基本信息
- 項目名稱：
- 規(guī)模化豬舍監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)與研究
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本系統(tǒng)主要在本校的實習基地利用實驗的方法，確定適合于廣大北方地區(qū)的調控設備；結合實際的操作，并依國家豬舍內環(huán)境標準GB/T17824.4-1999標準，建立豬舍環(huán)境參數(shù)模糊控制模型，利用計算機實現(xiàn)使用范圍廣、性價比高、性能穩(wěn)定可靠的監(jiān)控系統(tǒng)，使豬舍環(huán)境參數(shù)能處于最適于成長的參數(shù)范圍，同時能對豬舍的內環(huán)境進行監(jiān)控，盡可能地減少人員的進出，降低傳染疾病的幾率，提高養(yǎng)殖者的經濟效益。
- 詳細介紹：
- (1)調查北方地區(qū)規(guī)?；B(yǎng)殖場所采用的豬舍最廣泛的結構形式，為控制方案的確定作基礎。 (2)依據(jù)北方地區(qū)氣溫資料，綜合目前最新的調控設備的類型及應用，確定經濟合理的控制設備，達到即要方便控制，又要節(jié)能高效。 (3)參照國家豬舍內環(huán)境標準GB/T17824.4-1999，結合實際操作，探討模糊控制理論在豬舍環(huán)境參數(shù)控制方面的應用。 (4)研究計算機控制系統(tǒng)在豬舍環(huán)境參數(shù)控制及視頻監(jiān)控方面的應用。計算機由于其強大的計算功能及友好的界面在視頻采集、數(shù)據(jù)轉換及自動控制等方面已有廣泛的應用，但在養(yǎng)殖行業(yè)急待開發(fā)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 1）選用模糊控制理論來，用通風量是否合格作投影，建立了以溫度誤差及其誤差變化率為輸入的二維模糊控制器模型。（2）分析常見的PCI, Compact PCI,USB, PCMCIA, CAN，利用EDI技術開發(fā)了多路模擬數(shù)字控制接口系統(tǒng)；（3）綜合分析現(xiàn)有的多種控制協(xié)議，利用VC++強大的編程功能，開發(fā)了專門針對養(yǎng)殖場的圖像及環(huán)境數(shù)據(jù)為一體的集成化人機交互平臺。
科學性、先進性
- 由于豬的不同生長階段及不同類型的豬對環(huán)境參數(shù)的要求不盡相同，用單片機系統(tǒng)實現(xiàn)時，不能方便地依養(yǎng)殖對象確定控制范圍，更無法實現(xiàn)對豬舍環(huán)境的監(jiān)視，僅適合于散養(yǎng)戶對單豬舍進行控制。隨著社會的發(fā)展，規(guī)?；B(yǎng)殖場也越來越多，對豬舍環(huán)境參數(shù)的控制要求也越來越嚴格，且在規(guī)?；B(yǎng)殖場中，如采用單片機控制器，則每個豬舍都需要安裝一個控制器，投資成本隨之直線上升，無法實現(xiàn)全方位的監(jiān)視與控制。該監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)視及參數(shù)控制兩大子系統(tǒng)構成成。視頻監(jiān)視功能的實現(xiàn)是將攝像機所產生的視頻信號經視頻采集卡壓縮編碼后，送到顯示器進行畫面分割、預覽、及錄像等，實現(xiàn)視頻監(jiān)視功能。參數(shù)控制功能是通過將溫濕度傳感器上的信號經過模擬量輸入通道轉換為數(shù)字量，由計算機對各個豬舍的參數(shù)作巡回檢測，根據(jù)測得的參數(shù)按照模糊控制算法后獲得控制信號量，經過數(shù)字量輸出通道并經過并行擴展板后，作用到各豬舍的調控設備上，從而實現(xiàn)對舍內參數(shù)的自動調節(jié)。
獲獎情況及鑒定結果
- 2011年6月獲省級“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽一等獎。
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- 1.以本核心系統(tǒng)為優(yōu)勢，承接豬舍整套的監(jiān)控工程，每年承接3項，平均按15萬元，利潤按5萬測算，三年產生凈效益5*3*3=45萬元。 2.直接面向各類工程商、系統(tǒng)集成商、產品供應商、直接客戶等推廣本系統(tǒng)，按每套5.5萬元銷售,每年銷售10套,三年利潤為:3.5*10*3=105萬元。
同類課題研究水平概述
- 國內研究現(xiàn)狀：在我國，由于規(guī)?；酿B(yǎng)殖業(yè)才逐漸起步，養(yǎng)豬業(yè)大多采用人工喂料、人工清糞，且舍內環(huán)境控制設備設施較少，因此豬舍環(huán)境自動控制技術方面的水平還較低，一般多采用人工手動控制，即使采用自動控制也是單因數(shù)控制，如溫度控制、通風換氣控制等，不能對豬舍內的環(huán)境進行全面的控制，這極大地制約了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。從目前來看，市場上已有用單片機實現(xiàn)的豬舍溫度控制器，其價格較低，一般在千元左右，其功能單一，僅能實現(xiàn)對溫度控制，無法保證有毒有害氣體是否超標，人機交互性差。由于豬的不同生長階段及不同類型的豬對環(huán)境參數(shù)的要求不盡相同，用單片機系統(tǒng)實現(xiàn)時，不能方便地依養(yǎng)殖對象確定控制范圍，更無法實現(xiàn)對豬舍環(huán)境的監(jiān)視，僅適合于散養(yǎng)戶對單豬舍進行控制。國外研究現(xiàn)狀：國外對于養(yǎng)殖工藝的研究非常重視。隨著建筑材料和能源日趨緊張，無論是在豬舍建筑，還是在通風技術、降溫技術、加熱技術等許多方面都不斷地有新的技術、新的產品問世。在通風技術方面，研究開發(fā)出一系列通風技術，如地下管道通風技術、從漏縫地板底部、多孔天花板或側墻體進風，從屋頂排風的負壓通風技術及管道正壓通風技術等；在降溫技術方面，依濕簾－風機降溫系統(tǒng)，或機械通風輔助局部的降溫等；在加熱技術方面，常用的豬舍加熱有水暖加熱系統(tǒng)、PVC正壓送風管道系統(tǒng)和仔豬局部加熱系統(tǒng)，如遠紅外燈、熱墊、保溫箱等。環(huán)境自動控制技術水平較高，監(jiān)控系統(tǒng)在養(yǎng)殖場中廣泛應用，無論在舍內環(huán)境自動控制還是網(wǎng)絡在線控制等方面都取得了很好的成績，并利用圖像處理技術識別動物行為，以此作為參數(shù)對舍內環(huán)境進行自動調控。綜上所述，我國規(guī)?；B(yǎng)豬環(huán)境工程技術有一定的進展，有些地方已初步形成了自己的特色，并在實際生產上開始產生巨大的社會經濟效益。但與發(fā)達國家相比，我國規(guī)模化養(yǎng)豬在工程工藝、豬場整體設施配套、環(huán)境自動控制和信息技術方面存在明顯的差距。如何提高我國畜舍環(huán)境參數(shù)控制技術，這對于提高養(yǎng)殖經濟效益有重要的意義，因此開發(fā)豬舍環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)有一定的實際意義。
