牧原公司猪舍环境控制系统研究

[摘要]牧原公司在20余年的发展中，已经逐步形成了独特的养殖模式和创新型养殖技术，猪舍环境控制系统研究在于提供一种结构简单，操作方便，使用成本低，通风效果好的通风系统。

[关键词]公司猪舍;环境控制;系统研究

1、研究的背景

牧原公司针对现有通风系统、通风窗口、湿度控制、采暖保温设备的弊端，猪舍环境自动控制系统的研究要实现结构简单、运行成本低、操作简单、可广泛应用于各种猪舍的要求，在猪舍通风、湿度控制、采暖保温等方面进行研究，已成为牧原公司研究的必然。

2、研究的目的意义

牧原公司猪舍环境控制系统研究，提供一种操作简单、运行成本低、可应用于各种类型大小的猪舍、效果显著的猪舍环境控制系统。提供一种结构简单，操作方便，使用成本低，通风效果好的通风系统，一种节约能源、成本极低、制作极为简单的增加空气湿度的设备，一种结构简单，热能损耗小，热交换效率高，室内温度均匀的猪舍采暖保温装置，一种操作方便、安全畜禽舍环境信息采集分析系统。该猪舍环境控制系统可以达到以下目的：保证通风窗口和通风系统的持续、大面积通风;保证增加猪舍空气湿度的设备加湿效果显著;保证猪舍采暖保温装置效果显著、不易损坏;保证猪舍环境信息采集分析控制系统操作稳定。

牧原公司猪舍环境控制系统研究，主要针对猪舍内的通风系统、湿度控制、采暖保温方式及设备、信息采集分析系统等的研究，实现猪舍内环境自动控制，自动通风、湿度、温度自动调节、自动采暖，信息采集等。

3、研究原则

牧原公司猪舍环境控制系统研究，严格遵守以下原则：（1）设备长时间运行功能稳定;（2）设备控制简单，方便一线人员操作;（3）制造成本最低;（4）实现猪舍环境智能、可控。

4、研究内容

4.1技术线路

猪舍环境控制系统研究在于提供一种结构简单，操作方便，使用成本低，热交换效率高，室内温度均匀的猪舍采暖保温装置，针对现有通风系统、通风窗口、湿度控制、采暖保温设备的弊端，猪舍环境自动控制系统的研究要实现结构简单、运行成本低、操作简单、可广泛应用于各种猪舍的要求，在猪舍通风、湿度控制、采暖保温等方面进行研究。

4.2系统的工作原理

猪舍环境控制系统由以下几个部分组成：猪舍通风系统、一种增加注射空气湿度的设备、一种猪舍采暖保温装置、猪舍环境信息采集分析控制系统。

（1）猪舍通风系统具有位于猪舍屋顶中间部位的三个排空气口，排空气口上部具有可产生虹吸作用的出风管道，猪舍两侧设有进风窗。敞开的通风管可正常保持猪舍内的通风;排气扇可向外界抽风，从而保证猪舍内的通风。

（2）一种猪舍增加空气湿度的设备，包括设置在猪舍内的钢丝绳和搭在钢丝绳上的多个湿麻袋。设置数量相当的钢丝绳并搭放适量的麻袋来调整空气的湿度，就基本上能够满足猪舍内部对空气加湿的需要。

（3）猪舍采暖保温装置：热水炉，热水炉连接有主出水管和主回水管，主出水管连通多个细散热管，细散热管相互平行的铺设在猪舍网床的背部，细散热管另一端与主回水管相连通。该猪舍采暖保温装置是由热水循环加热对猪舍进行采暖保温的，细散热管相互平行的铺设在猪舍网床的背部，细散热管另一端与主回水管相连通。

（4）一种畜禽舍环境分析控制系统，包括采集控制模块、传输控制模块和监控模块。以上研究可以对畜禽舍环境进行实时监控并及时改变畜禽舍环境。

4.3主要技术指标

猪舍环境控制系统研究，主要针对猪舍内的通风系统、湿度控制、采暖保温方式及设备、信息采集分析系统等的研究，实现猪舍内环境自动控制，自动通风、湿度、温度自动调节、自动采暖，信息采集等。

研究的目的在于提供一种结构简单，操作方便，使用成本低，通风效果好的通风系统，一种节约能源、成本极低、制作极为简单的增加空气湿度的设备，一种结构简单，热能损耗小，热交换效率高，室内温度均匀的猪舍采暖保温装置，是一种操作方便、安全畜禽舍环境信息采集分析系统。

5、解决的主要问题和要求及解决办法

5.1解决的主要问题和要求

（1）猪舍环境控制过程中，主要会出现的问题：

①猪舍通风效果不稳定;

②增加猪舍湿度的设备不能全面控制猪舍湿度;

③猪舍采暖保温装置易损坏;

④猪舍环境信息采集分析控制系统不稳定。

这些问题将直接影响猪舍环境控制系统的控制效果，提出以下要求：

①保证通风窗口和通风系统的持续、大面积通风;

②保证增加猪舍空气湿度的设备加湿效果显著;

③保证猪舍采暖保温装置不易损坏;

④保证猪舍环境信息采集分析控制系统操作稳定。

5.2解决办法

根据问题和要求提出解决办法：改进通风窗口的形状和位置;调整麻袋间的搭放距离和搭放个数;选择良好的出水管和主回水管材质;对各模块的接收和反应系统进行调整，调整断电模块。

6、达到的效果

（1）针对现有技术在猪舍通风系统上的缺陷，该猪舍通风系统具有位于猪舍屋顶中间部位的排空气口，排空气口上部具有可产生虹吸作用的出风管道，猪舍的两侧设有进风窗，通过进风窗可控制对流的大小，操作方便，且可广泛应用于各种猪舍内。

（2）针对原有通风窗口的缺陷，该研究提供一种有利于夏季猪舍保持低温的猪舍通风窗口，通风窗口的窗台面和窗顶面与水平面夹角为15℃，使得只有很少量的热风进入猪舍内部的活动空间，从气流传导这一项保证了猪舍温度 不会有较大的升高。另一方面，倾斜窗台在下雨的时候，雨水不会顺着窗台进入猪舍而造成内墙面的破坏。

（3）该研究在现有增加空气湿度的设备存在的弊端和不足方面进行研究，提供一种节约能源、成本极低、制作极为简单的增加空气湿度的设备。本研究只是利用生产中极为常见的旧麻袋，就能够完成对空气进行加湿的任务，又提高空气湿度，减少一些细菌病毒在空气中传播。

（4）针对现有猪舍采暖的技术缺陷，该猪舍采暖保温装置是由热水循环加热对猪舍进行采暖保温，热水炉加热后的水经热水炉连接的主出水管通至每个猪舍，在猪舍内的主出水管上连通多个细散热管，细散热管相互平行的铺设在猪舍网床的背部，细散热管另一端与主回水管相连通。这种采暖方式使室内无空气分层现象，室内温度均匀，热交换效率高，热能损失小进节省大量能源。

7、经济效益和社会效益分析

7.1经济效益?

提高生产效率。猪舍环境控制系统的运用，一方面也可以减少养猪的人工成本，传统养殖单位产品的工资福利成本为30元/头，引用猪舍环境控制系统工资福利降低为17.9元/头;另一方面也可以减少传统饲喂的能耗，降低生产成本的5%左右。

7.2社会效益?

提高农民的收入。目前我国的养殖户多数还处于传统养殖阶段，劳动效率低、生产成本高、猪的繁殖成绩不佳等问题，直接影响到了农民的收入，打击农民的劳动积极性。猪舍环境控制系统的推广和应用可以提高养殖户的劳动效率、降低生产的成本，大大的增加了农民的收入，起到了稳定社会的作用。

7.3成果应用成效

降低生产成本。猪舍环境控制系统通过对通风、采暖、环境信息采集分析和控制的技术的改进，提高了资源利用效率，减少了生产成本。增加经济效益。

本项目的设计研究不但可以填补我国在设备自主设计上的空白，还对我国猪舍环境控制整套系统进行了创新，有别于以往的单机设备的制造，实现资源有效利用，减少资源浪费。起到了示范带动作用。

8、研究的不足及改进意见

目前增加猪舍空气湿度的设备不利于自动化控制;畜禽舍环境信息采集分析控制系统在断电的时候不能正常运行。改进意见是将麻袋用喷洒式喷头代替;保障猪舍持续供电，定时检修电路。保证畜禽舍环境信息采集分析控制系统的正常运行。