基于物联网的鸭养殖环境在线监测预警系统的制作方法

本实用新型涉及家禽养殖技术领域，尤其涉及一种基于物联网的鸭养殖环境在线监测预警系统。

背景技术：

家禽养殖密切关系到国民经济的生产生活，为了提高人民的生活水平，提高家禽养殖的生产率，对促进人们的生产生活、提高人们的生活水平都有极大的好处。

家禽养殖业作为一种传统产业，在近代得到了快速的发展，并在社会、经济和人们生活中显现出其重要的地位，最近30年里，在全球动物性食品生产中增长最快。但是中国家禽养殖业尤其是专业化养殖过程所用的设施条件还不够完善，机械化、自动化程度不够高。

由于现在的家禽养殖都是大规模化养殖，并且是自动化养殖，当家禽出现疾病死亡时，如何及时快速的发现死亡的家禽，向监管人员发送报警信息，对防范家禽疾病的传染极其重要，有助于减少养殖人员的经济损失。

因此合理的控制家禽养殖的生产环境，是家禽养殖生产必不可少的维护常识，另外如何对家禽养殖进行智能化管理，降低养殖人员的劳动强度，将家禽养殖环境内的各项参数通过物联网集中起来，通过物联网中心的电脑进行集中监控管理，可以提高养殖人员的劳动生产率。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本实用新型的目的是提供一种基于物联网的鸭养殖环境在线监测预警系统，能够及时发现鸭舍内死亡的病鸭，并自动进行消毒处理，防止鸭舍内疾病的传染。

一种基于物联网的鸭养殖环境在线监测预警系统，包括鸭舍，其关键在于：在鸭舍内设置有至少一个鸭室，在鸭室内设置有红外感应开关，红外感应开关设置有红外传感器，所述红外感应开关还连接有第一继电器，红外感应开关根据红外传感器的信号控制第一继电器的线圈通断电；该第一继电器的常闭开关连接到控制电路，所述控制电路输出报警信号并控制消毒装置消毒。

本实用新型的一个鸭室内只养殖一只鸭，鸭单独养殖一是便于鸭单独吃食，二是阻止鸭聚集在一起传染疾病。

红外感应开关用于检测鸭的生命体征，当鸭活着的时候，能够发出红外线，红外传感器检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器的线圈通电；该第一继电器的常闭开关打开，控制电路不输出报警信号也不打开消毒装置，当鸭因为疾病死亡的时候，体温降低，不再发出红外线，红外传感器不能检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器的线圈断电；该第一继电器的常闭开关闭合，控制电路输出报警信号并打开消毒装置消毒。

所述消毒装置包括消毒液瓶、电磁阀、消毒泵，消毒液瓶倒置，消毒液瓶的上端设置有进气口，消毒液瓶的下端经电磁阀连接消毒泵的入口，消毒泵的出口设置有向下的莲蓬头；所述电磁阀、消毒泵均连接到控制电路，控制电路根据红外感应开关的输出信号控制电磁阀、消毒泵的开关。

上述消毒装置的结构简单，每个鸭室可以单独使用一个消毒液瓶，也可是整个鸭舍使用一个消毒液瓶，当鸭因为疾病死亡的时候，红外传感器不能检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器的线圈断电；该第一继电器的常闭开关闭合，控制电路控制电磁阀打开，同时打开消毒泵对鸭室喷洒消毒液进行消毒，反之，则控制电路不打开电磁阀，也不打开消毒泵。

所述消毒装置还包括清洗装置，该清洗装置包括高压水管、手动阀、喷嘴，喷嘴的喷口向下，喷嘴经手动阀连接高压水管。

清洗装置是养殖人员清理完死亡的病鸭后，可手动开启手动阀，用高压水清洗鸭舍。

所述鸭舍内还设置有红外CO2传感器，红外CO2传感器连接到控制电路，鸭舍的墙壁上设置有换气扇，控制电路还根据红外CO2传感器的输出信号控制换气扇的开关。

由于鸭舍内养殖的鸭子数量很多，当鸭舍内CO2浓度过高时，会导致氧气减少，影响鸭的正常生长，同时污浊的空气也很容易在鸭舍内传染疾病，红外CO2传感器用于采集鸭舍内的CO2浓度信号，输出模拟电压信号，当鸭舍内CO2浓度过高时，通过控制电路将换气扇打开；反之，当鸭舍内CO2浓度不高时，通过控制电路将换气扇关闭。

所述控制电路包括第一通电延时时间继电器、报警灯，第一通电延时时间继电器的线圈经第一继电器的常闭开关串接电源，报警灯经第一通电延时时间继电器的常开开关串接电源；

所述控制电路还包括第二通电延时时间继电器，第二通电延时时间继电器的线圈经第一通电延时时间继电器的常开开关串接电源；

所述电磁阀、消毒泵分别经第二通电延时时间继电器的常闭开关后，再经第一通电延时时间继电器的常开开关串接电源；

所述控制电路还包括集成运放比较器，集成运放比较器的同相输入端连接红外CO2传感器的信号输出端，集成运放比较器的反相输入端连接参比电路的信号输出端，集成运放比较器的输出端连接第一开关管的基极，第一开关管控制第二继电器的线圈通断电，换气扇经第二继电器的常开开关串接电源；

第一开关管的基极还经按钮开关SB1连接电源。

红外感应开关用于检测鸭的生命体征，当鸭活着的时候，能够发出红外线，红外传感器检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器的线圈通电；该第一继电器的常闭开关打开，控制电路不输出报警信号也不打开消毒装置，当鸭因为疾病死亡的时候，体温降低，不再发出红外线，红外传感器不能检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器的线圈断电；该第一继电器的常闭开关闭合，第一通电延时时间继电器的线圈通电，报警灯经第一通电延时时间继电器的常开开关串接电源；报警灯延时发出报警信号，第一通电延时时间继电器的延时是为了防止鸭走到某个死角或者其它原因导致红外感应开关发出误报警，延时一段时间后如果确实发现不了鸭发出的红外信号后，再控制报警灯发出报警信号，同时给电磁阀、消毒泵通电，给鸭室内喷洒消毒液，第二通电延时时间继电器的延时是为了控制消毒装置的喷药时间，当喷药时间完后，第二通电延时时间继电器的常闭开关打开，给电磁阀、消毒泵断电，消毒装置停止消毒。

报警灯可设置于监管中心，便于监管人员及时发现并对鸭室内的死鸭进行清理。

红外CO2传感器采用CO2/S-5000PPM红外CO2传感器，输出模拟电压信号，该模拟电压信号连接集成运放比较器的同相输入端，参比电路的信号输出端输出参比电压并连接到集成运放比较器的反相输入端，所述集成运放比较器采用LM358D集成运放，当鸭舍内的CO2过高时，红外CO2传感器输出的模拟电压信号高于参比电路的信号输出端输出参比电压，集成运放比较器的输出端输出正电压，第一开关管导通，第二继电器的常开开关闭合，换气扇通电。

反之，当鸭舍内的CO2浓度不高时，红外CO2传感器输出的模拟电压信号小于参比电路的信号输出端输出参比电压，集成运放比较器的输出端输出负电压，第一开关管关闭，第二继电器的常开开关打开，换气扇断电。

开关按钮SB1用于手动开关换气扇。便于监管人员临时使用。

参比电路由参比电阻R1构成，参比电阻R1的首端接电源，参比电阻R1的尾端接地，参比电阻R1的可变输出端输出参比电压信号。

所述控制电路包括单片机，所述单片机设置有第一信号输入端，单片机的第一信号输入端经第一继电器的常闭开关连接电源；

所述单片机设置有第一控制端，单片机通过第一控制端连接LED灯的正极，LED灯的负极接地；

所述单片机设置有第二控制端，单片机通过第二控制端连接第二开关管的基极，第二开关管控制电磁阀、消毒泵的通断电；

所述单片机设置有第二信号输入端，单片机的第二信号输入端连接红外CO2传感器的信号输出端；

所述单片机设置有第三控制端，单片机通过第三控制端连接第三开关管的基极，第三开关管控制第三继电器的线圈通断电；换气扇经第三继电器的常开开关串电源。

该方案是控制电路的另一种技术方案，采用单片机的控制电路，使控制过程更加方便，单片机的第一信号输入端采集第一继电器的常闭开关的闭合信号，延时一段时间后再检测一次第一继电器的常闭开关的闭合信号，当确认两次第一继电器的常闭开关的信号都是闭合时，第二开关管控制电磁阀、消毒泵的通电；并且控制LED灯通电报警，延时是为了避免引入错误的干扰信号。

单片机控制电磁阀、消毒泵通电一段时间自动关闭，用于控制喷药时间。

单片机的第二信号输入端连接红外CO2传感器的信号输出端，采集红外CO2传感器输出的模拟电压信号，当模拟电压信号大于设定的阈值时，通过第三继电器控制换气扇通电，反之，则通过第三继电器控制换气扇断电。

按钮开关SB4用于手动开关换气扇。

所述单片机设置有WIFI端组，单片机通过WIFI端组连接有WIFI模块，单片机通过WIFI模块无线连接物联网中心电脑。

单片机通过WIFI模块向物联网中心电脑远程发送报警信号，以及消毒装置开关信号，便于养殖人员采用电脑对鸭舍内的所有鸭子进行集中监控，及早发现死亡的病鸭并进行清理，找到病发原因，防止在鸭舍内传染疾病。

所述鸭舍的中部设置有支撑板，所述鸭舍的屋顶包括两块盖板，两块盖板的一端分别与支撑板的上端铰接，两块盖板的另一端分别支撑在鸭舍的墙壁上；

所述支撑板的两侧均设置有液压缸，液压缸的缸体与支撑板的侧壁铰接，液压缸的活塞杆铰接在盖板的下表面，所述液压缸连接有液压系统。

上述鸭舍的结构设置的效果为，当天气晴朗的时候，通过液压缸的活塞杆推动盖板向上翻转，打开鸭舍的屋顶，让鸭在阳光下健康生长，对促进鸭的生长，消除鸭发生疾病极为有利。反之，当阴雨天气时，通过液压缸的活塞杆将盖板向下翻转，关闭鸭舍的屋顶。

所述支撑板与两块盖板的铰接处覆盖有薄膜。

薄膜防止雨水从支撑板与两块盖板的铰接处泄漏下来，并不影响盖板的翻转。

显著效果是：本实用新型提供了一种基于物联网的鸭养殖环境在线监测预警系统，能够及时发现鸭舍内死亡的病鸭，并自动进行消毒处理，防止鸭舍内疾病的传染。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为图1的左视图；

图3为控制电路一具体实施例的电路图。

图4为控制电路另一具体实施例的电路图；

图5为红外感应开关的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-图5所示，一种基于物联网的鸭养殖环境在线监测预警系统，包括鸭舍1，在鸭舍1内设置有至少一个鸭室11，在鸭室11内设置有红外感应开关12，红外感应开关12设置有红外传感器，所述红外感应开关12还连接有第一继电器，红外感应开关12根据红外传感器的信号控制第一继电器的线圈通断电；该第一继电器的常闭开关连接到控制电路，所述控制电路输出报警信号并控制消毒装置2消毒。

本实用新型的一个鸭室11内只养殖一只鸭，鸭单独养殖一是便于鸭单独吃食，二是阻止鸭聚集在一起传染疾病。

红外感应开关12用于检测鸭的生命体征，当鸭活着的时候，能够发出红外线，红外传感器检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器J1的线圈通电；该第一继电器J1的常闭开关打开，控制电路不输出报警信号也不打开消毒装置2，当鸭因为疾病死亡的时候，体温降低，不再发出红外线，红外传感器不能检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器J1的线圈断电；该第一继电器J1的常闭开关闭合，控制电路输出报警信号并打开消毒装置2消毒。

所述消毒装置2包括消毒液瓶21、电磁阀22、消毒泵23，消毒液瓶21倒置，消毒液瓶21的上端设置有进气口，消毒液瓶21的下端经电磁阀22连接消毒泵23的入口，消毒泵23的出口设置有向下的莲蓬头24；所述电磁阀22、消毒泵23均连接到控制电路，控制电路根据红外感应开关12的输出信号控制电磁阀22、消毒泵23的开关。

上述消毒装置2的结构简单，每个鸭室11可以单独使用一个消毒液瓶21，也可是整个鸭舍1使用一个消毒液瓶21，当鸭因为疾病死亡的时候，红外传感器不能检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器J1的线圈断电；该第一继电器J1的常闭开关闭合，控制电路控制电磁阀22打开，同时打开消毒泵23对鸭室11喷洒消毒液进行消毒，反之，则控制电路不打开电磁阀22，也不打开消毒泵23。

所述消毒装置2还包括清洗装置3，该清洗装置3包括高压水管31、手动阀32、喷嘴33，喷嘴33的喷口向下，喷嘴33经手动阀32连接高压水管31。

清洗装置3是养殖人员清理完死亡的病鸭后，可手动开启手动阀32，用高压水管31清洗鸭舍。

所述鸭舍1内还设置有红外CO2传感器4，红外CO2传感器4连接到控制电路，鸭舍1的墙壁上设置有换气扇5，控制电路还根据红外CO2传感器4的输出信号控制换气扇5的开关。

由于鸭舍1内养殖的鸭子数量很多，当鸭舍1内CO2浓度过高时，会导致氧气减少，影响鸭的正常生长，同时污浊的空气也很容易在鸭舍内传染疾病，红外CO2传感器4用于采集鸭舍1内的CO2浓度信号，输出模拟电压信号，当鸭舍1内CO2浓度过高时，通过控制电路将换气扇5打开，反之，当鸭舍1内CO2浓度不高时，通过控制电路将换气扇5关闭。

所述控制电路包括第一通电延时时间继电器KT1、报警灯6，第一通电延时时间继电器KT1的线圈经第一继电器J1的常闭开关串接电源，报警灯6经第一通电延时时间继电器KT1的常开开关串接电源；

所述控制电路还包括第二通电延时时间继电器KT2，第二通电延时时间继电器KT2的线圈经第一通电延时时间继电器KT1的常开开关串接电源；

所述电磁阀22、消毒泵23分别经第二通电延时时间继电器KT2的常闭开关后，再经第一通电延时时间继电器KT1的常开开关串接电源；

所述控制电路还包括集成运放比较器U1，集成运放比较器U1的同相输入端连接红外CO2传感器4的信号输出端，集成运放比较器U1的反相输入端连接参比电路的信号输出端，集成运放比较器U1的输出端连接第一开关管Q1的基极，第一开关管Q1控制第二继电器J2的线圈通断电，换气扇5经第二继电器J2的常开开关串接电源；

第一开关管Q1的基极还经按钮开关SB1连接电源。

按钮开关SB2用于手动关闭红外感应开关12和所述电磁阀22、消毒泵23。

红外感应开关12用于检测鸭的生命体征，当鸭活着的时候，能够发出红外线，红外传感器检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器J1的线圈通电；该第一继电器J1的常闭开关打开，控制电路不输出报警信号也不打开消毒装置2，当鸭因为疾病死亡的时候，体温降低，不再发出红外线，红外传感器不能检测到鸭发出的红外信号后，控制第一继电器J1的线圈断电；该第一继电器J1的常闭开关闭合，第一通电延时时间继电器KT1的线圈通电，报警灯6经第一通电延时时间继电器KT1的常开开关串接电源；报警灯6延时发出报警信号，第一通电延时时间继电器的延时是为了防止鸭走到某个死角或其它原因而导致红外感应开关12发出误报警，延时一段时间后如果确实发现不了鸭发出的红外信号后，再控制报警灯6发出报警信号，同时给电磁阀22、消毒泵23通电，给鸭室11内喷洒消毒液，第二通电延时时间继电器KT2延时是为了控制消毒装置2的喷药时间，当喷药时间完后，第二通电延时时间继电器KT2的常闭开关打开，给电磁阀22、消毒泵23断电，消毒装置2停止消毒。

报警灯6可设置于监管中心，便于监管人员及时发现并对鸭室11内的死鸭进行清理。

红外CO2传感器4采用CO2/S-5000PPM红外CO2传感器，输出模拟电压信号，该模拟电压信号连接集成运放比较器U1的同相输入端，参比电路的信号输出端输出参比电压连接集成运放比较器U1的反相输入端，所述集成运放比较器U1采用LM358D集成运放，当鸭舍11内的CO2过高时，红外CO2传感器4输出的模拟电压信号高于参比电路的信号输出端输出参比电压，集成运放比较器U1的输出端输出正电压，第一开关管Q1导通，第二继电器J2的常开开关闭合，换气扇5通电。

反之，当鸭舍11内的CO2浓度不高时，红外CO2传感器4输出的模拟电压信号小于参比电路的信号输出端输出参比电压，集成运放比较器U1的输出端输出负电压，第一开关管Q1关闭，第二继电器J2的常开开关打开，换气扇5断电。

开关按钮SB1用于手动开关换气扇5。

参比电路由参比电阻R1构成，参比电阻R1的首端接电源，参比电阻R1的尾端接地，参比电阻R1的可变输出端输出参比电压信号。

所述控制电路包括单片机，所述单片机采用C8051F020单片机，所述单片机设置有第一信号输入端P6.0，单片机的第一信号输入端P6.0经第一继电器J1的常闭开关连接电源；开关按钮SB3用于手动开关红外感应开关12。

所述单片机设置有第一控制端P6.1，单片机通过第一控制端P6.1连接LED灯的正极，LED灯的负极接地；

所述单片机设置有第二控制端P6.3，单片机通过第二控制端P6.3连接第二开关管Q2的基极，第二开关管Q2控制电磁阀22、消毒泵23的通断电；

所述单片机设置有第二信号输入端AIN0.0，单片机的第二信号输入端AIN0.0连接红外CO2传感器4的信号输出端V0；

所述单片机设置有第三控制端P6.4，单片机通过第三控制端P6.4连接第三开关管Q3的基极，第三开关管Q3控制第三继电器J3的线圈通断电；换气扇5经第三继电器J3的常开开关串电源。

采用单片机的控制电路，使控制过程更加方便，单片机的第一信号输入端P6.0采集第一继电器J1的常闭开关的闭合信号，延时一段时间后再检测一次第一继电器J1的常闭开关的闭合信号，当确认两次第一继电器J1的常闭开关的信号都是闭合时，第二开关管Q2控制电磁阀22、消毒泵23的通电；并且控制LED灯通电报警，延时是为了避免引入错误的干扰信号。

单片机控制电磁阀22、消毒泵23通电一段时间自动关闭。

单片机的第二信号输入端AIN0.0连接红外CO2传感器4的信号输出端采集红外CO2传感器4输出的模拟电压信号，当模拟电压信号大于设定的阈值时，通过第三继电器J3控制换气扇5通电，反之，则通过第三继电器J3控制换气扇5断电。

按钮开关SB4用于手动开关换气扇5。

所述单片机设置有WIFI端组，单片机通过WIFI端组连接有WIFI模块，单片机通过WIFI模块无线连接物联网中心电脑。所述WIFI模块为ESP-07无线WIFI模块。

单片机通过WIFI模块向物联网中心电脑远程发送报警信号，以及消毒装置2开关信号，便于养殖人员采用电脑对鸭舍1内的所有鸭子进行集中监控，及早发现死亡的病鸭并进行清理，找到病发原因，防止在鸭舍1内传染疾病。

所述鸭舍1的中部设置有支撑板1a，所述鸭舍1的屋顶包括两块盖板1b，两块盖板1b的一端分别与支撑板1a的上端铰接，两块盖板1b的另一端分别支撑在鸭舍1的墙壁上；

所述支撑板1a的两侧均设置有液压缸1c，液压缸1c的缸体与支撑板1a的侧壁铰接，液压缸1c的活塞杆铰接在盖板1b的下表面，所述液压缸1c连接有液压系统。

上述鸭舍1的结构设置的效果为，当天气晴朗的时候，通过液压缸1c的活塞杆推动盖板1b向上翻转，打开鸭舍1的屋顶，让鸭在阳光下健康生长，对促进鸭的生长，消除鸭发生疾病极为有利。反之，当阴雨天气时，通过液压缸1c的活塞杆将盖板1b向下翻转，关闭鸭舍1的屋顶。

所述支撑板1a与两块盖板1b的铰接处覆盖有薄膜1d。

薄膜1d防止雨水从支撑板1a与两块盖板1b的铰接处泄漏下来，并不影响盖板1b的翻转。

本实用新型提供了一种基于物联网的鸭养殖环境在线监测预警系统，能够及时发现鸭舍内死亡的病鸭，并自动进行消毒处理，防止鸭舍内疾病的传染。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本实用新型的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本实用新型进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本实用新型的保护范围。