基于物联网的畜牧养殖智慧风机及控制温湿度的方法与流程

本发明属于现代化、规模化的畜牧(畜禽养殖为主)养殖技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智慧风机设备及控制畜禽养殖舍内环境的方法。

背景技术：

目前，青山绿水是金山银山的理念被越来越多的人接受，但对养殖业的发展也带来一定的压力，主要体现在养殖鸡、鸭、猪、牛等动物时会产生大量的有害废弃物需要及时处理，会导致养殖成本上升，尤其随着养殖规模的扩大，产生的源头污染就会越大，如果不能及时处理将对环境带来很大的不良影响。对养殖动物来讲，在养殖舍内这些粪污(未能及时处理的话)将产生例如氨气、硫化氢等不良气体(气味)，这对养殖舍内环境非常不利，进而影响养殖对象的生长发育，从而形成了养殖环境恶劣，动物福利程度低劣的现象，进一步影响畜产品的品质和养殖户的经济效益。除此之外，养殖内的温度和湿度对养殖动物来讲非常关键，提供舒适的养殖环境对养殖动物的采食、休息、娱乐都非常重要，因此在动物养殖中，及时控制养殖舍内的养殖环境是非常有必要的。

怎样才能改善养殖环境提高养殖效益，从养殖业中获取收益，是每个养殖企业都非常关心的问题。除了品种优良、营养合理外，动物生长的环境是最关键的因素。目前规模化养殖企业采用风机来控制温度、湿度、舍内换气是最普通的做法，也取到了非常好的控制效果。但是现在的养殖还处于粗放型，比如一栋养殖舍内养殖了1100头母猪，对该养殖舍的养殖环境控制就是采用湿帘、风机来控制温度、湿度、有害气体浓度(通过换气实现)，常规做法是墙的一侧安装湿帘，另一侧安装风机，当风机启动时，养殖舍形成负压，并形成穿堂风，另一侧的湿帘变成进风口，通过湿帘上的水分蒸发达到降温的目的，尤其在炎热的夏季降温效果非常好，同时通过控制湿帘水流量和风机转速、运行时间(或间歇间隔)来控制温度。但是这样的做法有很一定的缺点：1.整栋养殖舍为整体控制温度、湿度、换气，加大了空气流动，为了降温效果往往风速很大，风机也会产生很大的噪声，大风速及强噪声会对动物造成不适感；2.整栋养殖舍为整体控制，需要配置大功率的风机，这对养殖成本是一个很大的投入，在日常运行中，会消耗大量的电力成本，因此制约着养殖效益的提升；3.整栋养殖舍为整体控制，不可避免的会有死角或气流漩涡，这些死角的风速很低，产生的粪污气体很难排出舍外，不利于该区域的养殖动物生长。

此外，目前常规风机功能单一，并且故障率较高。风机控制需要一个单独的控制器，一个控制器可以控制几台风机的启停，如果需要风机改变转速则需要安装变频器，然后在用电线连接起来控制风机，这样在养殖舍不良环境下，线路容易老化从而引发故障。同时养殖企业无法获知养殖环境参数的历史数据，对后续养殖条件的优化没有数据支持，不能实现智慧的控制风机，进行调控养殖舍内的环境。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种基于物联网的畜牧养殖智慧风机及控制温湿度的方法。

为实现上述目的及其他目的，本发明提供一种基于物联网的畜牧养殖智慧风机，该畜牧养殖智慧风机包括降温系统2、风筒3、智慧风机单元1和传感器单元，所述风筒包括与风筒相通的若干风筒支管；所述降温系统设置于所述风筒的进风口，所述风筒支管的末端设置有智慧风机1；

所述传感器单元对环境数据进行采集，并将所述环境数据发送至所述智慧风机单元；

所述传感器单元包括环境数据采集器7和分别与环境数据采集器连接的温湿度传感器8、氨气浓度传感器9；

所述智慧风机单元包括智慧风机控制器6、风机驱动电机5和风机扇叶4，所述智慧风机控制器接收所述温湿度传感器、所述氨气浓度传感器采集的数据并根据温湿度数据、氨气浓度数据对所述风机驱动电机进行控制以控制所述与风机驱动电机连接的风机扇叶。

可选地，所述降温系统为温帘系统。

可选地，所述智慧风机单元还包括无线接收模块和无线发射模块；所述无线接收模块与所述智慧风机控制器连接，用于接收所述温湿度传感器、所述氨气浓度传感器采集的数据；所述无线发射模块与所述智慧风机控制器连接，用于将所述智慧风机的运行状态发射至控制主机。

为实现上述目的及其他目的，本发明还提供一种基于物联网的畜牧养殖智慧风机控制温湿度的方法，该方法包括以下步骤：

采集养殖场的温湿度数据和氨气浓度数据；

根据所述温湿度数据控制风机驱动电机驱动风机扇叶。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

本发明通过传感器单元可以感知畜牧养殖厂内的温度、湿度、有害气体浓度等，并且可通过智慧风机控制器进行控制风机转速，通过风筒端部连接舍外的降温设施可以智能对畜牧养殖厂内的温度和湿度进行调节，使得的畜牧生存条件稳定，通过无线接收模块和无线发射模块的设置，可及时接收发射信息，降低了布线的成本，同时可准确控制，实现智能化目的。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述：

图1为本发明实施例提供的基于物联网的畜牧养殖智慧风机工作示意图；

图2为本发明实施例提供的基于物联网的畜牧养殖智慧风机结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基于物联网的畜牧养殖智慧风机联接的舍内环境参数信号采集装置系统的结构示意图。

图中：1、智慧风机单元；2、降温系统；3、风筒；4、风机扇叶；5、风机驱动电机；6、智慧风机控制器；7、环境数据采集器；8、温湿度传感器；9、氨气浓度传感器；10、其他参数传感器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1所示，本发明提供一种基于物联网的畜牧养殖智慧风机，该畜牧养殖智慧风机包括降温系统2、风筒3、智慧风机单元1和传感器单元，所述风筒包括与风筒相通的若干风筒支管；所述降温系统设置于所述风筒的进风口，而风筒的另一端封闭，所述风筒支管的末端设置有智慧风机1；

所述传感器单元对环境数据进行采集，并将所述环境数据发送至所述智慧风机单元；

所述智慧风机单元根据所述环境数据调节风筒支管的出风量。

本发明通过传感器单元可以感知畜牧养殖厂内的温度、湿度、有害气体浓度等，并且可通过智慧风机单元进行控制风机转速，通过风筒端部连接舍外的降温设施可以智能对畜牧养殖厂内的温度和湿度进行调节，使得的畜牧生存条件稳定。

如图3所示，于本实施例中，所述传感器单元包括环境数据采集器7和分别与环境数据采集器连接的温湿度传感器8、氨气浓度传感器9。当然于本实施例中，除了温湿度传感器和氨气浓度传感器外还可以包括其他传感器，用于采集环境数据。

于本实施例中，所述智慧风机单元还包括无线接收模块和无线发射模块；所述无线接收模块与所述智慧风机控制器连接，用于接收所述温湿度传感器、所述氨气浓度传感器采集的数据；所述无线发射模块与所述智慧风机控制器连接，用于将所述智慧风机的运行状态发射至控制主机。

于本实施例中，所述无线发射模块可以把温湿度传感器数据采集到的信号、氨气浓度传感器采集到的信号、其他参数信号采集到的信号发射出去，智慧风机控制器接收到信号后，调整风机的转速来确保智慧风机覆盖的局部区域的环境适宜。无线发射模块还可以将风机的转速、启停及运行状态信号发送到主机(如养殖舍控制中心，供养殖控制人员将重要数据备案存档，为优化养殖条件奠定数据基础)。

如图2所示，于本实施例中，所述智慧风机单元包括智慧风机控制器6、风机驱动电机5和风机扇叶4，所述智慧风机控制器接收所述温湿度传感器、所述氨气浓度传感器采集的数据并根据温湿度数据、氨气浓度数据对所述风机驱动电机进行控制以控制所述与风机驱动电机连接的风机扇叶。

于本实施例中，所述降温系统为温帘系统。

为实现上述目的及其他目的，本发明还提供一种基于物联网的畜牧养殖智慧风机控制温湿度的方法，该方法包括以下步骤：

采集养殖场的温湿度数据和氨气浓度数据；

根据所述温湿度数据控制风机驱动电机驱动风机扇叶。

作为对本实施例的改进，本发明包括了若干个风机单元，因此，将风机单元均布在养殖场内，通过风管控制局部区域，实现精准控制。

本发明根据养殖户设定的养殖最优参数来启停风机，并控制风机的转速达到闭环控制的效果。所述智慧风机单元覆盖的局部区域是根据整体养殖舍的规模设置多个智慧风机，每个智慧风机负责某一局部区域，当局部区域的环境参数发生变化，智慧风机会做出适当的调整，使该区域的环境条件适宜动物的生殖。

本发明的工作原理：使用时，将多个智慧风机单元安装在畜牧养殖舍内的风筒的分支风筒的末端，该风筒固定在养殖舍上部，其中端部连接有降温系统(湿帘)，该降温系统可以采用湿帘系统，可以调节水流的速度进而控制湿帘上水的蒸发量。风筒连接有多个分支风筒，其间隔、长度根据养殖舍的规模确定。智慧风机单元的结构端部安装有智慧风机控制器，且能接收环境数据采集器发送来的信号，根据信号值可以调节智慧风机的风机驱动电机的转速，从而调节智慧风机覆盖区域的环境参数。信息的传递都是通过无线发射模块和无线接收模块来完成，保证信息传递的精准性；本发明智能化，智能调节温湿度，节省人力，操作简单。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。