触发的阈值应根据猪舍的具体环境情况进行修改设定，猪场管理人员可对阈值设定值进行手动更改，如根据除臭墙6与排风机9间的距离、排风机9 的性能测试结果等因素选择适宜的蜂鸣警报器16警报触发值。
24.由上述可以看出，本实施例能够实时监测带有新风过滤及排风除臭的猪舍内环境
情况，提供多种监测参数值，并且配备警报功能和远程网络模块，能够直观地将猪舍环境参数提供给猪场管理人员及研究人员，有效地降低猪舍的环境风险，有利于猪的健康生长，并且避免因通风效率低造成的能源浪费。
25.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他形式实现本实用新型，则都应在本实用新型权利要求的保护范围内。