一种生猪养殖智能化液态饲喂系统的制作方法

本发明涉及饲喂设备技术领域，具体为一种生猪养殖智能化液态饲喂系统。

背景技术

传统生猪养殖大都为干料饲喂，存在逐栏饲喂，耗费大量人力；饲喂量凭经验确定，饲料浪费严重；饲喂过程粉尘大，对猪群造成环境应激；饲喂过程存在污染，饲养人员流动更换频繁等缺陷，针对这些缺陷，液态饲喂系统被西方国家率先研制出来，液态料饲喂系统在欧洲国家使用较早，普及程度也较高，目前北欧已有60-70％的规模猪场采用这种饲喂方式，南欧达40％，并且有逐年上升趋势，液态饲喂与传统饲喂相比有诸多优势：智能化程度高，提升工作效率；操作准确，便于母猪精细化管理；减少饲料暴露，净化猪舍环境；饲料转化率高，提高生产能力；饲料原料丰富，降低饲料成本等，液态饲喂系统解决了传统饲喂中存在的诸多问题，但同样也存在一系列缺陷，欧美国家的自动化液态饲喂系统是基于欧美本地养猪市场及生猪生长环境而研发而成的，并且主要适用于大规模的生猪养殖，对于中小型养殖户居多的中国并不适用，我国自20世纪90年代开始在一些母猪场或育肥场采用液态料饲喂系统，近年来有逐渐增加之势；国内一些研究机构对液态饲喂装置进行了相关研究。

经检索，中国专利公开了一种猪的自动饲喂装置(授权公告号：cn204119961u)，实现了自动搅拌、定量下料功能，解决了人工饲喂耗时耗力和猪抢食问题，但该装置精度依然很低，而且无饲料输送装置，一台机械只能同时对少数几个猪栏下料。

经检索，中国专利公开了一种适用于流体饲料的乳仔猪饲喂器(授权公告号：cn206923487u)，实现了用纯机械自动控制液体饲料出料，液态饲料利用率高，但依然需人工加料，未实现自动化。

经检索，中国专利公开了一种大型养殖场智能化液态云饲喂系统(公告号：cn106069842a)，包括配料仓和猪舍，所述配料仓内设有智能中央控制室、全智能配比恒温搅拌罐、全智能动力主机和螺杆式空压机；所述猪舍内安装有分料输送管道，分料输送管道上设有智能下料终端；猪舍外的设有分料搅拌罐和分料输送机；所述螺杆式空压机通过压缩空气管道连接分料搅拌罐；所述全智能配比恒温搅拌罐连接全智能动力主机，并通过主料输送管连接分料搅拌罐；所述饲喂系统包括智能控制终端，所述智能中央控制室设有智能控制接收装置，智能控制接收装置与智能控制终端无线通信，但该专利技术存在：饲喂精度不高，造成饲料的浪费；清洗消毒不到位，卫生不达标；制作成本高，应用范围窄；称重装置测量误差大等，难以在养殖户中进行推广应用，国内的液态饲喂系统基本依赖进口等问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种生猪养殖智能化液态饲喂系统，可以有效解决背景技术中的饲喂系统在投料时精度很低，而且无饲料输送装置，一台机械只能同时对少数几个猪栏下料；但依然需人工加料，未实现自动化，造成饲料的浪费，清洗消毒不到位，卫生不达标；制作成本高，应用范围窄；称重装置测量误差大等，难以在养殖户中进行推广应用，国内的液态饲喂系统基本依赖进口等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生猪养殖智能化液态饲喂系统，包括下料部分、搅拌部分、称重部分、输料部分、供水清洗、干燥部分以及控制面板；

所述下料部分的出料端与搅拌部分的进料口相连接，下料部分用于向搅拌部分输送干饲料；

所述搅拌部分的出料口正下方位置设置有称重部分，称重部分用于对干饲料和水的重量进行定量称重；

所述输料部分负责将液态饲料通过泵体和管道输送至猪舍内的饲料槽，便于给生猪提供食物；

所述供水清洗及干燥部分通过水泵和管道对搅拌部分进行供水以及输送部分内壁所粘附的液态饲料进行清洗和干燥工作；

所述控制面板以stm32为主控单元，分为手动模式和自动模式，手动模式用于应急情况，自动模式可通过人机交互界面进行操作，自动完成干饲料和水的下料、混合搅拌、液态饲料的精准饲喂、搅拌桶及管道的清洗和干燥等工作；

所述下料部分、搅拌部分、称重部分、输料部分、供水清洗及干燥部分均由控制面板控制。

下料部分包括料塔、螺旋绞龙、第一轴承、绞龙轴、下料通道以及驱动电机，所述下料通道的进料口位置固定安装有料塔，且下料通道的内部贯穿设置有一根绞龙轴，所述绞龙轴的一端与下料通道之间通过第一轴承连接，且绞龙轴的另一端延伸至下料通道的外部，并且与驱动电机的驱动端相连接，所述绞龙轴位于下料通道内部的部分，其外表面上固定设置有螺旋绞龙。

搅拌部分包括搅拌电机、搅拌桶、联轴器、搅拌轴、搅拌叶片、刮板、尼龙轴、密封圈、第二轴承和轴承座，所述搅拌桶的顶部中间位置固定安装有搅拌电机，所述搅拌电机的驱动端延伸至搅拌桶的内部，并且固定安装有联轴器，所述联轴器的下端固定连接有搅拌轴，所述搅拌轴的外部设置有搅拌叶片，所述搅拌轴的底部固定安装有刮板，且搅拌轴的下端与搅拌桶之间通过轴承座固定连接，所述搅拌轴的下端从上至下依次套接有位于轴承座内部的尼龙轴、密封圈以及第二轴承，所述搅拌桶安装在机架上。

称重部分包括压力传感器、承压板以及底板，所述压力传感器、承压板以及底板均设置有四个，四个所述压力传感器相对安装且呈环形分布在底板的上表面位置，且四个压力传感器的上表面均固定安装有承压板。

输料部分包括螺杆泵、输料管道、饲料管主管、电磁流量计、第一手动阀、第二手动阀、排气管、电动球阀以及液位传感器，所述第一手动阀的进口与饲料桶的出口相连接，所述第二手动阀位于第一手动阀的后侧位置，所述第一手动阀的出口与螺杆泵的进口相连接，所述螺杆泵的出口连接饲料管主管，所述饲料管主管通过三通管道连接件分出支路第一饲料管和第二饲料管或更多支路，在每个支路上同样使用三通连接下料管，所述下料管的出口处用三通和弯头焊接成缓冲器，所述排气管、电动球阀和液位传感器组成排气装置，所述排气装置置于各个支路的末端交汇处，排气管末端与大气相通。

供水清洗及干燥部分包括水塔、水泵和无油静音空压机，所述水塔的出水口与水泵的进水端之间通管道连接，所述水泵的出水端与搅拌桶的进水口通过管道相连接，所述无油静音空压机的出气端通过三通管连接输料管道的末端，所述供水清洗及干燥部分还包括旋转高压喷头，旋转高压喷头与伸入到搅拌桶的清洗管相连接。

控制系统由stm32作为主控芯片，负责连接控制设备、人机交互界面、网络通信，控制系统通过串口接收传感器的数据信息，并发送到人机交互界面进行实时显示；人机交互界面设置手动模式和自动模式，手动模式用于应急情况，自动控制模式采用人机交互界面，用户只需在控制面板输入干饲料和水的预设重量、各猪栏的下料量等参数，按下启动按钮，系统自动完成下料电机、搅拌电机和饲料泵的运转和调速、压力传感器、电磁流量计以及液位传感器数据的实时采集与处理、电动球阀的顺序开合以及空压机的运行等控制功能，从而使控制系统自动按比例完成干饲料和水的下料、混合搅拌、液态饲料的精准饲喂、管道的清洗和干燥等功能。

控制系统采用stm32f103c8t6控制器，电磁阀1控制引脚接继电器1，继电器1控制端与控制器pe2连接，电磁阀1其他引脚接220v电源；电磁阀2控制引脚接继电器2，继电器2控制端与控制器pe5连接，电磁阀2其他引脚接220v电源；电磁阀3控制引脚接继电器3，继电器3控制端与控制器pe8连接，电磁阀3其他引脚接220v电源；电磁阀4控制引脚接继电器4，继电器4控制端与控制器pe12连接，电磁阀4其他引脚接220v电源；电磁阀5控制引脚接继电器5，继电器5控制端与控制器pf2连接，电磁阀5其他引脚接220v电源；电磁阀6控制引脚接继电器6，继电器6控制端与控制器pf7连接，电磁阀6其他引脚接220v电源；电磁阀6控制引脚接继电器6，继电器6控制端与控制器pf7连接，电磁阀6其他引脚接220v电源；电磁阀7控制引脚接继电器7，继电器7控制端与控制器pf12连接，电磁阀7其他引脚接220v电源；电磁阀8控制引脚接继电器8，继电器8控制端与控制器pg0连接，电磁阀8其他引脚接220v电源；压力传感器1test1与控制器pg3连接,压力传感器1test2与控制器pg4连接，压力传感器1vcc引脚与vcc_5连接，压力传感器1gnd与电源地连接；压力传感器2test1与控制器pg9连接,压力传感器2test2与控制器pg10连接，压力传感器2vcc引脚与vcc_5连接，压力传感器2gnd与电源地连接；饲料泵控制引脚接继电器9，继电器9控制端与控制器pd12连接，饲料泵其他引脚接380v电源；水泵控制引脚接继电器10，继电器10控制端与控制器pd10连接，水泵其他引脚接380v电源；搅拌机控制引脚接继电器11，继电器11控制端与控制器pd6连接，搅拌机其他引脚接380v电源；空压机控制引脚接继电器12，继电器12控制端与控制器pd15连接，空压机其他引脚接380v电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、系统实现了整个饲喂过程的自动化、智能化、精准化饲喂、输料管道的清洗和干燥，整个饲喂和清洗过程在20分钟内完成，能节省大量人力、物力、财力，市场前景广阔。

2、通过控制电磁流量计和电动球阀的开合时间，实现精准饲喂，解决了现有饲喂系统存在饲喂精度低、饲料浪费严重等问题。

3、设计了水洗功能，搅拌桶内设计了高压清洗装置，整个管道利用水泵泵水将饲喂管道进行清洗，彻底清洗搅拌桶死角及饲料管内壁，严格保证搅拌桶及饲喂管道的清洁，解决了饲喂过程中卫生不达标等问题。

4、由无油静音空压机中的高压气体吹干整个输送管道内壁，保证整个输送管道干燥，不滋生细菌。

5、采用四点称重装置，结构稳固，下料过程中称重精确(称重精度达到0.5kg)，保证干饲料和水的配方精准配比，提高饲料的吸收率和利用率，从而提高生猪生长的料肉比。

6、设有独特的排气装置，在排气管道末端，设有与大气相通的管道，由电动球阀和液位传感器实现管道空气排出及防止饲料溢出，有效降低能耗。

7、搅拌桶中的搅拌器采用打蛋器式结构，可实现全方位搅拌，使干饲料和水充分混合均匀。

8、兼具手动及自动控制模式，可有效应对设备故障，保证猪场的正常运行。

9、该系统对操作人员技术要求很低，用户只需在界面上输入饲喂过程中所需参数，按控制界面上相应操作即可自动完成饲喂过程。

10、该饲喂系统制造成本低，对场地无特殊要求，适用于中小型规模养猪场，具有广阔的市场前景，提高养猪行业的经济效益。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明下料部分的结构示意图；

图3为本发明搅拌部分的结构示意图；

图4为本发明称重部分的结构示意图；

图5为本发明液态饲喂系统控制界面图；

图6为本发明液态饲喂系统控制程序流程图；

图7为本发明液态饲喂系统的控制系统引脚连接图。

图中：1、无油静音空压机；2、连接管；3、水塔；4、第一干燥管；5、水泵；6、驱动电机；7、传动链条；8、下料部分；8-1、料塔；8-2、螺旋绞龙；8-3、第一轴承；8-4、绞龙轴；8-5、下料通道；9、搅拌部分；9-1、搅拌电机；9-2、搅拌桶；9-3、联轴器；9-4、搅拌轴；9-5、搅拌叶片；9-6、刮板；9-7、尼龙轴；9-8、密封圈；9-9、第二轴承；9-10、轴承座；10、冲洗管；11、第二饲料管；12、第一饲料管；13、排气管；14、电动球阀；15、液位传感器；16、输送管；17、固定支架；18、下料管；19、缓冲器；20、饲料槽；21、饲料管主管；22、控制面板；23、机架；24、称重部分；24-1、压力传感器；24-2、承压板；24-3、底板；25、第一手动阀；26、第二手动阀；27、第二干燥管；28、电磁流量计；29、螺杆泵；30、高压煤气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：

请参阅图1，一种生猪养殖智能化液态饲喂系统，包括下料部分8、搅拌部分9、称重部分24、输料部分、供水清洗及干燥部分以及控制面板22；

下料部分8的出料端与搅拌部分9的进料口相连接，下料部分8用于向搅拌部分9持续输送干饲料；

搅拌部分9的出料口正下方位置设置有称重部分24，称重部分24用于对干饲料和水的重量进行定量称重；

输料部分负责将定量称重后的液态饲料通过泵体和管道输送至猪舍内的饲料槽，便于给生猪提供食物；

供水清洗及干燥部分通过水泵5和管道对搅拌部分9进行供水以及输送部分内壁所粘附的液态饲料进行清洗和干燥工作；

控制面板22以stm32为主控单元，分为手动模式和自动模式，手动模式用于应急情况，自动模式可通过人机交互界面进行操作，自动完成干饲料和水的下料、混合搅拌、液态饲料的精确饲喂、搅拌桶9-2及管道的清洗和干燥等工作；

下料部分8、搅拌部分9、称重部分24、输料部分、供水清洗及干燥部分均是由控制面板22控制。

请参阅图1和图2，下料部分8主要由料塔8-1、下料通道8-5、螺旋绞龙8-2、绞龙轴8-4、驱动电机6组成，料塔8-1出口与下料通道8-5入口相连，通道内安装有螺旋绞龙8-2，蛟龙轴8-4安装有轴承8-3，固定在下料通道两端，驱动电机6通过链条传动7带动绞龙轴8-4旋转进行下料。

请参阅图1与图3，搅拌部分9主要由机架23、搅拌桶9-2、搅拌叶片9-5、搅拌轴9-4、尼龙轴9-7，采用尼龙轴9-7以提高耐磨性，刮板9-6、搅拌电机9-1组成，搅拌桶9-2固定在机架23上，搅拌电机9-1安装在搅拌桶盖上，搅拌叶片9-5、刮板9-6安装在搅拌轴9-4上，搅拌轴9-4用联轴器9-3与搅拌电机9-1输出轴连接，搅拌轴9-4的另一端连接尼龙轴9-7，尼龙轴9-7另一端安装轴承，第二轴承9-9安装于搅拌桶9-2底部轴承座9-10，轴承座9-10与尼龙轴9-7之间安装有密封圈9-8防止第二轴承9-9中的轮滑油溢出污染。

请参阅图1与图4，称重部分24主要由四个压力传感器24-1、四块承压板24-2及底板24-3组成，四个压力传感器24-1相对安装、环形分布在底板24-3上，称重装置24则固定在机架23上。

请参阅图1，输料部分主要由螺杆泵29、电磁流量计28、液位传感器15、管道、第一手动阀25、第二手动阀26、电动球阀14组成，第一手动阀25安装于饲料桶出口，第二手动阀26位于第一手动阀25的后侧位置，第一手动阀25安装于螺杆泵29的进口，螺杆泵29出口接出饲料管主管21，饲料管主管21通过三通等管道连接件分出支路第一饲料管12、第二饲料管11或更多的支路，在各支路上用三通接出下料管18，在下料管18的出口处用三通和弯头焊接成缓冲器19，液态饲料落到饲料槽20中，由排气管13，电动球阀14，液位传感器15组成的排气装置，置于各支路末端交汇处，电动球阀14安装于主通道及各支路，输送管末端与大气相通。

参阅图1，供水清洗及干燥部分主要由水塔3、水泵5、无油静音空压机1、旋转高压喷头等组成，水塔3与水泵5相连，水泵5通过管道往搅拌桶9-2内注水，或通过冲洗管10清洗管道，旋转高压喷头与伸入搅拌桶9-2的清洗管连接，无油静音空压机1用高压煤气管30连接三通，分出两条支路第一干燥管4和第二干燥管27，使管道中多余的液态饲料回流或对清洗后的管道进行干燥。

参阅图6，控制系统由stm32作为主控芯片，负责连接控制设备、人机交互界面、网络通信，控制系统通过串口接收传感器的数据信息，并发送到人机交互界面进行实时显示；人机交互界面设置手动模式和自动模式，手动模式用于应急情况，自动控制模式采用人机交互界面，用户只需在控制面板22输入干饲料和水的预设重量、各猪栏的下料量等参数，按下启动按钮，系统自动完成下料电机、搅拌电机9-1和饲料泵的运转和调速、压力传感器24-1、电磁流量计28以及液位传感器15数据的实时采集与处理、电动球阀14的顺序开合以及无油静音空压机1的运行等控制功能，从而使控制系统自动按比例完成干饲料和水的下料、混合搅拌、液态饲料的精确饲喂、管道的清洗和干燥等功能。

参阅图7，控制系统采用stm32f103c8t6控制器，电磁阀1控制引脚接继电器1，继电器1控制端与控制器pe2连接，电磁阀1其他引脚接220v电源；电磁阀2控制引脚接继电器2，继电器2控制端与控制器pe5连接，电磁阀2其他引脚接220v电源；电磁阀3控制引脚接继电器3，继电器3控制端与控制器pe8连接，电磁阀3其他引脚接220v电源；电磁阀4控制引脚接继电器4，继电器4控制端与控制器pe12连接，电磁阀4其他引脚接220v电源；电磁阀5控制引脚接继电器5，继电器5控制端与控制器pf2连接，电磁阀5其他引脚接220v电源；电磁阀6控制引脚接继电器6，继电器6控制端与控制器pf7连接，电磁阀6其他引脚接220v电源；电磁阀6控制引脚接继电器6，继电器6控制端与控制器pf7连接，电磁阀6其他引脚接220v电源；电磁阀7控制引脚接继电器7，继电器7控制端与控制器pf12连接，电磁阀7其他引脚接220v电源；电磁阀8控制引脚接继电器8，继电器8控制端与控制器pg0连接，电磁阀8其他引脚接220v电源；压力传感器1test1与控制器pg3连接,压力传感器1test2与控制器pg4连接，压力传感器1vcc引脚与vcc_5连接，压力传感器1gnd与电源地连接；压力传感器2test1与控制器pg9连接,压力传感器2test2与控制器pg10连接，压力传感器2vcc引脚与vcc_5连接，压力传感器2gnd与电源地连接；饲料泵控制引脚接继电器9，继电器9控制端与控制器pd12连接，饲料泵其他引脚接380v电源；水泵控制引脚接继电器10，继电器10控制端与控制器pd10连接，水泵其他引脚接380v电源；搅拌机控制引脚接继电器11，继电器11控制端与控制器pd6连接，搅拌机其他引脚接380v电源；空压机控制引脚接继电器12，继电器12控制端与控制器pd15连接，空压机其他引脚接380v电源。

系统工作原理如下：在控制面板22上设定各参数值后，按下启动按钮，系统开始工作；干饲料从料塔8-1中通过绞龙轴8-4下料装置输送到搅拌桶9-2中，压力传感器24-1实时检测搅拌桶9-2内的饲料重量，达到预设值时，驱动电机6停止工作；开启水泵5，同时打开控制水管的电动球阀14，向搅拌桶9-2内注水，压力传感器24-1实时检测桶内水的重量，达到预设值时，关闭该电动球阀14，停止注水；搅拌电机9-1启动，带动搅拌装置中的搅拌轴9-4和搅拌叶片9-5转动，使饲料和水混合均匀；充分混合后的饲料悬浊液，由饲料泵经ppr管道输送至各个猪栏，由电磁流量计28和电动球阀14控制各个猪栏的饲喂量；输送管16道分出支路第一饲料管12、第二饲料管11或更多支路，第一饲料管12饲喂完成后，无油静音空压机1运转，将第一饲料管12中剩余饲料推回至搅拌桶9-2中，接着进行第二饲料管11管道饲喂或更多支路的饲喂；各支路管道饲喂完成后，打开控制水管的电动球阀14，由高速旋转喷头冲洗搅拌桶9-2及管道内壁的残料，并由高压空气吹干输送管道内壁，保证饲喂管道的清洁和干燥，以免污染，滋生细菌。

该系统成本较低，饲喂精度高、清洁到位；适合于中小型规模猪场养殖，对猪场布局无特殊要求，整个饲喂和清洗过程可在20分钟内完成，能节省大量人力、物力、财力，市场前景广阔。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。